Células madre multipotentes postnatales de ligamento periodontal humano y sus usos.

Una célula madre multipotente postnatal aislada de ligamento periodontal clonogénico,

donde la célula madre expresa STRO-1 y MUC18, donde la célula madre es capaz de diferenciarse en un cementoblasto, un cementocito, un adipocito y una célula formadora de fibra de colágeno

Células madre multipotentes postnatales de ligamento perlodontal humano y sus usos Campo de la invención

La invención se refiere, en términos generales, a las células madre procedentes del ligamento periodontal adulto (PDLSC, por sus siglas en inglés) y sus métodos de uso. Más concretamente, la invención se refiere a las PDLSC, el uso de las células para la regeneración del tejido periodontal en el tratamiento de enfermedades periodontales, la diferenciación de las células y métodos de criopreservación de tejidos.

Antecedentes de la invención

Las células madre postnatales (es decir, aquellas presentes tras el nacimiento) son células no especializadas que se pueden renovar en gran medida y convertirse en células más maduras con funciones especializadas. Las células madre se pueden inducir bajo determinadas condiciones fisiológicas o experimentales para que se conviertan en células con funciones especiales, como las células que laten del músculo cardíaco o las células pancreáticas que producen insulina. El proceso por el que una célula se convierte en una célula con funciones especiales se conoce como diferenciación. La diferenciación se puede inducir mediante el uso de múltiples señales que pueden incluir sustancias químicas secretadas por otras células, contacto físico con células vecinas y determinadas moléculas del microentorno. De este modo, las células madre se pueden tratar con señales específicas para que se conviertan en tipos de células específicas con funciones útiles. Estas nuevas células diferenciadas se pueden utilizar después para generar reemplazos para células que se pierden como consecuencia del deterioro y desgaste normales, de lesiones o enfermedades.

Las enfermedades periodontales (de las encías), entre las que se incluyen la gingivitis y la periodontitis, son infecciones graves que pueden provocar la pérdida de piezas dentales si no se tratan. En efecto, las enfermedades periodontales son una causa importante de pérdida de piezas dentales y suponen una carga sustancial para la sanidad pública. Las enfermedades periodontales se caracterizan por la destrucción del periodoncio (el tejido que soporta los dientes, es decir, las encías), incluyendo el ligamento periodontal (PDL, por sus siglas en inglés), el cemento, el hueso alveolar y las encías. La enfermedad periodontal puede afectar a una o varias piezas dentales. Se han desarrollado múltiples planteamientos para el tratamiento de los defectos periodontales, incluyendo la regeneración de tejido guiada, el uso de factores de crecimiento y el uso de proteínas de la matriz del esmalte, pero ninguno de estos métodos ofrece un resultado uniformemente predecible. Por consiguiente, persiste la necesidad de encontrar nuevos métodos para el tratamiento de las enfermedades periodontales.

Resumen de la invención

La invención se define en las reivindicaciones. La presente invención proporciona métodos y materiales en relación con las mencionadas necesidades. La presente invención proporciona una nueva población de células madre postnatales derivadas del ligamento periodontal (PDL), denominadas células madre del ligamento periodontal (PDLSC). La invención proporciona una célula madre multipotente aislada del ligamento periodontal postnatal humano para su uso en un método de implante de una célula periodontal en un organismo, para su uso en un método de implante de un adipocito en un organismo y para su uso en un método de generación de tejido periodontal, Incluyendo cemento y ligamento periodontal, in vivo e in vitro.

Las células madre multipotentes de ligamento periodontal postnatal se pueden diferenciar en células que forman fibras de colágeno (fibroblastos), cementoblastos, cementocitos y adipocitos. Las células madre se pueden obtener del ligamento periodontal y se pueden almacenar para su posterior uso. La célula madre multipotente de ligamento periodontal se puede cultivar en un medio de cultivo de tejidos. Preferiblemente, el medio de cultivo de tejidos incluye suero. Preferiblemente, el medio de cultivo de tejidos no incluye suero. El medio de cultivo de tejidos puede incluir uno o más factores de crecimiento.

La divulgación también proporciona métodos para generar tejido periodontal, Incluyendo ligamento periodontal y cemento, mediante la Implantación en un sujeto de una célula madre de ligamento periodontal o una célula progenitora diferenciada de esta. Por lo general, el método Implica la Implantación de una célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal en un sujeto. Preferiblemente, el sujeto es un mamífero. Más preferiblemente, el sujeto es un ser humano. La célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal se puede obtener de un sujeto e implantarse en un sujeto diferente.

Preferiblemente, la célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal se obtiene del mismo sujeto en el que se implanta. La célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal se puede expandir ex vivo antes de ser implantada en el sujeto. La célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal se puede Inducir para su diferenciación antes de ser Implantada en el sujeto. Una célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal que no está combinada con un portador se puede Implantar en un sujeto. Una célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal que está combinada con un portador se puede implantar en un sujeto. Preferiblemente, el portador contiene hidroxiapatita. Más preferiblemente, el portador contiene fosfato tricálclco. Más preferiblemente, el portador contiene hidroxiapatita y fosfato tricálcico. El método puede ser empleado para generar células/tejido periodontal en respuesta a un traumatismo en el periodoncio. Preferiblemente, el traumatismo es una erosión del periodoncio. Más preferiblemente, el traumatismo es el resultado de una enfermedad periodontal.

La divulgación proporciona un método para producir tejido adiposo en un sujeto. Por lo general, el método implica la implantación de una célula madre de ligamento periodontal en un organismo. Preferiblemente, la célula madre de ligamento periodontal es una célula madre multipotente de ligamento periodontal. Más preferiblemente, la célula madre de ligamento periodontal es una célula madre multipotente de ligamento periodontal postnatal humano. Preferiblemente, el sujeto es un mamífero. Más preferiblemente, el sujeto es un ser humano. La célula madre de ligamento periodontal se puede expandir ex vivo antes de ser implantada en el organismo. Preferiblemente, se induce la adlpogénesls de la célula madre de ligamento periodontal antes de su Implantación en el sujeto. Una célula madre de ligamento periodontal que no está combinada con un portador se puede Implantar en un sujeto. Una célula madre de ligamento periodontal que está combinada con un portador se puede Implantar en un sujeto.

La divulgación también proporciona un método para la criopreservación de tejido del que posteriormente se pueden aislar células madre perlodontales funcionales, sumergiendo una porción de un ligamento periodontal aislada en suero que contiene aproximadamente entre un 1% y un 2% de dimetil sulfóxlco (DMSO) y congelando rápidamente el ligamento periodontal sumergido, crlopreservando de este modo las células madre perlodontales. En un método preferible, el suero Incluye aproximadamente un 1% de DMSO. Preferiblemente, el ligamento periodontal es de mamífero. Más preferiblemente, el ligamento periodontal es un ligamento periodontal humano. Por lo general, el tejido crlopreservado se descongela a una temperatura de entre 35°C y 39°C aproximadamente. Tras la descongelación, el ligamento se somete a digestión o disrupción mecánica para formar una suspensión de células individuales y esta suspensión de células individuales se siembra en un recipiente para el cultivo de tejidos (por ejemplo, un matraz de cultivo de tejidos) en presencia de un medio, como un medio de células madre.

La divulgación prevé asimismo el uso de las PDLSC en una terapia médica, incluyendo, a título meramente enunciativo, el tratamiento de un traumatismo en el periodoncio. La divulgación prevé asimismo el uso de PDLSC en la preparación de un medicamento para el tratamiento de un traumatismo en el periodoncio. El traumatismo puede estar causado, por ejemplo, por una enfermedad periodontal, un procedimiento dental o un traumatismo físico, como un accidente.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra el aislamiento de PDLSC humanas. A) Tercer molar humano extraído en el que se muestra el PDL unido a la superficie de las raíces (flecha). B) Colonias únicas formadas después de colocar las PDLSC en placas a baja densidad y cultivarlas... [Seguir leyendo]

1. Una célula madre multipotente postnatal aislada de ligamento periodontal clonogénico, donde la célula madre expresa STRO-1 y MUC18, donde la célula madre es capaz de diferenciarse en un cementoblasto, un cementoclto, un adlpocito y una célula formadora de fibra de colágeno.

2. La célula madre de la reivindicación 1, donde la célula madre es de mamífero.

3. La célula madre de la reivindicación 1, donde la célula madre es de un ser humano.

4. La célula madre de la reivindicación 1, donde la célula madre también expresa escleraxis, fosfatasa alcalina, MEPE, receptor de TGF(3 tipo l,BSP, OSC y endostatina.

5. La célula madre de la reivindicación 1, donde la célula madre también expresa escleraxis.

6. La célula madre de acuerdo con la reivindicación 1, para su uso como un medicamento en la generación de

células o tejido perlodontales en un sujeto, mediante la implantación de la célula madre.

7. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 6, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde el tejido periodontal generado comprende ligamento periodontal, cementocitos, cementoblastos o cemento.

8. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 7, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde los cementocitos o cementoblastos expresan BSP, OSC y MEPE.

9. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 7, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde el cemento expresa colágeno de tipo I y/o fibromodulina.

1. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 7, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde la célula madre es implantada para reducir o mejorar un traumatismo en el sujeto.

11. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 1, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde el traumatismo es una enfermedad periodontal.

12. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 1, en la generación de células o tejido perlodontales en un sujeto, donde el traumatismo es una lesión física.

13. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 12, en la generación de células o tejido periodontales en un sujeto, donde la lesión física se debe a un procedimiento dental.

14. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 6, en la generación de células o tejido periodontales en un sujeto, donde la célula madre se puede trasplantar en el tejido periodontal del sujeto.

15. La célula madre de la reivindicación 1 para su uso como un medicamento, en la producción de tejido adiposo humano en un sujeto mediante la implantación de la célula madre en un sujeto.

16. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 15, en la producción de tejido adiposo humano, donde la célula madre es implantada tras la inducción de adipocitos.

17. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 6 o 15, en la producción de células o tejido periodontales o tejido adiposo humano, donde el sujeto es un mamífero.

18. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 17, en la producción de células o tejido periodontales o tejido adiposo humano, donde el mamífero es un ser humano.

19. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 6 o 15, en la producción de células o tejido periodontales o tejido adiposo humano, donde la célula madre se expande ex vivo.

2. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 6 o 15, en la producción de células o tejido periodontales o tejido adiposo humano, donde la célula madre es implantada en combinación con un portador.

21. La célula madre para su uso como un medicamento de acuerdo con la reivindicación 2, en la producción de células o tejido periodontales o tejido adiposo humano, donde el portador comprende hidroxiapatita, fosfato tricálcico o hidroxiapatita y fosfato tricálcico.

22. Un método para producir un adipocito o una célula periodontal in vitro, que consiste en el cultivo de una célula madre de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en condiciones que provocan que la célula madre se diferencie en un adipocito o célula periodontal.