Composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades cardiacas.

Una composición farmacéutica que comprende células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco,

en el que dichas células muestran:

i. un aumento observado en el nivel de expresión en comparación con un patrón de MEF2C y opcionalmente al menos un gen adicional seleccionado entre el grupo que consiste en Nkx2.5, Tbx5, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1; y/o

ii. una presencia observada de al menos una especie de polipéptido seleccionada entre el grupo que consiste en Nkx2.5, Tbx5, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1, en comparación con la referencia y la translocación nuclear hacia el núcleo de la célula de uno o más de Nkx2.5 y MEF2C;

y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable, en el que al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable es una solución conservante.

Composición farmacéutica para el tratamiento de enfermedades cardiacas

Campo de la invención

La presente invención se refiere al tratamiento de enfermedades, trastornos o predisposiciones a un trastorno cardiaco mediante la administración de una composición farmacéutica a un individuo que lo necesita. En particular, describe una composición farmacéutica que comprende células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable, contenida en un recipiente de manera que permita la supervivencia y el transporte de las células a ubicaciones de todo el mundo, manipulación conveniente por el personal para la administración al receptor, donde dichas células se producen de acuerdo con estándares internacionalmente reconocidos para la fabricación de productos farmacéuticos.

Estado de la técnica

Los tratamientos celulares regenerativos son particularmente relevantes para enfermedades en las que los órganos están comprometidos de tal manera que se requiere la reconstrucción del tejido, por ejemplo, para restaurar la morfología así como la función de un órgano enfermo o cuando los mecanismos de reparación fisiológica están deteriorados. El corazón es un órgano terminalmente diferenciado y la pérdida masiva de cardiomiocitos tal como en un ataque al corazón produce daños irreversibles que hacen por tanto necesaria la reparación. Además, las enfermedades cardiacas son una causa principal de muerte en todo el mundo. El tratamiento celular para la reparación cardiaca es un desafío de la mayor importancia.

La experiencia clínica con el tratamiento celular se ha basado en citoblastos adultos administrados en un estado inalterado. La primera generación de agentes biológicos son citoblastos humanos no expuestos anteriormente a tratamiento, identificados como citotipos fácilmente accesibles. Se ha mostrado que unos pocos individuos mejoran tras la administración de citoblastos humanos no expuestos anteriormente a tratamiento. El estado de la técnica en el campo del trasplante de células no expuestas al tratamiento en el corazón de seres humanos se ha descrito, entre otros, en la revisión llevada a cabo por Abdel-Latif A. et al. 'Adult bone marrow-derived cells for cardiac repair: a systematic review and meta-analysis.' Arch Intern Med. (2007) 167:989-997, y las citas en el anterior. En la esperanza de mejorar el resultado clínico, se ha desarrollado el concepto el concepto de tratamientos con citoblastos de segunda generación, que consiste en mejorar el potencial cardiogenerador de los citoblastos no expuestos anteriormente a tratamiento antes de administrarlos al paciente.

Para explorar formas de mejorar el potencial cardiogenerador de una célula, la investigación fundamental usó en primer lugar embriocitoblastos de ratón (a partir de ahora en el presente documento mESC) para descifrar las complejas rutas de señalización implicadas en la diferenciación cardiaca. Esta investigación condujo a la identificación de sustancias cardiogénicas que, en contacto con una célula, aumentan la capacidad de dicha célula para diferenciarse en una célula cardiopoyética. La célula cardiopoyética es un fenotipo celular intermedio en el que la célula ha comenzado a diferenciarse hacia la generación de tejido cardiaco pero aún no se ha diferenciado completamente. Los hitos clave de la investigación básica en el campo de la regeneración cardiaca se describen en:

- Behfar et al. 'Derivation of a cardiopoietic population from human mesenchymal stem yields progeny', Nature Clin. 45 Pract., Cardiovasc. Med. (2006) 3: 578-582, -Behfar et aI., 'Cardiopoietic programming of embr y onic cells for tumor-free repairs', 10 J, Exp. Med. (2007) 204: 405-420, y -WO 2006/015127; WO 2008/0019944 y WO 2009/151907, todos de la Mayo Foundation for Medical Education and Research, Terzic A. y Behfar A.

Los anteriores autores, solicitantes e inventores mostraron que la diferenciación de los mESC en células que han comenzado a diferenciarse hacia la generación de tejido cardiaco puede iniciarse cuando los mESC se cultivan en contacto con los denominados 'cócteles' de sustancias cardiogénicas, es decir, composiciones que contienen factores cardiogénicos en solución. Tal como se describe en el documento WO2006/015127, cuando las células 55 cardiopoyéticas derivadas de mESC se administran en corazones de murino infartados crónicamente, se puede conseguir la reparación cardiaca. De esta manera, se ha sabido ahora que las células cardiopoyéticas derivadas de mESC podrían mostrar beneficios en la regeneración del tejido cardiaco. Sin embargo, el riesgo tumorigénico asociado con las ESC suscita problemas de seguridad para traducir estos hallazgos básicos en un uso terapéutico. Además, los experimentos se llevaron a cabo en ratones en el escenario del laboratorio con células cardiopoyéticas derivadas de mESC recogidas de un cultivo, suspendidas en un medio de cultivo en un tubo de laboratorio, y usadas rápidamente después en la misma instalación.

El tratamiento con citoblastos adultos se considera desprovisto de riesgo tumorigénico. La identificación de una fuente de citoblastos con un riesgo tumorigénico no documentado y adecuada para la derivación en células 65 cardiopoyéticas se ha descrito en Behfar et al. 'Derivation of a cardiopoietic population from human mesenchymal stem yields progeny', Nature Clinical Practice, Cardiovascular Medicine (2006) 3:S78-S82. En el documento US

2008/0019944 se describen células cardiopoyéticas obtenidas de citoblastos mesenquimales.

Los autores, solicitantes e inventores han descrito también que se puede conseguir la diferenciación de citoblastos mesenquimales adultos humanos en células cardiopoyéticas utilizando un cóctel de factores cardiogénicos 5 (documento WO 2009/151907) .

El estado de la técnica en el campo del trasplante de células en el corazón de seres humanos se ha descrito, entre otros en la revisión llevada a cabo por Abdel-Latif A. et al. 'Adult bone marrow-derived cells for cardiac repair: a systematic review and meta-analysis.' Arch Intern Med. (2007) 167:989-997, y las citas en el anterior. En otra revisión de Behfar et al. 'Guided stem cell cardiopoietic: Discover y and translation' J. Mol. and Cell. Cardiology (2008)

45: 523-529, se ha descrito también el concepto de utilización de células cardiopoyéticas para la regeneración cardiaca.

El paso del banco de pruebas al lecho del enfermo suele ser un desafío para la industria farmacéutica. En este caso, este desafío ha sido particularmente difícil de superar ya que las características biológicas de las células que han comenzado a diferenciarse hacia la generación de tejido cardiaco y la absoluta necesidad de mantener estas características hasta su administración a un individuo cuando el individuo no está presente se aproximen a las premisas de las premisas de fabricación.

La presente invención resuelve este problema describiendo un método para producir industrialmente una composición farmacéutica que contiene células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable de acuerdo con estándares reconocidos internacionalmente para la fabricación de productos farmacéuticos, un método para la preservación y envasado de células que permita el uso diferido manteniendo a la vez las características de las células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco, su supervivencia, transporte a ubicaciones de todo el mundo, manipulación conveniente por el personal para la administración al receptor.

Definiciones

En el marco del presente documento, y a no ser que se indique otra cosa, los términos designados a continuación entre comillas tienen las siguientes definiciones.

'BMMSC' designa citoblastos mesenquimales de médula ósea. 'hBMMSC' designa aquellos BMMSC de origen humano.

Las 'células cardiopoyéticas' son un fenotipo celular intermedio, es decir, que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco pero no aún no se han diferenciado por completo. Las células cardiopoyéticas se caracterizan por la translocación nuclear de Nkx2.5 y MEF2C, combinadas con la ausencia de proteínas sarcoméricas (Behfar et al. 'Derivation of a cerdiopoietlc population from human mesenchymal stem yields progeny', Nature Clin. Pract., Cardiovasc. Med. (2006) 3: 878-882) . Las células cardiopoyéticas retienen la capacidad proliferativa. Las células cardiopoyéticas pueden derivarse de citoblastos incluyendo por ejemplo, citoblastos mesenquimales adultos humanos, embriocitoblastos humanos (con... [Seguir leyendo]

1. Una composición farmacéutica que comprende células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco, en el que dichas células muestran: 5

i. un aumento observado en el nivel de expresión en comparación con un patrón de MEF2C y opcionalmente al menos un gen adicional seleccionado entre el grupo que consiste en Nkx2.5, Tbx5, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1; y/o ii. una presencia observada de al menos una especie de polipéptido seleccionada entre el grupo que consiste en Nkx2.5, Tbx5, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1, en comparación con la referencia y la translocación nuclear hacia el núcleo de la célula de uno o más de Nkx2.5 y MEF2C;

y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable, en el que al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable es una solución conservante. 15

2. La composición farmacéutica de la reivindicación 1, en la que el aumento observado en el nivel de expresión es un mínimo de 2 veces según se ha determinado por la qPCR, en comparación con un patrón.

3. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la solución de 'conservación' se selecciona entre el grupo que comprende soluciones de conservación que permiten la crioconservación a temperaturas entre -196 ºC y 0 ºC y soluciones de conservación que permiten la conservación a temperaturas entre 0 ºC y +40 ºC.

4. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la solución

de conservación es una solución de conservación que puede contener iones (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-y sus combinaciones) , tampones de pH, (H2PO4-, HCO3-, (ácido 4- (2-hidroxietil) -1-piperazinetanosulfónico) (HEPES) y sus mezclas) , impermeabilizantes (lactobionato, 'sacarosa, manitol, glucosa y sus combinaciones) , coloides (Dextrano40) , y metabolitos (adenosina, glutatión, y combinaciones de los mismos) , dimetilsulfóxido (DMSO) , glicerol, sacarosa, albúmina de suero, trehalosa, o cualquiera de sus combinaciones.

5. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable comprende al menos un componente seleccionado entre el grupo que consiste en factores de crecimiento, citoquinas, proteínas implicadas en la señalización de la organogénesis, agentes farmacéuticos, lisados de plaquetas, suero, isótopos, medios para el seguimiento de células in vivo, diluyentes, lubricantes, materiales de matriz o de la estructura principal, , y sus combinaciones.

6. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas células comprometidas con la generación del tejido cardiaco son citoblastos (con la condición de que su producción no implique la destrucción de embriones humanos) .

7. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco se derivan de citoblastos (con la condición de que su producción no implique la destrucción de embriones humanos) .

8. Una composición farmacéutica de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7 en el que dichos citoblastos se seleccionan en el grupo que consiste en citoblastos adultos, que incluyen citoblastos mesenquimales; embriocitoblastos (con la condición de que su producción no implique la destrucción de embriones humanos) ; citoblastos pluripotentes inducidos (IPS) ; células inducibles multilinaje adultas aisladas de médula ósea (MIAMI) ; citoblastos cardiacos residentes; citoblastos vegetales; y sus combinaciones.

9. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco son células de mamíferos.

10. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas

células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco son células cardiopoyéticas que se pueden derivar de citoblastos mesenquimales adultos humanos, embriocitoblastos humanos (con la condición de que su producción no implique la destrucción de embriones) , citoblastos de tipo embriónico, citoblastos pluripotentes inducibles, cardiocitoblastos residentes o cualquier otra fuente adaptada o sus combinaciones.

11. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 10 en la que entre 0 % y 50 % del número total de células, preferentemente entre 0 % y 15 % del número total de células son células no cardiopoyéticas, que incluyen, pero no se limitan a cardiomiocitos, células hematopoyéticas, células precursoras endoteliales, adipoblastos, adipocitos, condrioblastos, condriocitos, osteoblastos osteocitos, neuroblastos y neurocitos.

12. Una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para su uso en el tratamiento de la cardiomiopatía, infarto agudo de miocardio, infarto de miocardio crónico, insuficiencia cardiaca de 12

origen no isquémico, insuficiencia cardiaca de origen isquémico, cardiomiopatía congénita, o una de sus combinaciones.

13. Un proceso para la fabricación de una composición farmacéutica de acuerdo con cualquiera de las 5 reivindicaciones anteriores que comprende las siguientes etapas:

- obtener células a partir de las cuales se puedan derivar células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco; -cultivar dichas células en condiciones que permitan obtener células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco; -recoger dichas células que han iniciado su diferenciación; -añadir a dichas células que han iniciado su diferenciación al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable en el que dicho al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable es una solución de conservación. 15

14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 13 en el que dichas células a partir de las cuales se pueden derivar células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco se ponen en contacto con una composición cardiogénica compuesta por una o más sustancias cardiogénicas seleccionadas entre el grupo que consiste en: Activina A, trombina , angiopoyetina, proteína morfogénica ósea (BMP) tal como BMP-1, BMP-2, BMP4, BMP-5, BMP-6, Cardiotrofina 1, Cardiogenol C, Factor de crecimiento epidérmico (EGF) , Eritropoyetina (EPO) , Factores de crecimiento de fibroblastos (FGF) tales como FGF-1, FGF-2, FGF-4, FGF-5, FGF-12, FGF-13, FGF-15, FGF-20, Factor estimulador de colonias de granulocitos (G-CSF) Factor estimulador de colonias de granulocitosmacrófagos (GM-CSF) , Factor de diferenciación del crecimiento 9 (GDF-9) , Factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) , Factor de crecimiento de tipo insulina (IGF) tal como IGF-1, IGF-2, Miostatina (GDF-8) , Neurotrofinas tales 25 como NT-3, NT-4, NT-1 y Factor de crecimiento nervioso (NGF) , Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) tal como PDGF-beta, PDGF-AA, PDGF-BB, Trombopoyetina (TPO) , TGF - (Factor alfa de crecimiento transformante) , Factores de crecimiento transformantes ß (TGF-ß) tal como TGF-ß1, TGF-ß2, TGF-ß3, VEGF (Factor de crecimiento endotelial vascular) tal como VEGF-A, VEGF-C, TNF-, Factor inhibidor de leucemia (LIF) , interleuquina 6 (IL-6) , ácido retinoico, C SDF-1 (Factor 1 derivado de célula estromales) , BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro) , Periostina, Angiotensina II, Ligando de Flt3, Factor neurotrófico derivado de glia, Proteína-3 de unión al factor de crecimiento de tipo insulina, Proteína-5 de unión al factor de crecimiento de tipo insulina, La interleucina-3, La interleucina-8, Midkina, Progesterona, Putrescina, Factor citobástico, TGF-alfa, Wntl, Wnt3a, Wnt5a, la caspasa-4, ligando de quimioquina 1, ligando de quimioquina 2, ligando de quimioquina 5, ligando de quimioquina 7, ligando de quimioquina 11, ligando de quimioquina 20, haptoglobina, lectinas, colesterol 25

hidroxilasa, sintaxina-8 sintaxina-11 ceruloplasmina, componente del complemento 1, componente del complemento 3, integrina alfa 6, lipasa 1 de ácido liposomal, microglobulina P-2, ubiquitina, factor inhibidor de la migración de macrófagos, cofilina, ciclofilina A, FKBP12, NOPK, profilina 1, cistatina C, calciclina, estaninocalcina-PGE-2, mpCCL2, 100, iNOS, HLA-G5, M-CSF, PIGF, MCP-1, moléculas de matrices extracelulares, CCL2 (MCP-1) , CCL3 (MIP-1) , CCL4 (MIP-1ß) , CCL5 (RANTES) , CCL7 (MCP-3) , CCL20 (MIP-3a) , CCL26 (eotaxin-3) , CX3CL 1 (fractalkina) , CXCL5 (ENA-78) , CXCL 11 (i-TAC) , CXCL 1 (GRO) , CXCL2 (GROß) , CXCL8 (IL-8) , CCL 10 (IP-10) , y sus combinaciones.

15. Proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14 en el que dicha composición cardiogénica se diluye en un medio que contiene los compuestos seleccionados entre el grupo que consiste en 45 suero de feto bovino, sueros humanos, lisados de plaquetas, factor de crecimiento derivado de plaquetas, y sus mezclas y compuestos seleccionados entre:

- un primer grupo que consiste en: TGFß-1, BMP-4, trombina , un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en Cardiotrofina 1 e IL-6, y un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en Cardiogenol C y ácido retinoico;

- un segundo grupo que consiste en TGFß-1, BMP-4, trombina , Cardiotrofina 1, IL-6, ácido retinoico y

cardiogenol C; -un tercer grupo que consiste en Activina-A, FGF-2, IL-6, IGF-1 y ácido retinoico; y, -un cuarto grupo que consiste en TGFß-1, TGFß-2, TNF-, BMP-1, BMP-2, BMP-4, BMP-6, FGF-2, FGF-4, 55 FGF-5, FGF-12, FGF-13, FGF-15, FGF-20, factor inhibidor de leucemia, VEGF-A, VEGF-C, factor 1 de crecimiento de tipo insulina, interleuquina 6 (IL-6) , Activina A, trombina , ácido retinoico, Cardiotrofina 1, Cardiogenol C, y combinaciones de los mismos.

16. El proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 o 15, en el que las células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco son células cardiopoyéticas, la identidad de dichas células cardiopoyéticas corresponde a un aumento observado en el nivel de expresión de al menos un gen en el grupo Nkx2.5, Tbx5, MEF2C, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1 y sus homólogos.

17. El proceso de acuerdo con la reivindicación 16 en el que el aumento de la expresión génica es un mínimo de 2 65 veces según se ha determinado mediante el método de la qPCR, en comparación con la referencia.

18. Proceso de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17 en el que cuando las células que han iniciado su diferenciación hacia la generación de tejido cardiaco son células cardiopoyéticas, la identidad de dichas células cardiopoyéticas se considera cumplida por la presencia observada de al menos una especie de polipéptido seleccionada entre el grupo que consiste en Nkx2.5, Tbx5, MEF2C, GATA4, GATA6, Mesp1, FOG1, FOG2, Flk1 y sus homólogos, en comparación con la referencia, y cualquiera de Nkx2.5 o MEF2C o translocándose ambos adicionalmente a los núcleos de las células cardiopoyéticas.

19. El proceso de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 o 18, en el que la homogeneidad se cumple cuando al menos un 50 %, preferentemente al menos un 85 %, de una muestra dada son células cardiopoyéticas. 10

20. Kit para la administración de una composición farmacéutica de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 que comprende un recipiente que contiene dicha composición farmacéutica.