Formación de vasos sanguíneos inducida por células precursoras mesenquimales perivasculares.

El uso de una cantidad eficaz de una población de células para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la isquemia en un paciente,

en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece con células que expresan el marcador STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1% de células precursoras mesenquimales (MPC) capaces de formar UFC-F (unidades formadoras de colonias-fibroblasto), y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

Formación de vasos sanguíneos inducida por células precursoras mesenquimales perivasculares

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se relaciona con células precursoras mesenquimales que portan un marcador perivascular y son capaces de inducir la formación de vasos sanguíneos, a una composición que comprende tales células precursoras y un método para inducir vasos sanguíneos. La invención también se refiere al tratamiento de afecciones cardiovasculares, en particular la isquemia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los trastornos vasculares constituyen un importante problema de salud, especialmente en los países occidentales. Los trastornos vasculares incluyen afecciones del corazón, enfermedad vascular periférica y afecciones vasculares cerebroespinales.

Una proporción importante de estas afecciones resultan de la falta de suministro de sangre a los respectivos tejidos que por lo tanto se privan crónicamente o de forma aguda de los niveles necesarios de oxígeno y nutrientes. Típicamente estas afecciones resultan isquemias donde ha habido obstrucción del vaso sanguíneo por la acumulación de, por ejemplo, placa o daño físico del vaso sanguíneo de tal manera que estos son bloqueados, o restringidos.

Las afecciones cardiacas son percibidas como la enfermedad vascular más prominente. Cerca de 11 millones de adultos en los Estados Unidos de América (1995) tuvieron enfermedades coronarias, que sin embargo está fuera de un total de aproximadamente 60 millones de adultos con enfermedad cardiovascular. Por lo tanto, otras afecciones vasculares afectan a un mayor número de adultos.

Una afección cerebrovascular relativamente común puede manifestarse como un accidente cerebrovascular, donde una oclusión puede conducir a un ataque agudo. Una gradual disminución de la alimentación también puede conducir a la disminución de la capacidad del cerebro para funcionar y se ha postulado que tales condiciones pueden estar asociadas con la aparición de determinadas demencias.

La enfermedad vascular periférica se asocia con una serie de afecciones, por ejemplo, como una complicación de la diabetes, donde una insuficiencia típica de la microcirculación agota el suministro de oxígeno y nutrientes a las extremidades en particular los pies y las piernas.

Otro ejemplo de la reducción del suministro localizado puede ocurrir con el tratamiento de diversas heridas incluyendo quemaduras graves o heridas crónicas tales como úlceras de decúbito. Las heridas crónicas son difíciles de curar, en parte debido a un suministro insuficiente al lecho vascular de compuestos nutricionales y curativos.

La formación de cicatrices también puede exacerbarse debido a que el proceso de curación implica a menudo un tejido altamente fibrótico que se forma dentro de la formación mínima de los vasos sanguíneos. La formación de cicatrices es también una dificultad asociada con el logro de un suministro vascular adecuado en circunstancias en que una prótesis u otro implante se coloca quirúrgicamente en un tejido humano. Un suministro inadecuado de sangre a la interfaz entre el

implante y el tejido que lo rodea puede llevar a complicaciones médicas y la necrosis. Esto es de mucha más relevancia cuando el implante está destinado a ser un depósito de liberación lenta a largo plazo de, por ejemplo, un producto farmacéutico El tratamiento de las isquemias miocárdicas es probablemente el más avanzado de los tratamientos actuales de los 50 trastornos vasculares. Los tratamientos presentes incluyen terapias farmacológicas, cirugía de derivación de la arteria coronaria y revascularización percutánea usando técnicas tales como la angioplastia con balón. La terapia farmacológica estándar aspira ya sea aumentar el suministro de sangre al músculo cardíaco o disminuir la demanda del músculo cardíaco de oxígeno y nutrientes . El suministro aumentado de sangre al miocardio por la relajación de músculo liso se logra administrando agentes tales como bloqueadores de los canales de calcio o nitroglicerina. La demanda disminuida de 55 oxígeno y nutrientes del músculo cardíaco se logra ya sea por agentes que disminuyen la carga hemodinámica en el corazón, tales como vasodilatadores arteriales, o aquellos que disminuyen la respuesta contráctil del corazón a una carga hemodinámica dada, tales como antagonistas de los receptores º-adrenérgicos. El tratamiento quirúrgico de la cardiopatía isquémica se basa en la derivación de segmentos de arterias enfermas con injertos de derivación colocados estratégicamente. La neovascularización percutánea se basa en el uso de catéteres para reducir el estrechamiento en las 60 arterias coronarias enfermas. Todas estas estrategias se usan para reducir el número de, o erradicar, los episodios

isquémicos, pero todas tienen varias limitaciones, y en particular el enfoque farmacéuticas pueden tener efectos secundarios graves.

Los informes preliminares describen el desarrollo de nuevos vasos en el corazón a través de la inyección directa de proteínas o péptidos angiogénicos. Varios miembros de la familia del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) (es decir factor de crecimiento de fibroblasto ácido, aFGF; factor de crecimiento de fibroblasto básico, bFGF; factor de crecimiento de fibroblastos-5, FGF-5 y otros) se han implicado en la regulación de la angiogénesis durante el crecimiento y desarrollo. La terapia génica fue sugerida por Hammond y otros en US 5792453 como un mecanismo de suministro de estos compuestos angiogénicos.

Otro enfoque sugerido para promover la formación de nuevos vasos sanguíneos para el tratamiento de afecciones vasculares es la administración de células madre que pueden diferenciarse y dar lugar a células necesarias para formar tales vasos sanguíneos. Un problema asociado con este enfoque es que no está completamente claro que las células progenitoras son responsables de la formación del vaso sanguíneo, o si claramente se necesita más de un tipo de célula o si se necesitan otros promotores de la angiogénesis.

Un enfoque reportado descrito en la patente de los Estados Unidos núm. 5980887 (de Isner y otros) ha dado como resultado el aislamiento de una célula progenitora endotelial y el descubrimiento de que estas células tienen un papel en la formación de los vasos sanguíneos.

Se han realizado numerosos intentos de aislar y enriquecer las células precursoras mesenquimales debido al potencial que tiene estas células para uso medicinal. Pittinger y otros, (1999) mostraron la expansión de células clonogénicas de médula ósea y describen una preparación de células madre mesenquimales ampliadas. Un ejemplo más reciente de un método de este tipo que se proporciona para un rendimiento relativamente alto de la médula ósea se describe en la publicación WO01/04268 otorgada a Simmons y otros. Ninguna de estas células mesenquimales reportadas se indicaron como ser capaces de la regeneración de linajes de células vasculares capaces de conducir a la formación de vasos sanguíneos.

Hasta la fecha, sin embargo no ha habido ejemplos de células precursoras mesenquimales aisladas capaces de formar tejidos vasculares in vivo.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

En un primer aspecto, la invención proporciona el uso de una cantidad eficaz de una población de células para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la isquemia en un paciente, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece de células que expresan el marcador STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1 % de células precursoras mesenquimales (MPC) capaces de formar UFC-F (unidad formadora de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

En un segundo aspecto, la invención proporciona una población de células para usar en el tratamiento de la isquemia en un paciente, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece con células que expresan el marcador STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1 % de MPC capaces de formar una UFC-F (unidad formadora de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34 , CD45 , y glicoforina-A.

En un tercer aspecto, la invención proporciona el uso de una población de células para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad cardiovascular consistente de cardiopatía isquémica, enfermedad de la arteria coronaria, infarto agudo de miocardio, insuficiencia cardiaca congestiva, cardiomiopatía, o angina en un sujeto, en donde la población de células es derivable a partir... [Seguir leyendo]

1. El uso de una cantidad eficaz de una población de células para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la isquemia en un paciente, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece con células que expresan el marcador STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1% de células precursoras mesenquimales (MPC) capaces de formar UFC-F (unidades formadoras de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

2. Una población de células para usar en el tratamiento de la isquemia en un paciente, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece con células que expresan el

marcador STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1% de MPC capaces de formar una UFC-F (unidades formadoras de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

3. El uso de la reivindicación 1 o la población de células para usar en el tratamiento de conformidad con la reivindicación 2 en donde las células inducen la formación o reparación de vasos sanguíneos en un tejido objetivo de un paciente.

4. El uso o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 3 en donde la reparación de vasos sanguíneos resulta en arteriogénesis.

5. El uso o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 3 en donde la reparación de vasos sanguíneos resulta en el revestimiento de la vasculatura con células que expresan la actina alfa de músculo liso.

6. El uso de la reivindicación 1 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 2 en donde la población comprende al menos 1% de MPC capaces de formar una colonia clonogénica.

7. El uso de la reivindicación 1 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la 35 reivindicación 2 en donde la población comprende al menos 0.1 % de MPC STRO-1bright.

8. El uso de la reivindicación 1 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 2 en donde la población comprende al menos 1 % de MPC STRO-1bright.

9. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 8 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8 en donde la población de células es además positiva para el marcador 3G5.

10. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 9 o la población de células para su uso en el tratamiento de 45 acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9 en donde la población de células co-expresa además el marcador VCAM-1.

11. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 10 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10 en donde la población de células se expande antes de la 50 administración.

12. El uso de la reivindicación 11 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 11 en donde la población expandida comprende al menos 1% de MPC capaces de formar una colonia clonogénica.

13. El uso de la reivindicación 11 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 11 en donde la población expandida comprende al menos 1% de MPC STRO-1 bright.

14. El uso de la reivindicación 11 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 11 en donde la población expandida comprende al menos 10% de MPC STRO-1bright.

15. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14 en donde la población de células se expande en el intervalo de entre 102 a 104 veces.

16. El uso de la reivindicación 1 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 2 en donde dicho paciente necesita del tratamiento para una afección seleccionada del grupo que consiste de isquemia cerebrovascular, isquemia renal, isquemia pulmonar, isquemia de las extremidades, isquemia del miocardio y cardiomiopatía isquémica.

17. El uso de la reivindicación 3 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 3 en donde el tejido objetivo papel es el miocardio.

18. El uso de la reivindicación 17 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 17 en donde dicho sujeto padece de una enfermedad cardiovascular que consiste en enfermedad isquémica del corazón, enfermedad de la arteria coronaria, infarto agudo de miocardio, insuficiencia cardiaca congestiva, cardiomiopatía, o angina.

19. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 18 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 18 en donde la población de células agrupan en nuevas estructuras de los vasos sanguíneos.

20. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 19 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 19 en donde la población de células induce la formación de nuevas estructuras de los vasos sanguíneos.

21. El uso de la reivindicación 17 o la reivindicación 18 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 17 o la reivindicación 18 en donde la población de células induce la formación de nuevos cardiomiocitos.

22. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 21 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 21 en donde las células son autólogas.

23. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 22 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 22 en donde las células son de una fuente alogénica.

24. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 23 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 23 en donde la preparación de células comprende una suspensión celular.

25. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3 a 22 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 22 en donde la preparación de células comprende una suspensión celular individual.

26. El uso de una población de células en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad cardiovascular que consiste en enfermedad isquémica del corazón, enfermedad de la arteria coronaria, infarto agudo de miocardio, insuficiencia cardiaca congestiva, cardiomiopatía, o angina de pecho en un sujeto, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece de células que expresan el marcador de STRO-1, en donde dicha población comprende al menos 0.1% de MPC capaces de formar una UFC-F (unidad formadora de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

27. Una población de células para usar en el tratamiento de una enfermedad cardiovascular que consiste en enfermedad isquémica del corazón, enfermedad de la arteria coronaria, infarto agudo de miocardio, insuficiencia cardiaca congestiva, cardiomiopatía, o angina de pecho en un sujeto, en donde la población de células es derivable de células mononucleares de médula ósea y se enriquece de células que expresan el marcador de STRO-1 en

donde dicha población comprende al menos 0.1% de MPC capaces de formar una UFC-F (unidad formadora de colonias-fibroblasto) , y en donde dichas MPC son negativas para los marcadores CD34, CD45, y glicoforina-A.

28. El uso de la reivindicación 26 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la

reivindicación 27 en donde la población comprende al menos 1% de MPC capaz de formar una colonia clonogénica.

29. El uso de la reivindicación 26 o 28 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 27 o 28 en donde la población comprende al menos 0.1% de MPC STRO-1bright.

30. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26, 28 o 29 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 29 en donde la población comprende al menos 1% de MPC STRO-1 bright.

31. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 30 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 30 en donde la población de células es además positiva para el marcador 3G5.

32. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 31 o la población de células para su uso en el

tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 28 a 31 en donde la población de células además coexpresa el marcador VCAM-1.

33. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 32 o la población de células para su uso en el

tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 32 en donde la población de células se expande 25 antes de la administración.

34. El uso de la reivindicación 33 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 33 en donde la población expandida comprende al menos 1% de MPC capaces de formar una colonia clonogénica.

35. El uso de la reivindicación 34 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la reivindicación 34 en donde la población expandida comprende al menos 1% de MPC STRO-1 bright.

36. El uso de la reivindicación 35 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con la 35 reivindicación 35 en donde la población expandida comprende al menos 10% MPC STRO-1bright.

37. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 36 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 36 en donde la población de células se agrupa en nuevas estructuras de los vasos sanguíneos.

38. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 37 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 37 en donde la población de células induce la formación de nuevas estructuras de los vasos sanguíneos.

39. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 37 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 37 en donde la población de células se diferencia y agrupa en cardiomiocitos.

40. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 36 o la población de células para su uso en el

tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 36 en donde la población de células induce la formación de cardiomiocitos.

41. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 40 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 40 en donde las células son autólogas.

42. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 40 o la población de células para su uso en el tratamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 27 a 40 en donde las células son de una fuente alogénica.

43. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 42 o la población de células de cualquiera de las reivindicaciones 27 a 42 en donde la preparación de células comprende una suspensión celular.

44. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 28 a 43 o la población de células de cualquiera de las reivindicaciones 27 a 43 en donde la preparación de células comprende una única suspensión celular.