Mioblastos para la reparación del músculo del esfínter urinario.

Mioblastos autológos para su uso en un método in vivo de reparación del músculo del esfínter urinario.

Mioblastos para la reparación del músculo del esfínter urinario.

Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a composiciones que comprenden mioblastos para la ingeniería de tejidos. La descripción se refiere además a la introducción de ácidos nucleicos exógenos en células derivadas del músculo, incluyendo mioblastos y células precursoras derivadas del músculo, que da como resultado la expresión de uno o más productos génicos por parte de las células derivadas del músculo genéticamente modificadas. Estas células modificadas entonces son capaces de producir los productos génicos y producir una respuesta fisiológica potenciada después de la administración a un hospedante receptor, que incluye a seres humanos.

Antecedentes de la invención Una serie de defectos, enfermedades y trastornos patológicos en una diversidad de áreas de la medicina se beneficiarían del desarrollo de tratamientos no invasivos que empleasen sistemas y vehículos de transporte de genes mejorados que permitan la producción segura, eficaz y sostenida de productos génicos hacia un sitio en tejidos u órganos afectados. En particular, los métodos y los vehículos de transporte de genes mediados por células mejorados podrían emplearse para mejorar patologías no mortales, aunque debilitantes, del sistema musculoesquelético, tales como la artritis y la enfermedad de las articulaciones (por ejemplo, ligamento, menisco y cartílago) ; del hueso, tales como defectos segmentales y falta de uniones del hueso; y del sistema genitourinario, tales como incontinencia urinaria y trastornos de la vejiga.

Aunque se han utilizado células sinoviales para transportar agentes potencialmente terapéuticos a las articulaciones, la expresión de dichos agentes disminuye a lo largo del tiempo, con lo que estos agentes en general se hacen indetectables después de aproximadamente cuatro a seis semanas (G. Bandara et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90 (22) :10764-10768; C.H. Evans y P.D. Robbins, 1995, Ann. Med., 27 (5) :543-546; C.H. Evans y P.D. Robbins, 1994, J. Rheum., 21 (5) :779-782) . Esta dismimución de la expresión a lo largo del tiempo puede mejorarse mediante el uso de un transporte de genes mediado por células que empleee un tipo celular miogénico que se convierte en postmitótico después de la diferenciación, según la presente invención.

Los defectos segmentales y falta de uniones del hueso son problemas relativamente habituales para todos los cirujanos ortopédicos. Las proteínas osteogénicas, por ejemplo, la proteína morfogénica ósea-2, BMP-2, pueden estimular la curación del hueso en defectos segmentales del hueso. Sin embargo, se necesita una gran cantidad de proteína recombinante humana para potenciar el potencial de curación del hueso. Además, las actuales vías de transporte de dichas cantidades de proteína, es decir, un aloinjerto biológico o un vehículo sintético, tienen el inconveniente de su limitada disponibilidad, de la posible transmisión de enfermedades y de la necesidad de más investigaciones.

La terapia génica mediada por células en un defecto óseo podría permitir una expersión sostenida de proteínas osteogénicas, potenciando aún más la curación del hueso, y ofrece una solución a los problemas que rodean a los actuales métodos de transporte de proteínas óseas. Así, según la presente invención, la utilización de células derivadas del músculo, por ejemplo, mioblastos, como vehículos para el transporte de genes celulares para corregir

o mejorar un defecto óseo, proporciona un paso importante para establecer un tratamiento menos invasivo para los defectos segmentales y la falta de uniones del hueso.

La terapia génica ex vivo y el transplante de mioblastos son dos métodos muy relacionados que requieren el aislamiento y el cultivo de células in vitro. Las técnicas ex vivo implican la biopsia del músculo y el aislamiento de células miogénicas (T.A. Rando et al., 1994, J. Cell Biol., 125:1275-1287; Z. Qu et al., 1998, J. Cell Biol., 142 (5) :1257-1267) . Las células derivadas del músculo aisladas se transducen in vitro con el vector que porta el gen deseado. Las células satélite entonces se reinyectan en el músculo esquelético, se fusionan para formar miotubos y miofibras postmitóticos, y comienzan la producción del factor del crecimiento. Esta técnica puede realizarse con vectores adenovíricos, retrovíricos, y víricos del herpes simplex.

A continuación se ofrecen ejemplos de aplicaciones ortopédicas para la terapia génica y la ingeniería de tejidos basadas en el músculo relacionadas con la práctica de la presente invención.

Lesiones del músculo y su reparación Las lesiones del músculo comprenden un gran porcentaje de lesiones atléticas recreativas y de competición. Las lesiones musculares pueden surgir de traumatismos directos (por ejemplo, contusiones, laceraciones) e indirectos (por ejemplo, esguinces, isquemia y lesiones neurológicas) . Después de la lesión se liberan y se activan células satélite para que se diferencien en miotubos y miofibras, estimulando con ello la curación del músculo. Sin embargo, este proceso reparador normalmente es incompleto y viene acompañado de una reacción fibrosa que produce tejido cicatricial. Este tejido cicatricial limita el potencial del músculo para su recuperación funcional (T. Hurme et al., 1991, Med. Sci. Sports Exerc., 23:801-810; T. Hurme et al., 1992, Med. Sci. Sports Exerc., 24:197-205) .

Las investigaciones en animales han identificados posibles aplicaciones clínicas de la ingeniería de tejidos basada en el músculo para tratar lesiones musculares (W.E. Garrett et al., 1984, J. Hand Surger y (Am.) , 9A:683-692; W.E. Garrett et al., 1990, Med. Sci. Sports Exerc., 22:436-443) . El músculo esquelético lesionado libera numerosos factores del crecimiento que actúan de modo autocrino y paracrino para modular la curación del músculo. Estas proteínas activan a las células satélite para que proliferen y se diferencien en miofibras (T. Hurme, 1992, Med. Sci. Sports Exerc., 24:197-205; R. Bischoff, 1994, "The satellite cell and muscle regeneration", Myology, 2ª edición, Nueva York, McGraw-Hill, Inc., pp. 97-118; H.S. Allamedine et al., 1989, Muscle Nerve, 12:544-555; E. Schultz et al., 1985, Muscle Nerve, 8:217; E. Schultz, 1989, Med. Sci. Sports Exerc., 21:181) .

La ingeniería de tejidos basada en el músculo ofrece fascinantes terapias potenciales para los trastornos musculares. Un gran número de lesiones atléticas recreativas y profesionales implican al músculo esquelético (Garrett et al., 1990, Med. Sci. Sports Exerc., 22:436-443) . Las terapias para mejorar la recuperación funcional y que acortan la rehabilitación pueden optimizar la actuación y minimizar la morbidilidad. Se están desarrollando investigaciones para perfeccionar estas aplicaciones de ingeniería de tejidos basada en el músculo. Los resultados de estas investigaciones pueden proporcionar tratamientos revolucionarios para estas lesiones musculares habituales. La presente invención proporciona nuevos y fascinantes tratamientos para la reparación muscular tras lesiones del músculo, en particular para la aplicación en entornos clínicos.

Curación del hueso Para muchas especialidades quirúrgicas, incluyendo la cirugía ortopédica, plástica y maxilofacial, la potenciación de la curación del hueso es una cuestión importante. Los médidos de estas disciplinas se basan en técnicas de potenciación del hueso para mejorar la curación de la falta de unión de fracturas, las reconstrucciones de defectos óseos oncológicos y traumáticos, las fusiones de articulaciones y columna, y las estabilizaciones de implantes artificiales. Por desgracia, las actuales técnicas de autoinjerto, aloinjerto, y estimulación eléctrica a menudo no son óptimas. Por tanto, las estrategias de ingeniería de tejidos para la formación de hueso tienen inmensas aplicaciones.

La formación de hueso intramuscular es un fenómeno aún poco comprendido. Puede estar presente en los estados clínicamente patológicos de la osificación heterotópica, la miositis osificante, la fibrodisplasia osificante progresiva y el osteosarcoma. La terapia de radiación y el fármaco antiinflamatorio indometicina pueden evitar la miositis osificante. Sin embargo, aún no se comprende el mecanismo de formación ni de supresión de hueso ectópico. Se ha reconocido que una familia de proteínas morofogéneticas óseas (BMP) , miembros de la superfamilia del factor del crecimiento transformante-1 (TGF-1) , es capaz de estimular el hueso intramuscular. La BMP-2 humana en forma recombinante (rhBMP-2) y el ADNc que codifica BMP contenido en una construcción plasmídica ha inducido la formación de hueso cuando se... [Seguir leyendo]

1. Mioblastos autológos para su uso en un método in vivo de reparación del músculo del esfínter urinario.

2. Los mioblastos autólogos según la reivindicación 1 para su uso según la reivindicación 1, en el que dichos mioblastos se introducen en una cantidad eficaz para mejorar la incontinencia urinaria de esfuerzo.

3. Los mioblastos autólogos según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 para su uso según la reivindicación 1, en el que los mioblastos comprenden un medio fisiológicamente aceptable.

4. Los mioblastos autólogos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para su uso según la reivindicación 1, en el que los mioblastos se introducen en una cantidad de aproximadamente 105 a 106 células por cm3 de tejido que se va a tratar, en un medio fisiológicamente aceptable.

5. Los mioblastos autólogos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para su uso según la reivindicación 1, en el que los mioblastos se ponen en contacto con una citoquina o un factor del crecimiento seleccionado de uno o más de factor del crecimiento de fibroblastos básico (b-FGF) , factor del crecimiento de tipo insulínico (IGF) , o factor del crecimiento nervioso (NGF) , antes de introducir dichos mioblastos en el receptor.