Composición de células hepáticas encapsuladas.

Microcápsulas que comprenden una envoltura de la cápsula que encapsula una suspensión de unacantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas en contacto físico con una cantidad de eritropoyetina capazde estimular las células hepáticas.

Composición de células hepáticas encapsuladas La presente invención se refiere a microcápsulas que comprenden células hepáticas y eritropoyetina, a procedimientos para la preparación de dichas microcápsulas y a procedimientos para tratar a pacientes que comprenden la aplicación de dichas microcápsulas a los pacientes.

Aunque el hígado de los individuos sanos es capaz de regenerarse por sí mismo reparando o substituyendo el tejido dañado o enfermo, desafortunadamente una vez un número determinado de células han muerto o han sido gravemente dañadas debido a enfermedades o lesiones, puede producirse el fallo de todo el órgano. Dicho fallo, sea agudo o crónico, puede provocar un estado patológico y la muerte. El tratamiento de las enfermedades hepáticas incluye medios convencionales tales como la administración de fármacos. Sin embargo, también se incluye en el estado de la técnica el trasplante de hígado o de parte del mismo. Además, es ampliamente conocido el trasplante de poblaciones de células hepáticas a pacientes, tal como se describe, por ejemplo, en WO 2004/009766 A2. Sin embargo, dentro del diseño de tratamientos para la curación de enfermedades hepáticas agudas o crónicas, todavía es un reto el suministro de células hepáticas a pacientes que las necesiten con procedimientos optimizados en términos de viabilidad, capacidad de implantación, proliferación y diferenciación de las células trasplantadas en el tejido diana.

Haque y otros (Biotechnology Letters 27 (5) (2005) , 317 – 322) ) describen estudios in vitro de microcápsulas de alginato-quitosano como una alternativa a los trasplantes de células hepáticas para el tratamiento del fallo hepático. Chandrasekaran y otros (Tissue Engineering 12 (7) , (2006) ) dan a conocer células progenitoras hepáticas incrustadas en perlas producidas mediante técnicas electrostáticas.

A pesar de los esfuerzos realizados para desarrollar sistemas terapéuticos para suministrar de forma eficiente células hepáticas en el tejido diana del paciente, persiste la necesidad de dar a conocer medios terapéuticos más fiables para curar las enfermedades hepáticas, en concreto, medios que proporcionen una viabilidad y actividad fisiológica elevadas de las células hepáticas en el organismo diana.

La presente invención solventa dicho problema dando a conocer microcápsulas que comprenden una envoltura de la cápsula, preferentemente una envoltura de la cápsula biocompatible, que encapsula una suspensión de una cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas en contacto físico con una cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas. En una realización preferente, la presente invención da a conocer microcápsulas que comprenden una envoltura de la cápsula y un núcleo, en las que la envoltura de la cápsula encapsula en el núcleo una suspensión de una cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas y una cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas, en particular estando la eritropoyetina (en adelante denominada EPO) y las células hepáticas en contacto físico entre sí, de manera que se produce un efecto estimulante de la EPO sobre las células hepáticas.

Así pues, una realización preferente de la presente invención prevé dar a conocer microcápsulas que comprenden una envoltura de la cápsula, fabricada preferentemente de un material de envoltura de la cápsula biocompatible y un núcleo que está encapsulado por dicha envoltura de la cápsula. En una realización preferente de la presente invención el núcleo contiene una suspensión de una cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas en 45 contacto físico con una cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas.

En otra realización preferente, el núcleo contiene una matriz, preferentemente fabricada de un material de la matriz biocompatible, estando la suspensión de la cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas incrustada en dicha matriz en contacto físico con una cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas. Preferentemente, el material de la matriz es el mismo que el material de la envoltura de la cápsula. En otra realización, el material de la matriz biocompatible puede ser un material diferente al material de la envoltura de la cápsula.

Por lo tanto, la presente invención proporciona la enseñanza de encapsular la eritropoyetina y las células hepáticas 55 conjuntamente en una envoltura de la cápsula de manera que la eritropoyetina se halla en contacto físico con las células hepáticas de forma que ejerce al menos una de sus funciones biológicas sobre las mismas, en concreto la estimulación de las mismas.

Una ventaja de la presente invención es que las células hepáticas están encapsuladas en la envoltura de la cápsula y, por lo tanto, no provocan ninguna reacción adversa, en concreto reacciones alérgicas o inmunológicas, en el paciente, en el cual se trasplanta preferentemente la microcápsula. Además, el contacto íntimo entre la eritropoyetina y las células hepáticas estimula dichas células hepáticas para que ejerzan su función biológica, proporcionando al paciente la función biológica de un hígado.

En una realización particularmente preferente, las células hepáticas están contenidas en la microcápsula en una concentración tal que se hallan en contacto físico entre sí generando un efecto aún más pronunciado cuando son estimuladas por la eritropoyetina. Así, la presente invención prevé en una realización particularmente preferente que las células hepáticas contenidas en las microcápsulas se hallen en contacto físico entre sí y se hallen en contacto físico con la eritropoyetina.

En el contexto de la presente invención, la expresión “las células hepáticas se hallan en contacto físico con la eritropoyetina” significa que la eritropoyetina es capaz de ejercer al menos una de sus funciones biológicas sobre la célula hepática, en concreto es capaz de alcanzar y unirse de forma reversible o irreversible a los receptores de eritropoyetina presentes en la célula hepática.

En el contexto de la presente invención, la expresión “las células hepáticas se hallan en contacto físico entre sí” significa que las células hepáticas se encuentran en la microcápsula de la presente invención en una relación íntima tal que las células se tocan entre sí y proporcionan un ambiente estable de gran semejanza a la situación fisiológica natural del hígado.

En el contexto de la presente invención, el término “estimular las células hepáticas” significa que la eritropoyetina aumenta la funcionalidad biológica de las células hepáticas, preferentemente en un paciente en el que se trasplanta la microcápsula, incrementa la viabilidad de las células hepáticas, incrementa su estabilidad de almacenamiento y/o incrementa su potencial para ejercer con éxito su función biológica una vez trasplantadas en el individuo.

En el contexto de la presente invención, “biocompatibilidad” significa que el material, en concreto el material de la envoltura de la cápsula y/o el material de la matriz, es capaz de mantener viables las células hepáticas integradas y de permitir la interacción entre la eritropoyetina y las células hepáticas. En una realización particularmente preferente, el término “biocompatible” significa que el material permite, preferentemente a largo plazo, la implantación en un paciente manteniendo la función de las células hepáticas incrustadas sin provocar efectos indeseables locales o sistémicos en el individuo, en concreto, reacciones alérgicas o inmunológicas. En una realización particularmente preferente, el término “biocompatible” significa que el material es capaz de actuar como substrato de soporte de la actividad de las células hepáticas incluyendo la necesidad de un sistema molecular y mecánico similar entre las células hepáticas y la EPO, preferentemente para optimizar la regeneración hepática sin generar efecto indeseable alguno en las células y el individuo.

En el contexto de la presente invención el término “eritropoyetina” designa una hormona glicoproteica que controla la eritropoyesis o producción de células sanguíneas, preferentemente una substancia que, en la dosis adecuada, controla el crecimiento, diferenciación y maduración de las células madre de eritroblastos a eritrocitos.

La eritropoyetina es una glicoproteína que posee 166 aminoácidos, tres sitios de glicosilación y un peso molecular de aproximadamente 34.000 Da. Durante la diferenciación inducida por EPO de las células progenitoras de... [Seguir leyendo]

1. Microcápsulas que comprenden una envoltura de la cápsula que encapsula una suspensión de una cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas en contacto físico con una cantidad de eritropoyetina capaz 5 de estimular las células hepáticas.

2. Microcápsulas, según la reivindicación 1, en las que las células hepáticas se seleccionan del grupo formado por células precursoras hepáticas, células madre hepáticas, hepatoblastos, células endoteliales y hepatocitos.

3. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en las que las células hepáticas se obtienen de hígado adulto, hígado fetal, hígado neonatal o cultivos de células hepáticas.

4. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en las que las células hepáticas son células

hepáticas humanas, células hepáticas de primates no humanos, células hepáticas de cerdo, células hepáticas de 15 perro, células hepáticas de gato, células hepáticas de conejo, células hepáticas de ratón o células hepáticas de rata.

5. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que las microcápsulas poseen un diámetro promedio entre 100 y 700 µm.

6. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en las que las células hepáticas poseen un diámetro promedio entre 8 y 14 µm.

7. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que la cantidad terapéuticamente

efectiva de células hepáticas es entre 104 y 108 células hepáticas/ml de suspensión. 25

8. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que la cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas es entre 10-7 y 10-2, preferentemente entre 10-7 y 10-3 U/ml de suspensión.

9. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que la eritropoyetina es eritropoyetina de tipo salvaje o eritropoyetina recombinante.

10. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que la envoltura de la cápsula está hecha de un material biocompatible seleccionado del grupo formado por alginato, alginato-quitosano (AC) , alginato-poli-l-lisina (APA) , polímeros por termogelación e hidrogel de PEG.

11. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que además de las células hepáticas se halla en la microcápsula al menos otro tipo celular adicional.

12. Microcápsulas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que las microcápsulas están recubiertas.

13. Microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en las que la microcápsula contiene una matriz biocompatible que engloba las células hepáticas y la eritropoyetina.

14. Procedimiento de preparación de microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende a) proporcionar una suspensión de una cantidad terapéuticamente efectiva de células hepáticas y una cantidad de eritropoyetina capaz de estimular las células hepáticas, b) mezclar la suspensión de células hepáticas y la eritropoyetina para que queden en contacto físico entre sí, y c) encapsular la suspensión de células hepáticas y eritropoyetina en un material de envoltura de la cápsula de manera que se forme una microcápsula.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que las microcápsulas obtenidas en la etapa c) se criopreservan. 55

16. Microcápsula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para su uso en el tratamiento profiláctico o terapéutico de una enfermedad hepática en un individuo en necesidad de ello.

17. Microcápsula, según la reivindicación 16, en la que la enfermedad hepática es hepatitis, cirrosis, errores congénitos del metabolismo, insuficiencia hepática aguda, infecciones hepáticas agudas, toxicidad química aguda, insuficiencia hepática crónica, colangitis, cirrosis biliar, síndrome de Alagille, déficit de alfa-1-antitrpsina, hepatitis autoinmune, atresia biliar, cáncer hepático, enfermedad quística hepática, hígado graso, galactosemia, cálculos biliares, litiasis biliar, síndrome de Gilbert, hemocromatosis, hepatitis A, hepatitis B, hepatitis C, infecciones por otros virus de la hepatitis, porfiria, colangitis esclerosante primaria, síndrome de Reye, sarcoidosis, tirosinemia,

glucogenosis tipo 1 o enfermedad de Wilson.

18. Microcápsula, según cualquiera de las reivindicaciones 16 ó 17, en la que la microcápsula es adecuada para su administración mediante la introducción de la misma debajo de la cápsula hepática, dentro del bazo, dentro del hígado, dentro de la pulpa hepática o dentro de la arteria esplénica o la vena porta.

19. Microcápsula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para ser utilizada en un procedimiento de introducción de células hepáticas en un individuo.

20. Procedimiento de cultivo de células hepáticas en un medio de cultivo que comprende cultivar las microcápsulas, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en un medio de cultivo adecuado. 10