Marcadores para la consolidación de fractura de huesos alterada.

Uso de interleuquina-8 (IL-8) como un biomarcador para consolidación de fractura ósea alterada.

Marcadores para la consolidación de fractura de huesos alterada Campo de la invención La invención se refiere a biomarcadores y parámetros útiles para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de enfermedades y afecciones en sujetos, en particular consolidación de fractura ósea alterada, tal como pero no limitada a fracturas sin consolidación, fracturas de consolidación defectuosa o fracturas de consolidación retrasada; y a métodos, usos, kits y dispositivos relacionados.

Antecedentes de la invención Existe una necesidad continua para modos adicionales y preferiblemente mejorados para obtener predicción, diagnóstico, pronóstico y/o seguimiento precisos de enfermedades y afecciones en sujetos para informar y guiar las elecciones de tratamiento.

La consolidación de fractura alterada abarca cualquier anomalía y deficiencia de la consolidación de fractura ósea tal como consolidación de fractura ósea inadecuada, retrasada o ausente, incluyendo sin limitación, consolidaciones defectuosas, consolidaciones retrasadas y seudoarticulaciones. Las fracturas sin consolidación, también conocidas como seudoarticulaciones (SA) , que incluyen entre otras seudoarticulaciones herméticas y seudoarticulaciones inestables (pseudoartrosis) , se caracterizan por un fallo de los procesos de reparación de fracturas, sin esperanza de consolidación espontánea. La tasa descrita de seudoarticulaciones varía entre el 2% y el 10% de todas las fracturas, dependiendo de los autores (Gaston et al. J. Bone Joint Surg. Br., 2007, vol. 89 (12) , 1553-1560; Tzioupis y Giannoudis. Injur y , 2007, vol. 38 Supl 2, S3-S9) . Las seudoarticulaciones se pueden clasificar como hipertróficas u oligotróficas si los sitios de fragmentos óseos son vasculares. Las seudoarticulaciones hipertróficas habitualmente se explican por una inestabilidad en el sitio de fractura. Las seudoarticulaciones oligotróficas típicamente se producen después de desplazamiento principal de los sitios de fractura y presentan una respuesta de consolidación inadecuada como se muestra por la ausencia de callo. En las seudoarticulaciones clasificadas como atróficas, los fragmentos óseos son avasculares, adinámicos e incapaces de reacción biológica (Frolke et al. Injur y , 2007, vol. 38 Supl 2, S19-S22) .

Las consolidaciones defectuosas se caracterizan por una consolidación imperfecta de un hueso previamente fragmentado. Una consolidación retrasada se puede definir como una fractura en la que la consolidación no se ha producido en el tiempo esperado y el desenlace permanece incierto.

En el proceso de consolidación normal, una fractura ósea inicia una secuencia de inflamación, reparación y remodelado que puede restablecer el hueso lesionado a su estado original. En seres humanos, la fase inflamatoria dura aproximadamente de 5 a 7 días y empieza con el desarrollo de un hematoma y sigue por la invasión de células inflamatorias. Estas células, en asociación con las células locales, secretan citoquinas, quimioquinas y factores de crecimiento para fomentar el reclutamiento de células progenitoras osteogénicas y células progenitoras endoteliales, esenciales para iniciar el proceso de reparación (Einhorn. Clin. Orthop. Relat. Res., 1998, vol. 355 Supl: S7-21) . El reclutamiento de células progenitoras se divide en cuatro fases: movilización, migración, invasión e injerto de las células en el sitio de la fractura. La alteración de, entre otros, uno cualquiera o más de los procesos anteriores puede producir consolidación de fractura ósea alterada.

El diagnóstico es actualmente radiológico y se hace después de 3 o 4 meses sin consolidación para consolidaciones retrasadas y después de 6 a 9 meses sin consolidación para seudoarticulaciones, dependiendo del sitio y el tipo de fractura (Frolke et al., anteriormente) . Las pruebas de cribado basado en biomarcadores, clínicamente útiles para la consolidación de fractura ósea alterada no están, según nuestro conocimiento, disponibles. De hecho, el uso de moléculas biológicas como biomarcadores para consolidación de fractura ósea alterada no se ha investigado nunca en pacientes de seudoarticulaciones (SA) . En estudios patofisiológicos, autores han demostrado que los niveles de TGF-ß, PDGF, FGF y BMP 2/4 in situ eran iguales en sujetos con SA y sanos 1 semana después del traumatismo, pero disminuyeron 8 semanas después en los pacientes de SA (Brownlow et al. Injur y , 2001, vol. 32 (7) , 519-524) . Otros autores han mostrado que los niveles en suero de TGF-ß, PDGF-AB y FGF eran menores a las 2 y 4 semanas después del traumatismo en pacientes de SA. TGF-ß1 y PDGF-AB están todavía más bajos en pacientes de SA a las 12 semanas después del traumatismo (Weiss et al. Arch. Orthop. Trauma Sung., 2009, vol. 129, 989-997; Zimmermann et al. Bone, 2005, vol. 36 (5) , 779-785) .

Puesto que el conocimiento, indicación o advertencia de que una fractura en un sujeto está o tiene una posibilidad aumentada de mostrar consolidación alterada, tal como evolucionar hacia una seudoarticulación, puede ayudar las intervenciones terapéuticas en el sujeto, la provisión de métodos y medios adicionales, alternativos y preferiblemente mejorados para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada continúa siendo de importancia fundamental.

Compendio de la invención

Habiendo realizado experimentos y pruebas exhaustivas, los inventores identificaron moléculas biológicas cuyos niveles son casi predictivos y/o indicativos de consolidación alterada de una fractura ósea, y que por tanto constituyen biomarcadores útiles y prometedores para consolidación de fractura alterada. Las frases sinónimas "consolidación de fractura ósea alterada" o "consolidación de fractura alterada" como se usan en el presente documento abracan cualquier anomalía, anormalidad y deficiencia de la consolidación de una fractura ósea, tal como consolidación de una fractura inadecuada, retrasada o ausente. Las frases pretenden específicamente comprender y preferiblemente indicar consolidaciones defectuosas, consolidaciones retrasadas y seudoarticulaciones, más preferiblemente indicar seudoarticulaciones, que incluyen entre otras seudoarticulaciones herméticas y seudoarticulaciones inestables (pseudoartrosis) .

Según la invención, los métodos y medios adicionales y marcadamente mejorados para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura alterada se realizan mediante la provisión de uno cualquiera o más de factor derivado del estroma 1 (SDF-1 o CXCL12) , factor de crecimiento derivado de plaquetas BB (PDGF-BB) , interleuquina-8 (IL-8 o CXCL8) e interleuquina-6 (In-6) como biomarcador (es) para consolidación de fractura ósea alterada.

Por tanto, en el presente documento se proporciona el uso de uno cualquiera o más de SDF-1, PDGF-BB, IL-8 e IL-6 como un biomarcador, más particularmente un biomarcador para consolidación de fractura alterada, incluso más particularmente como un biomarcador para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura alterada. Preferiblemente, en el presente documento se proporciona el uso de IL-8 como un biomarcador, más particularmente como un biomarcador para consolidación de fractura ósea alterada, incluso más particularmente como un biomarcador para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada.

También se proporciona el uso de uno cualquiera o más de SDF-1, PDGF-BB, IL-8 e IL-6 para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura alterada. Preferiblemente, en el presente documento se proporciona el uso de IL-8 para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada.

En formas de realización preferidas de los presentes usos, la consolidación de la fractura ósea alterada se puede seleccionar del grupo que consiste en fractura de consolidación defectuosa, fractura de consolidación retrasada y fractura sin consolidación.

También se proporciona en el presente documento un método para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura alterada en un sujeto que comprende medir el nivel de uno cualquiera o más de SDF-1, PDGF-BB, IL-8, e IL-6 en una muestra de dicho sujeto. Preferiblemente, en el presente documento se proporciona un método para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada en un sujeto que comprende medir el nivel de IL-8 en una muestra de dicho sujeto. Para medir el nivel de uno o más biomarcadores, los métodos presentes, y particularmente la fase... [Seguir leyendo]

1. Uso de interleuquina-8 (IL-8) como un biomarcador para consolidación de fractura ósea alterada.

2. Uso de IL-8 para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada.

3. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la consolidación de fractura ósea alterada se selecciona del grupo que consiste en fractura con consolidación defectuosa, fractura con consolidación retrasada y fractura sin consolidación.

4. Un método para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada en un sujeto que comprende medir el nivel de IL-8 en una muestra de dicho sujeto.

5. El método para el diagnóstico, predicción y/o pronóstico de consolidación de fractura ósea alterada en un sujeto según la reivindicación 4 que comprende los pasos: (i) medir la cantidad de IL-8 en una muestra del sujeto; (ii) comparar la cantidad medida en (i) con un valor de referencia que representa un diagnóstico, predicción y/o pronóstico conocido de consolidación de fractura ósea alterada; (iii) encontrar una desviación o no desviación de la cantidad medida en (i) del valor de referencia; y (iv) atribuir dicho descubrimiento de desviación o no desviación a un diagnóstico, predicción y/o pronóstico particular de consolidación de fractura ósea alterada en el sujeto.

6. El método para seguir la consolidación de fractura ósea alterada o para seguir el riesgo de desarrollar consolidación de fractura ósea alterada en un sujeto según la reivindicación 4 que comprende los pasos: (i)

medir la cantidad de IL-8 en una muestra del sujeto en dos o más puntos temporales sucesivos; (ii) comparar la cantidad medida en (i) entre dichos dos o más puntos temporales sucesivos; (iii) encontrar una desviación o no desviación de la cantidad medida en (i) entre dichos dos o más puntos temporales sucesivos; (iv) atribuir dicho descubrimiento de desviación o no desviación a un cambio en la consolidación de fractura ósea alterada o a un cambio en el riesgo de desarrollar consolidación de fractura ósea alterada en el sujeto entre los dos o más puntos temporales sucesivos.

7. Un método para determinar si un sujeto está o no está en necesidad de un tratamiento terapéutico o profiláctico de consolidación de fractura ósea alterada que comprende medir el nivel de IL-8 en una muestra de dicho sujeto, que preferiblemente comprende los pasos: (i) medir la cantidad de IL-8 en la muestra del sujeto; (ii) comparar la cantidad medida en (i) con un valor de referencia que representa un diagnóstico, predicción y/o pronóstico conocido de consolidación de fractura ósea alterada; (iii) encontrar una desviación o no desviación de la cantidad medida en (i) del valor de referencia; y (iv) inferir de dicho descubrimiento la presencia o ausencia de una necesidad para un tratamiento terapéutico o profiláctico de consolidación de fractura alterada.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde la consolidación de fractura alterada se selecciona del grupo que consiste en fractura con consolidación defectuosa, fractura con consolidación retrasada y fractura sin consolidación.

9. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o el método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, que comprende además medir el nivel de uno cualquiera o más de SDF-1, PDGF-BB, IL-6, TGF-ß, PDGF, FGF y BMP en una muestra del sujeto.

10. Un método para establecer un valor de referencia para IL-8, dicho valor de referencia representa:

(a) una predicción o diagnóstico de la ausencia de consolidación de fractura ósea alterada o un buen pronóstico para consolidación de fractura ósea alterada, o

(b) una predicción o diagnóstico de consolidación de fractura ósea alterada o un mal pronóstico para consolidación de fractura ósea alterada,

que comprende (i) medir la cantidad de IL-8 en una muestra de:

(i a) uno o más sujetos que no tienen consolidación de fractura ósea alterada o no tienen riesgo de tener consolidación de fractura ósea alterada o tienen un buen pronóstico para consolidación de fractura ósea alterada, o (i b) uno o más sujetos que tienen consolidación de fractura ósea alterada o que tienen riesgo de tener consolidación de fractura ósea alterada o tienen un mal pronóstico para consolidación de fractura ósea 65 alterada, y 21

(ii a) establecer de la cantidad de IL-8 medida en (i a) el valor de referencia que representa la predicción o diagnóstico de la ausencia de consolidación de fractura ósea alterada o que representa el buen pronóstico para la consolidación de fractura ósea alterada, o (ii b) establecer de la cantidad de IL-8 medida en (i b) el valor de referencia que representa la predicción o diagnóstico de consolidación de fractura ósea alterada o que representa el mal pronóstico para la consolidación de fractura ósea alterada.

11. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o 9 o el método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, que comprende medir la cantidad sistémica de IL-8, preferiblemente en donde la muestra comprende, consiste esencialmente en o consiste en sangre completa o un componente fraccional de la misma, más preferiblemente plasma o suero.

12. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o 9 o el método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, que comprende medir la cantidad de IL-8 en células o en el sobrenadante de células obtenidas del sujeto y posteriormente cultivadas in vitro.

13. El uso o método según la reivindicación 12, en donde las células son osteoblastos (OB) o células madre mesenquimatosas (MSC) . 20

14. Uso de un kit para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada en un sujeto, el kit comprende (i) uno o más agentes de unión capaces de unirse específicamente a IL-8, particularmente en una muestra del sujeto, y (ii) opcional y preferiblemente uno o más valores de referencia o medios para establecer dichos uno o más valores de referencia, en donde dichos uno o más valores de referencia representan un diagnóstico, predicción y/o pronóstico conocido de consolidación de fractura ósea alterada.

15. El uso según la reivindicación 14, en donde los medios para recoger una muestra de un sujeto se proporcionan por separado o están comprendidos en el kit. 30

16. El uso de una matriz o micromatriz de ácidos nucleicos o una matriz o micromatriz de proteínas, polipéptidos o péptidos para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada, dicha matriz o micromatriz comprende un ácido nucleico que codifica IL-8 o comprende IL-8.

17. Uso de una matriz o micromatriz de agentes de unión para el diagnóstico, predicción, pronóstico y/o seguimiento de consolidación de fractura ósea alterada, dicha matriz o micromatriz comprende uno o más agentes de unión capaces de unirse específicamente a IL-8, preferiblemente comprende una cantidad o concentración conocida de dicho uno o más agentes de unión.