Métodos para aumentar la producción de células madre hematopoyéticas y plaquetas.

Un compuesto mimético de TPO para el uso en aumentar la producción de células madres hematopoyéticas en un sujeto,

en donde el compuesto mimético de TPO es un péptido que comprende una secuencia de aminoácidos X9X8GX1X2X3X4X5X6X7,

donde

X1 es C, L, M, P, Q o V;

X2 es F, K, L, N, Q, R, S, T o V;

X3 es C, F, I, L, M, R, S, V o W;

X4 es cualquiera de los 20 L-aminoácidos genéticamente codificados;

X5 es A, D, E, G, K, M, Q, R, S, T, V o Y;

X6 es un residuo de β- (2-naftil) alanina;

X7 es C, G, I, K, L, M, N, R o V;

X8 es A, C, D, E, K, L, Q, R, S, T o V; y.

X9 es A, C, E, G, I, L, M, P, R, Q, S, T o V.

Métodos para aumentar la producción de células madre hematopoyéticas y plaquetas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La trombopoyetina (TPO) , clonada inicialmente como un regulador principal de la producción de plaquetas, juega un papel fundamental en la biología de las células madre hematopoyéticas (HSC) . Kaushansky y otros, Nature, 369:568-571 (1994) . Virtualmente todas las HSC primitivas que muestran actividad de repoblación expresan c-Mpl, el receptor de TPO. Solar y otros, Blood, 92:4-10 (1998) . La TPO sola o en combinación con otras citoquinas de actuación temprana, como el factor de células madre (SCF) , interleucina 3 (IL-3) , o el ligando Flt-3 mejoran la proliferación de las HSC primitivas in vitro. Ku y otros, Blood, 87:4544-4551 (1996) ; Sitnicka y otros, Blood, 87:49985005 (1996) . Los estudios en vivo han confirmado estas conclusiones. Kimura y otros, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 95:1195-1200 (1998) . La importancia de TPO en las auto renovación y expansión de las células madre también fue respaldada por la observación clínica que las mutaciones del gen c-Mpl causaron en la trombocitopenia amegacariocítica congénita, una enfermedad en la que todos los linajes hematopoyéticos fallan durante la infancia. Ballmaier y otros, Blood, 97:139-146 (2001) . Se ha descubierto que la expansión de las HSCs en la médula ósea adulta es de 10 a 20 veces menos robusta en tpo-/- ratones después del trasplante de médula ósea. La TPO añadida de forma exógena rescató este defecto. Fox y otros, J. Clin. Invest., 110:389-394 (2002) . Estos informes indican que la TPO es un contribuidor no redundante principal a la auto renovación y expansión de las HSCs.

El trasplante de células madres autólogo (ASCT) es cada vez más ampliamente usado como un medio de reconstituir la médula ósea después de la administración de altas dosis de quimioterapia potencialmente curativa, mieloablativa. La base para esta técnica es movilizar HSCs desde la médula ósea a la sangre periférica (usando quimioterapia de cebado G-CSF +/- ) de la que son recolectadas por aféresis. Estas células madre, que forman una minoría de la población recolectada, son entonces capaces de reconstituir la médula ósea cuando son reinfundidas después de terapia mieloablativa. Las células madre obtenidas de sangre periférica en esta técnica parecen ser similares a las células de sangre del cordón y superiores a las células de médula ósea en su capacidad para regenerar médula ósea después de terapia mieloablativa con tiempo para injerto de neutrófilos y plaquetas de menos de 10 días. Los tipos de tumor más comunes en los que se usa la ASCT son mieloma, linfoma (tanto Enfermedad de Hodgkins como Linfoma no de Hodgkins) y Leucemia Mieloide Aguda. La quimioterapia de dosis alta con la ASCT puede ser utilizada cada vez más como terapia de primera línea, particularmente en el mieloma, pero también se usa como terapia de rescate después del fallo de la quimioterapia de primera línea. Dichos sujetos a menudo han sido pretatados fuertemente y por lo tanto tienen la médula ósea con potencial hematopoyético dañado.

Después de la re-infusión de estas células recolectadas en el sujeto, hay un periodo de tiempo durante el cual el sujeto, por ejemplo, un paciente humano, está en riesgo de infección (neutrófilos bajos) y sangrado (plaquetas bajas) . Este periodo de tiempo varía dependiendo del número de células madre re-infundidas, que a su vez depende de la capacidad de estimular la expansión de las células madre de la médula ósea. Además, algunos sujetos también desarrollan fallo de la médula ósea después de un periodo inicial de injerto.

El trasplante de células madre también es usa en un ajuste alogénico cuando las células madre de la sangre periférica se movilizan y recolectan de donantes compatibles con la HLA. Tales trasplantes alogénicos son empleados menos frecuentemente que el ASCT debido a la incidencia del injerto frente a la enfermedad del huésped pero pueden ser usados cuando no es posible obtener suficientes células madre del paciente. Sin embargo el uso de células madre alogénicas para obtener injerto parcial en ausencia de mieloablación completa (el 'mini trasplante') puede también ofrecer algún beneficio terapéutico debido al efecto injerto frente a tumor. Otro uso posible, actualmente en un número extremadamente de pacientes es en el campo de la terapia génica donde las células de médula ósea alogénicas normales o células autólogas transducidas con una copia normal de un gen defectuoso pueden ser curativas para alguna enfermedad heredada causada por defectos de genes individuales. Los trasplantes alogénicos están también bajo investigación como una opción terapéutica para las enfermedades autoinmunes.

A pesar de la utilidad potencial y simplicidad del ASCT, hay limitaciones significativas a su uso generalizado más allá del periodo esperado de pancitopenia, para el cual se requiere apoyo del sujeto intensivo para permitir a las células re-infundidas el reanudar niveles de hematopoyesis suficientes para mantener los recuentos de sangre periférica. Una proporción significativa (hasta el 40%) de los sujetos trasplantados requieren transfusiones de plaquetas prolongadas después del trasplante (fallo primario del injerto) . Un grupo más pequeño (5-10% en autólogo y >20% con trasplante alogénico) desarrollan trombocitopenia a pesar del injerto inicial, algunas veces requiriendo transfusiones prolongadas. El fallo del injerto o el injerto retardado está asociado con mortalidad aumentada, costes de salud aumentados y calidad de vida del sujeto disminuida.

Existe por lo tanto una necesidad de aumentar la producción de HSC en dichos sujetos. Los estudios han demostrado que la administración de TPO a pacientes resulta en la movilización de las células progenitoras de la sangre periférica. Un estudio demostró la movilización de las células formadoras de colonias de linajes múltiples y células CD34+ en la sangre periférica después de la administración de múltiples dosis de TPO en combinación con G-CSF. Otro estudio identificó un aumento de 6 veces en las células CD34+ circulantes 3-7 días después de la administración de una única dosis de TPO en pacientes con cáncer con hematopoyesis por lo demás normal. En este estudio, una subfracción enriquecida con células madre (CD34+Thy+Lin-) fue aumentada casi 9 veces y la subfracción megacariocítica (CD34+CD41+CD14-) fue aumentada casi 15 veces. Este estudio sugiere que la TPO es capaz de movilizar tanto la auto-renovación de HSC como las células hijas comprometidas de la médula ósea. Aunque la disponibilidad de TPO recombinante (rh TPO) se ha mostrado prometedora para aumentar la producción de HSC, existe una necesidad de una mejora en la terapia de TPO por medio del modo de la administración del fármaco.

Existe por lo tanto una necesidad para compuestos miméticos moleculares pequeños de TPO que mantengan sustancialmente la actividad agonista completa de TPO, mientras que al mismo tiempo permitan varios modos de administración.

También existe una necesidad de compuestos miméticos moleculares pequeños de TPO que tengan inmunogenicidad reducida en relación a uno o más de rh TPO y rhIL-11 así como un perfil farmacocinético mejorado en relación a uno o más de rh TPO y rhIL-11. Serres y otros, Stem Cells, 17:316-326 (1999) describe un compuesto referido como GW395058, y evalúa las farmacocinéticas y efectos hematológicos de las formas PEGiladas en el compuesto en ratas y monos después de la administración subcutánea o intravenosa.

RESUMEN DE LA INVENCION

La presente invención está dirigida a un método para aumentar la producción de HSC en un sujeto que comprende un paso de administrar un compuesto mimético de TPO al sujeto. El compuesto mimético de TPO puede ser administrado al sujeto sólo o en un portador farmacéuticamente aceptable. El compuesto mimético de TPO puede ser empleado sólo o puede estar combinado con uno o más compuestos miméticos de TPO adicionales y/o otros agentes que pueden potenciar la movilización de la médula ósea, incluyendo por ejemplo, G-CSF, SCF, IL-3 y/o Flt-3.

La presente invención está por lo tanto también dirigida a una composición farmacéutica mimética de TPO que comprende una cantidad efectiva de un compuesto mimético de TPO y un portador farmacéuticamente aceptable. Una cantidad efectiva de un compuesto mimético de TPO está presente cuando tras la administración el compuesto mimético de TPO mejora la expansión de la población de células madre dentro de la médula ósea de un sujeto y/o moviliza las células madre en la circulación periférica de un sujeto.

La presente invención está también dirigida... [Seguir leyendo]

1. Un compuesto mimético de TPO para el uso en aumentar la producción de células madres hematopoyéticas en un sujeto, en donde el compuesto mimético de TPO es un péptido que comprende una secuencia de aminoácidos X9X8GX1X2X3X4X5X6X7,

donde X1 es C, L, M, P, Q o V; X2 es F, K, L, N, Q, R, S, T o V; X3 es C, F, I, L, M, R, S, V o W; X4 es cualquiera de los 20 L-aminoácidos genéticamente codificados; X5 es A, D, E, G, K, M, Q, R, S, T, V o Y; X6 es un residuo de β- (2-naftil) alanina; X7 es C, G, I, K, L, M, N, R o V; X8 es A, C, D, E, K, L, Q, R, S, T o V; y. X9 es A, C, E, G, I, L, M, P, R, Q, S, T o V.

2. El uso de un compuesto mimético de TPO en la fabricación de un medicamento para aumentar la producción de células madre hematopoyéticas en un sujeto, en donde el compuesto mimético es como se define en la reivindicación 1.

3. Un compuesto mimético de TPO para el uso en un método de proporcionar células madre hematopoyéticas a un sujeto que comprende los pasos de:

administrar el compuesto mimético de TPO a un sujeto para mejorar la expansión de la población de células madre dentro de la médula ósea y/o movilizar las células madre en la circulación periférica; recolectar una o más células madre de la médula ósea o las células madre de la circulación periférica; y trasplantar las células madre recolectadas al sujeto.

en donde el compuesto mimético de TPO es como se ha definido en la reivindicación 1.

4. El uso de un compuesto mimético de TPO en la fabricación de un medicamento para mejorar la expansión de una población de células madre dentro de la médula espinal y/o movilizar las células madre en la circulación periférica en un sujeto, en donde el compuesto es para ser administrado al sujeto y una o más de las células madre de la médula ósea o las células madre en la circulación periférica recolectadas para el trasplante en el sujeto, en donde el compuesto mimético de TPO es como se ha definido en la reivindicación 1.

5. Un compuesto mimético de TPO para el uso en un método de:

(i) reducir el tiempo para el injerto después de la reinfusión de las células madre en un sujeto;

(ii) reducir la incidencia del injerto primario retardado;

(iii) reducir la incidencia de fallo secundario de la producción de plaquetas; o (iv) reducir el tiempo del injerto de plaquetas y/o neutrófilos después de la reinfusión de las células madre en un sujeto,

en donde el método comprende los pasos de:

administrar el compuesto mimético de TPO al sujeto; mejorar la expansión de la población de células madre dentro de la médula ósea y/o movilizar las células madre en la circulación periférica; recolectar una o más de las células madre de la médula ósea o las células madre en la circulación periférica; y trasplantar la una o más células madre recolectadas en el sujeto,

en donde el compuesto mimético de TPO es como se define en la reivindicación 1.

6. El uso de un compuesto mimético de TPO en la fabricación de un medicamento para mejorar la expansión de la población de células madre dentro de la médula ósea y/o movilizar las células madre en la circulación periférica en un sujeto, en donde el compuesto es para ser administrado al sujeto y una o más de las células madre de la médula ósea o una o más de las células madre en la circulación periférica recolectadas para el trasplante en el sujeto de tal forma que

(i) se reduce el tiempo de injerto después de la reinfusión de las células madre en el sujeto;

(ii) se reduce la incidencia del injerto primario retardado;

(iii) se reduce la incidencia del fallo secundario de la producción de plaquetas; o (iv) se reduce el tiempo del injerto de plaquetas y/o neutrófilos después de la reinfusión de las células madre en el sujeto en donde el compuesto mimético es como se define en la reivindicación 1.

7. El compuesto para el uso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 5 o el uso de cualquiera de las reivindicaciones 2, 4, ó 6 en donde X9 es A o I, y X8 es D, E o K.

8. El compuesto para el uso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 5 o el uso de cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 6 en donde el compuesto es IEGPTLRQ (β- (2-naftil) alanina) LAARA.

9. El compuesto para el uso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 5 o el uso de cualquiera de las reivindicaciones 2, 4 ó 6 en donde el compuesto es

donde X10 es una sarcosina o residuo de β-alanina o una forma pegilada de los mismos

10. El compuesto para el uso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1, 3, 5 ó 7-9 o el uso de cualquiera de las reivindicaciones 2, 4, 6 ó 7-9, en donde el sujeto es un humano.

11. El compuesto para el uso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 3, 5 ó 7-10 o el uso de cualquiera de las reivindicaciones 4, 6 ó 7-10, en donde la una o más células madre son criopreservadas después de la recolección.

12. El compuesto para el uso o uso de la reivindicación 11, en donde la una o más células madre criopreservadas son descongeladas y determinadas para ser viables antes de trasplantar las células madre en el sujeto.

13. El compuesto para el uso o uso de la reivindicación 11, en donde la una o más células madre son trasplantadas en el sujeto cuando el sujeto tiene necesidad de dicho trasplante.

14. El compuesto para el uso como se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 3 o el uso de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en donde el compuesto mimético de TPO tiene inmunogenicidad reducida a uno o más de rhTPO y rhIL-11.

15. El compuesto para el uso como se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 3 o el uso de la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en donde el compuesto mimético de TPO tiene un perfil PK mejorado en relación a uno o más de rhTPO y rhIL-11