Diferenciación de células madre mesenquimales.

Un polipéptido para uso en un método para mejorar o prevenir artritis o lesiones en articulaciones en un mamífero,

en donde el método comprende administrar al mamífero una cantidad efectiva de un polipéptido seleccionado de:

(a) un polipéptido consistente de SEQ ID NO: 1 o 25;

(a) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25;

(b) un polipéptido que consiste de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(c) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(d) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que tienen al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o

(e) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

Diferenciación de células madre mesenquimales Referencias cruzadas con las solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio bajo la 35 U. S. C. No. 1.119(e) de la Solicitud provisional de los Estados Unidos No. 61/225,293, presentada el 14 de julio de 29, cuyo contenido se incorpora como referencia en su totalidad.

Antecedentes de la invención

La osteoartritis (OA) representa el trastorno musculoesquelético más común. Aproximadamente 4 millones de Americanos son afectados actualmente y se predice que este número se incrementará a 6 millones durante los próximos 2 años como resultado de la población en envejecimiento y un incremento en su expectativa de vida, convirtiéndola en la cuarta causa de discapacidad. La OA se caracteriza por una ruptura lenta degenerativa de la articulación incluyendo tanto el cartílago articular (que contiene las células y la matriz que producen la lubricación y amortiguación para la articulación) y el hueso subcondral que subyace al cartílago articular. Terapias para osteoartritis actuales incluyen alivio del dolor con NSAID o inhibidores selectivos de la ciclooxigenasa 2 (COX-2), inyección intraarticular (IA) con agentes tales como corticosteroides y hialuronano, y metodologías quirúrgicas.

Las células madres mesenquimales (MSCs) están presentes en cartílagos articulares de adultos y por aislamiento pueden ser programadas in vitro para experimentar diferenciación a condrocitos y otras líneas celulares mesenquimales. En parte esto es regulado por factores de crecimiento (TGFps, BMPs), condiciones del suero y contacto célula a célula.

Breve resumen de la invención

La presente invención provee un polipéptido para uso en un método para mejorar o evitar artritis o lesiones en articulaciones en un mamífero, en donde el método comprende administrar al mamífero una cantidad efectiva de un polipéptido seleccionado de: (a) un polipéptido consistente de SEQ ID NO: 1 o 25; (a) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25; (b) un polipéptido consistente de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27

28; (c) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28; (d) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o (e) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21, en donde dicho polipéptido tiene una actividad condrogénica.

La invención también provee el uso de un polipéptido seleccionado de: (a) un polipéptido consistente de SEQ ID NO:

1 o 25; (a) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25; (b) un polipéptido que consiste de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28; (c) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28; (d) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o (e) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21, en la manufactura de un medicamento para mejorar o prevenir artritis o lesiones en articulaciones en un mamífero, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

En algunas realizaciones, el individuo tiene artritis o lesiones articulares. En algunas realizaciones, el individuo no tiene, pero está en riesgo de tener, artritis o lesiones articulares.

En algunas realizaciones, la artritis es seleccionada del grupo consistente de osteoartritis, artritis traumática y artritis autoinmune.

En algunas realizaciones, el mamífero es un humano.

En algunas realizaciones, la composición comprende adicionalmente ácido hialurónico.

La presente invención también provee métodos in vitro para inducir la diferenciación de células madre mesenquimales en condrocitos los cuales forman la matriz del cartílago, comprendiendo el método poner en contacto células madres mesenquimales con una cantidad suficiente de un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25 para inducir la diferenciación de las células madre en condrocitos.

La presente invención también provee composiciones farmacéuticas para administración intraarticular, comprendiendo la composición una cantidad farmacéuticamente efectiva de un polipéptido seleccionado de: (a) un polipéptido consistente de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 a 25; (b) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 26, o 27; (c) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o (d) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 22 o 23, y en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

En algunas realizaciones, la composición comprende adicionalmente ácido hialurónico.

La invención también provee un polipéptido para uso en un método para inducir reparación del cartílago o producción de cartílago en un mamífero, en donde el método comprende poner en contacto células madres mesenquimales en el mamífero con una cantidad suficiente de un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 1 a 25 y en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica, para inducir reparación del cartílago o producción de cartílago.

La invención también provee un polipéptido seleccionado de: (a) un polipéptido consistente de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 25, 26 o 27 (b) un polipéptido consistente de una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17 18, 19, 21, 22 o 23; (c) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos variante Angptl3 sustancialmente idéntica a SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17 18, 19, 21, 22 o 23; o (d) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17 18, 19, 21, 22 o 23, para uso en terapia, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

Características, ventajas y realizaciones adicionales de la invención pueden ser determinadas o aparentes a partir de la consideración de la siguiente descripción detallada, y reivindicaciones. Además, debe entenderse que tanto el resumen anterior de la invención como la descripción detallada siguiente son de ejemplo y pretenden proveer explicaciones adicionales sin limitar el alcance de la invención tal como se reivindica.

Definiciones

Los términos "peptidomimético" y "mimético" se refieren a un compuesto químico sintético que tiene sustancialmente las mismas características estructurales y funcionales de un polipéptido de origen natural o no natural (por ejemplo, ANGPTL3). Comúnmente se utilizan análogos de péptidos en la industria farmacéutica como fármacos no peptídicos con propiedades análogas a las del péptido patrón. Estos tipos de compuestos no peptídicos son denominados "imitadores de péptidos" o "peptidomiméticos" (Fauchere, J. Adv. Drug Res. 15:29 (1986); Veber and Freidinger TINS p. 392 (1985); and Evans et al. J. Med. Chem. 3:1229 (1987), los cuales se incorporan aquí como referencia). Los peptidomiméticos que son estructuralmente similares a péptidos terapéuticamente útiles pueden ser utilizados para producir un efecto terapéutico o profiláctico equivalente o potenciado. En general, los peptidomiméticos son estructuralmente similares a un polipéptido de paradigma (esto es, un polipéptido que tiene una actividad biológica o farmacológica) tales como los que se encuentran en un polipéptido de interés, pero tiene uno o más enlaces peptídicos reemplazados opcionalmente por un enlazante seleccionado del grupo consistente de, por ejemplo, - CH2NH-, -CH2S-, -CH2-CH2-, -CH=CH- (cis y trans), -COCH2-, -CH(OH)CH2-, y -CH2SO-. El mimético también puede estar compuesto completamente de análogos sintéticos, no naturales de aminoácidos, o es una molécula quimérica de aminoácidos peptídicos parcialmente naturales y análogos parcialmente no naturales de aminoácidos. El mimético también puede incorporar cualquier cantidad de sustituciones conservadoras de aminoácidos naturales en tanto tales sustituciones no alteren sustancialmente la estructura y/o actividad mimética. Por ejemplo, una composición mimética está dentro del alcance de la invención si es capaz de llevar a cabo al menos una actividad de un polipéptido de interés.

Los términos "polipéptidos", "péptidos" y "proteínas" se utilizan de manera intercambiable aquí para referirse a un... [Seguir leyendo]

1. Un polipéptido para uso en un método para mejorar o prevenir artritis o lesiones en articulaciones en un mamífero, en donde el método comprende administrar al mamífero una cantidad efectiva de un polipéptido seleccionado de:

(a) un polipéptido consistente de SEQ ID NO: 1 o 25;

(a) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25;

(b) un polipéptido que consiste de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(c) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(d) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que tienen al menos 95% de identidad con SEQ ID

NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o

(e) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

2. Uso de un polipéptido seleccionado de:

(a) un polipéptido que consiste de SEQ ID NO: 1 o 25;

(a) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25;

(b) un polipéptido que consiste de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(c) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(d) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos que tienen al menos 95% de identidad con SEQ ID

NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o

(e) un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21,

en la manufactura de un medicamento para mejorar o prevenir artritis o lesiones articulares en un mamífero, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

3. El polipéptido para uso en un método de tratamiento de la reivindicación 1 o el uso de la reivindicación 2, en donde el polipéptido es PEGilado.

4. El polipéptido para uso en un método o tratamiento o el uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el polipéptido es fusionado adicionalmente a una proteína heteróloga seleccionada de una albúmina de suero humano (HSA), una región constante de cadena pesada de ¡nmunoglobulina (Fe), una polihistidina, una glutationa S transferasa (GST), una tiorredoxina, una proteína A, una proteína G, o una proteína enlazante de maltosa (MBP).

5. El polipéptido para uso en un método de tratamiento o el uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el polipéptido comprende 1, 2, 3, 4 o más aminoácidos no naturales.

6. El polipéptido para uso en un método de tratamiento o el uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde (a) el individuo tenga artritis o lesión articular o (b) el individuo no tiene, pero está en riesgo de, artritis o lesión articular.

7. El polipéptido para uso en un método de tratamiento o el uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde:

(a) el polipéptido consiste en una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25; o

(b) el polipéptido consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28; o

(c) el polipéptido consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 6, 7. 8. 9, 1, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 2, 21,22, 23 o 24, y

en donde dicho polipéptido tiene una actividad condrogénica.

8. El polipéptido para uso en un método de tratamiento o el uso de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde:

(a) la artritis es seleccionada del grupo consistente de osteoartritis, artritis por trauma, y artritis autoinmune; y/o

(b) el mamífero es un humano, un perro, o un gato; o

(c) la composición comprende adicionalmente ácido hialurónico.

9. Un método in vitro para inducir diferenciación de células madres mesenquimales en condrocitos, comprendiendo el método poner en contacto células madres mesenquimales con una cantidad suficiente de polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25 en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica, para inducir diferenciación de las células madre en condrocitos.

1. Un polipéptido para uso en un método de inducción de reparación de cartílago o producción de cartílago en un mamífero, en donde el método comprende poner en contacto células madre mesenquimales en el mamífero con una cantidad suficiente de un polipéptido que comprende una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 1 o 25 en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica, para inducir reparación de cartílago o producción de cartílago.

11. El método o el polipéptido para uso en un método de tratamiento de la reivindicación 9 o reivindicación 1, en donde el polipéptido es PEGilado.

12. El método o el polipéptido para uso en un método de tratamiento de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a

11, en donde el polipéptido es fusionado adicionalmente a una proteína heteróloga seleccionada de una albúmina de suero humana (HSA), una región constante de cadena pesada de ¡nmunoglobulina (Fe), una polihistidina, una glutationa S transferasa (GST), una tiorredoxina, una proteína A, una proteína G, o una proteína enlazante de maltosa (MBP).

13. El método o el polipéptido para uso en un método de tratamiento de una cualquiera de las reivindicaciones 9 a

12, en donde el polipéptido comprende 1, 2, 3, 4 o más aminoácidos no naturales.

14. El polipéptido para uso en un método de tratamiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el mamífero es un humano, un perro o un gato.

15. El método o el polipéptido para uso en un método de tratamiento de una cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en donde:

(a) el polipéptido comprende SEQ ID NO: 1 o 25;

(b) la secuencia de aminoácidos tienen al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27, o 28;

(c) la secuencia de aminoácidos comprende SEQ ID NOs: 2, 3, 4, 26, 27 o 28;

(d) la secuencia de aminoácidos es al menos 95% idéntica a SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o

(e) la secuencia de aminoácidos comprende SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21, y en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

16. Una composición farmacéutica para administración intraarticular, comprendiendo la composición una cantidad farmacéuticamente efectiva de un polipéptido seleccionado de:

(a) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 1 o 25;

(b) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 2, 3, 26 o 27;

(c) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 9, 13, 17 o 21; o

(d) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 22 o 23, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.

17. La composición de la reivindicación 16, en donde el polipéptido es PEGilado.

18. La composición de la reivindicación 17, en donde el polipéptido está fusionado adicionalmente a una proteína heteróloga seleccionada de una albúmina de suero humana (HSA), una región constante de cadena pesada de ¡nmunoglobulina (Fe), una polihistidina, una glutationa S transferasa (GST), una tiorredoxina, una proteína A, una proteína G, o una proteína de enlazamiento a maltosa (MBP).

19. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en donde el polipéptido comprende 1, 2, 3, 4 o más aminoácidos no naturales.

2. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, que comprende adicionalmente ácido hialurónico.

21. Un polipéptido seleccionado de:

(a) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 1, 2, 3, 25, 26 o 27;

(b) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos que tiene al menos 95% de identidad con SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17 18, 19, 21, 22 o 23;

(c) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos variante Angpt13 sustancialmente idéntica a SEQ 1 ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 22 o 23; o

(d) un polipéptido que consiste de una secuencia de aminoácidos de SEQ ID NOs: 5, 6, 7, 9, 1, 11, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 21, 22 o 23,

para uso en terapia, en donde dicho polipéptido tiene actividad condrogénica.