Laminina-1 para su uso para mejorar la regeneración muscular después de lesiones o para mejorar la cicatrización de heridas si se administra sistémicamente.

Una cantidad terapéuticamente eficaz de laminina-1 para su uso en la mejora de la regeneración muscular o la reparación en un sujeto,

o para su uso en la prevención o la reducción del daño muscular en un sujeto, en donde la laminina-1 debe administrarse sistémicamente y en donde dicha regeneración muscular es después de un daño, lesión o enfermedad.

Laminina-1 para su uso para mejorar la regeneración muscular después de lesiones o para mejorar la cicatrización de heridas si se administra sistémicamente 5

Declaración de soporte gubernamental

Esta invención se realizó con soporte del gobierno de los Estados Unidos bajo las subvenciones del National Institutes of Health (NIH) , National Center for Research Resources, subvenciones núms. NCRR P20 RR018751-01, P20 RR15581-04; National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases, subvención núm. NIAMS 10 R01AR053697-01; y National Institute of Neurological Disorders and Stroke, subvención núm. NINDS R21NS058429-01. El gobierno de los Estados Unidos tiene ciertos derechos en la invención.

Campo 15

La presente descripción se relaciona con un método para proporcionar beneficio terapéutico a un sujeto mediante la administración al sujeto de laminina o una composición que incluye laminina. En una particular modalidad, la presente descripción proporciona un método para mejorar la regeneración muscular, tal como para tratar la distrofia muscular, en un sujeto mediante la administración de laminina o una composición de laminina.

Antecedentes

El músculo esquelético adulto exhibe una notable capacidad para repararse y regenerarse después de un traumatismo o lesión. La capacidad de regeneración del músculo esquelético se debe a un reservorio de células satélites localizadas bajo la lámina basal y en estrecha proximidad con el sarcolema de la miofibrilla. Estas células permanecen en reposo en 25 el músculo sano no lesionado, pero se activan rápidamente en respuesta al daño muscular, ejercicio, o enfermedad.

Tras la activación, las células satélites proliferan y se diferencian por la vía miogénica y son capaces de reparar el músculo dañado. Los modelos sugieren una subpoblación de células satélites que permanecen como células madres para reemplazar las células activadas que han progresado por la vía de linaje miogénica. Durante el período de 30 activación, las células satélites expresan los factores de transcripción Pax3, Pax7, MyoD, miogenina, y MRF4 a medida que progresan a través de un programa de desarrollo hacia la reparación muscular.

La distrofia muscular es un término usado para referirse a un grupo de trastornos genéticos que conducen a una debilidad muscular progresiva. La distrofia muscular puede resultar en debilidad del músculo esquelético y defectos en 35 las proteínas del músculo esquelético, que conducen a una variedad de funciones fisiológicas defectuosas. No existe un tratamiento satisfactorio para la distrofia muscular. Los tratamientos existentes típicamente se enfocan en la atenuación de los efectos de la enfermedad y en mejorar la calidad de vida del paciente, tal como a través de la terapia física o a través de la provisión de dispositivos ortopédicos.

40 Los genes mutados asociados con la distrofia muscular son responsables de la codificación de un número de proteínas asociadas con la red de proteínas costaméricas. Tales proteínas incluyen laminina-2, colágeno, distroglicano, integrinas, caveolina-3, anquirina, distrofina, α-distrobrevina, vinculina, plectina, BPAG1b, proteínas LIM musculares, desmina, proteína LIM asociada a actinina, α-actina, titina, teletonina, cifer, miotilina, y el complejo sarcoglicano/sarcospan.

45 La forma más común de distrofia muscular, la distrofia muscular de Duchenne, está causada por una mutación en el gen responsable de la producción de distrofina. La distrofina es una proteína involucrada en la unión de células a la matriz extracelular, que incluye la membrana basal. Las distrofias musculares congénitas están causadas por mutaciones génicas que afectan la producción de otras proteínas costaméricas. Por ejemplo, en las poblaciones de ascendencia europea, la distrofia muscular congénita más frecuente es causada por una mutación que resulta en una carencia de 50 expresión de la α7β1 integrina. Al igual que la distrofina, la α7β1 integrina está involucrada en la unión de células a la matriz extracelular.

En alguna medida, un defecto en el gen que codifica para una distrofina o una α7β1 integrina se compensa frecuentemente por una expresión mejorada de la otra, u otra proteína costamérica, tal como la utrofina (un análogo de 55 la distrofina) . La distrofina, la α7β1 integrina y la utrofina sirven todas como receptores para la laminina, que sirven como el enlace a la matriz extracelular. La producción defectuosa de laminina-2 en sí da lugar a distrofia muscular congénita por deficiencia de merosina (MCMD) o distrofia muscular congénita tipo 1A (MDC1A) .

La laminina es un componente importante de la membrana basal. Se han identificado al menos quince trímeros de la 60 proteína laminina, que incluye cada uno un heterotrímero de cadena α, β, y γ. La laminina se asocia con un número de funciones fisiológicas, que incluyen la adhesión celular, la expresión génica, la fosforilación de la tirosina de proteínas, la diferenciación celular, así como también la forma y el movimiento celular. Se conoce que la laminina se une a las membranas celulares a través de receptores de integrina. Adicionalmente, la laminina-2 se une a α-distroglicano como parte del complejo distrofina-glicoproteína. 65

La α7β1 integrina es un receptor de laminina importante expresado en el músculo esquelético. La α7β1 integrina juega un papel importante en el desarrollo de uniones neuromusculares y miotendinosas. En el adulto, la α7β1 integrina se concentra en los sitios de unión y se encuentra en regiones fuera de la unión donde media la adhesión de las fibras musculares a la matriz extracelular. Los ratones que carecen de la cadena α7 desarrollan distrofia muscular que afecta 5 las uniones miotendinosas. La ausencia de la α7 integrina resulta en la deposición de la matriz defectuosa en la unión miotendinosa. La pérdida de la α7 integrina en ratones sarcoglicano-γ resulta en la patología muscular severa. La ausencia de la α7 integrina en ratones mdx resulta además en distrofia muscular severa, lo que confirma que la α7β1 integrina sirve como un modificador genético importante para las distrofias musculares Duchenne y otras.

10 Las mutaciones en el gen α7 son responsables de la distrofia muscular en humanos. Un tamizaje de 117 biopsias musculares de pacientes con enfermedad muscular indefinida reveló 3 que carecían de la cadena α7 de la integrina y tenían niveles reducidos de la cadena β1D de la integrina. Estos pacientes exhibieron retrasos en los avances del desarrollo y movilidad defectuosa consistente con el papel de la α7β1 integrina en el desarrollo y función de la unión neuromuscular y miotendinosa. 15

Diversas líneas de evidencia sugieren que la α7 integrina puede ser importante para la regeneración muscular. Por ejemplo, durante el desarrollo embrionario, la α7β1 integrina regula la migración de mioblastos a regiones de formación de miofibrilla. Se ha encontrado que MyoD (proteína de determinación miogénica) transactiva la expresión génica de la α7 integrina in vitro, lo que aumentaría los niveles de α7 integrina en células satélites activadas. Las líneas celulares de 20 mioblastos de humano, de ratón y de rata derivadas de células satélites expresan altos niveles de α7 integrina. Se detectan elevados el ARNm de la α7 integrina y la proteína en el músculo esquelético de ratones mdx de 5 semanas de edad, lo que se correlaciona con el periodo de máxima degeneración y regeneración muscular. Adicionalmente, la α7β1 integrina se asocia con la proteína de unión a α1 integrina específica de músculo (MIBP) , que regula la deposición de laminina en mioblastos C2C12. La laminina proporciona un medio ambiente que apoya la migración y la proliferación de 25 mioblastos. Finalmente, la expresión mejorada de la α7 integrina en músculo esquelético distrófico resulta en el número aumentado de células satélites.

Hasta la fecha, muchos esfuerzos para curar o atenuar la distrofia muscular involucran mejorar la expresión de varios componentes de la red costamérica. Sin embargo, estos enfoques, mientras que muestran alguna promesa in vitro o en 30 animales transgénicos, típicamente no demuestran resultados eficaces en humanos ni proporcionan los métodos a través de los que podría lograrse la terapia en humanos. Tales rutas de terapia son notoriamente difíciles de implementar.

Sin embargo, además es bien conocido que es muy difícil la administración directa de las proteínas, particularmente las 35 proteínas grandes. Por ejemplo, el gran tamaño,... [Seguir leyendo]

1. Una cantidad terapéuticamente eficaz de laminina-1 para su uso en la mejora de la regeneración muscular o la reparación en un sujeto, o para su uso en la prevención o la reducción del daño muscular en un sujeto, en donde la laminina-1 debe administrarse sistémicamente y en donde dicha regeneración muscular es después 5 de un daño, lesión o enfermedad.

2. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sujeto tiene distrofia muscular.

3. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sujeto tiene miopatía congénita por 10 deficiencia de α7 integrina.

4. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sujeto tiene distrofia muscular de Duchenne (DMD) .

5. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sujeto tiene distrofia muscular congénita tipo 1A.

6. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sujeto tiene distrofia muscular de Limb-Girdle. 20

7. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la laminina-1 se prepara para la administración con un agente terapéutico adicional, en donde el agente terapéutico adicional se selecciona de una proteína costamérica, células satélites, células madre derivadas adiposas, y miocitos.

8. La laminina-1 para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la laminina-1 se prepara para la administración al sujeto antes de que el paciente experimente la enfermedad o daño muscular.

9. Una cantidad terapéuticamente eficaz de laminina-1 para usar para promover la cicatrización de heridas en un sujeto, en donde la laminina-1 se administra sistémicamente. 30

10. La laminina-1 para el uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la laminina-1 se prepara para la administración en una cantidad de 0.01 μg/kg a 1000 mg/kg del peso del sujeto, preferentemente en una cantidad de 0.1 mg/kg a 1000 mg/kg del peso del sujeto o en una cantidad de 0.2 mg/kg a 2 mg/kg del peso del sujeto. 35