Regeneración y reparación de tejido neural usando células del postparto derivadas del cordon umbilical.

Una población homogénea de células derivadas de tejido de cordón umbilical,

para su uso en el tratamiento de una condición neurodegenerativa, donde dicha población pueda ser obtenida por digestión enzimática de tejido de cordón umbilical libre de sangre mediante el uso de actividades enzimáticas de metaloproteasa, proteasa neural y enzima mucolítica, y donde esta población celular sea capaz de auto-renovarse y expandirse en cultivo, tenga el potencial de diferenciarse en células de un fenotipo neutral, y cuando la población de células:

(a) produzca cada CD10, CD13, CD44, CD73, HLA-A,B,C, CD90 y PDGFr-alfa, detectadas por citometría de flujo; y

(b) no produzca ningún CD31, CD34, CD45, CD117, CD141 y HLA-DR,DP,DQ, detectadas por citometría de flujo.

Regeneración y reparación de tejido neural usando células del postparto derivadas del cordón umbilical

AREA DE LA INVENCIÓN 5

Esta invención se relaciona con el campo de la terapia basada en células regenerativas en lo que se refiere a enfermedades o desórdenes neurológicos. En particular, la invención suministra composiciones, dispositivos y métodos farmacéuticos para la regeneración o reparación de tejido neural usando células derivadas de posparto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Enfermedades y otros desórdenes neurológicos del sistema nervioso central y periférico están entre las aflicciones más debilitantes que un individuo puede sufrir, no sólo por sus efectos físicos, pero también por su permanencia. En el pasado, un paciente que sufría una lesión cerebral o de la médula espinal, o una condición 15 neurodegenerativa del sistema nervioso central o periférico, tal como la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer o esclerosis múltiple, sólo para nombrar algunos, tenían poca esperanza de recuperación o cura.

Los daños neurológicos y enfermedades neurodegenerativas eran consideradas irreversibles por la inhabilidad de las neuronas y otras células del sistema nervioso para crecer en un cuerpo adulto. Sin embargo, la 20 reciente llegada de la terapia basada en células madre para la reparación y regeneración de tejidos facilita tratamientos prometedores para varias patologías neurodegenerativas y otros desórdenes neurológicos. Las células madres son capaces de auto renovarse y de diferenciarse para generar una variedad de linajes de células neurales maduras. Trasplante de esas células puede ser utilizado como una herramienta clínica para reconstituir el tejido objetivo, restaurando de esa forma la funcionalidad psicológica y anatómica. La aplicación de tecnología de células 25 madre tiene un amplio rango, incluyendo ingeniería de tejidos, entrega de terapia genética, y terapia celular, eso es, la entrega de agentes bioterapéuticos a la ubicación objetiva por medio de células vivientes o componentes celulares suministrados de una forma exógena que produzca o que contenga esos agentes (para una revisión, refiérase a Tresco, P.A. et al., 2000, Advanced Drug Deliver y Reviews (Revisiones Avanzadas de Entrega de Drogas) 42: 2-37) .

Un obstáculo para lograr el potencial terapéutico de la tecnología de células madre ha sido la dificultad de obtener números suficientes de células madre. Una fuente de células madre es el tejido embrionario o fetal. Células madre y progenitoras embrionarias han sido aisladas de varias especies de mamíferos, incluyendo humanos y algunos tipos de células han mostrado ser capaces de autogeneración y expansión, así como de una diferenciación en todos los linajes de células neurológicas. Pero la derivación de células madre de fuentes embrionarias o fetales 35 ha levantado mucha polémica ética y moral que sería preferible evitar al identificar otras fuentes de células multipotentes o pluripotentes.

Las células madres con potencia neural también han sido aisladas de tejidos adultos. Las células madres neurales existen en el cerebro en desarrollo y en el sistema adulto nervioso estas células pueden expandirse y se 40 pueden diferenciar en neuronas, astrocitos y oligodendrocitos. Sin embargo, las células madres neurales adultas son raras, y además sólo pueden obtenerse por medio de procedimientos invasivos, y pueden tener una habilidad más limitada para expandirse en cultivos que sus contrapartes embrionarias.

Otros tejidos adultos también pueden brindar células progenitoras útiles para terapias neurales que se basan 45 en células. Por ejemplo, se ha reportado recientemente que células madre adultas derivadas de la médula ósea y de la piel pueden expandirse en cultivos y provocar múltiples linajes, incluyendo algunos linajes neurales.

Los tejidos posparto, tal como el cordón umbilical y la placenta, han generado interés como una fuente alterna de células madre. Por ejemplo, métodos para la recuperación de células madre por perfusión de la placenta o 50 recaudación de la sangre o tejido del cordón umbilical han sido descritos. Una limitación de la facilitación de células madre por estos métodos ha sido el volumen inadecuado de sangre del cordón o de la cantidad de células obtenidas, así como heterogeneidad en, o la falta de caracterización de, las poblaciones de células obtenidas de estas fuentes.

Por lo tanto, fuentes alternas de suministros adecuados de células que tengan la habilidad de diferenciarse en una cama de linajes de células neurales tiene gran demanda. Un suministro confiable, bien caracterizado y abundante de poblaciones sustancialmente homogéneas de aquellas células significaría una gran ventaja en una variedad de aplicaciones diagnósticas y terapéuticas en lo que se refiere a reparación y regeneración neural, incluyendo ensayos de selección de drogas, soporte trófico ex vivo o in vitro de otras células neurales, y terapia in 60 vivo basada en células.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La invención suministra una población homogénea de células derivadas del tejido del cordón umbilical, para su uso en el tratamiento de condiciones neurodegenerativas, en las cuales dicha población de células es obtenible por digestión enzimática del tejido del cordón umbilical libre de sangre por medio de actividades de metaloproteasas, proteasas neutrales y de enzimas mucolíticas, y en las cuales dicha población de células es capaz de auto renovarse y expandirse en cultivos, tiene el potencial de diferenciarse en células de fenotipo neural, y en la cual la 5 población de células:

(a) produce CD10, CD13, CD44, CD73, HLA-A, B, C, CD90 y PDGFr-alfa, tal como se detecta por citometría de flujo; y

(b) no produce nada de CD31, CD34, CD45, CD117, CD141 ni HLA-DR, DP, DQ como se detecta en la 10 citometría de flujo.

Esta invención suministra composiciones y divulga métodos aplicables para terapia que se basa en células o de tipo regenerativo para enfermedades o desórdenes neurológicos. En particular, la invención destaca composiciones y dispositivos farmacéuticos y divulga métodos para la regeneración o reparación de tejido neural 15 usando células derivadas del posparto.

Un aspecto de las características de la presentación es que en una célula aislada derivada de posparto, proveniente de tejido de la placenta o del cordón umbilical humanos sustancialmente libre de sangre, en el cual la célula es capaz de auto renovarse y expandirse en cultivos y tiene el potencial de diferenciarse en una célula de un 20 fenotipo neural; en la cual la célula requiere valina para crecer y es capaz de un crecimiento con por lo menos alrededor de 5% de oxígeno. Esta célula adicionalmente tiene una o más de las siguientes características:

(a) potencial para por lo menos 40 doblajes en cultivos; (b) adherencia y expansión en un recipiente de cultivo de tejido cubierto o no cubierto, en el cual el recipiente de cultivo de tejido cubierto incluye una cubierta de gelatina, laminina, colágeno, poliornitina, vitronectidina o fibronectina; (c) que produzca por lo menos un factor de tejido como 25 vimentina y actina de músculo liso alfa; (d) producción de por lo menos uno de CD 10, CD13, CD44, CD73, CD90, PDGFr-alfa, PD-L2 y HLA-A, B, C; (e) falta de producción por lo menos uno de CD31, CD34, CD45, CD80, CD86, CD117, CD141, CD178, B7-H2, HLA-G, y HLA- DR, DP, DQ, como se detecta en la citometría de flujo; (f) expresión de un gen, relacionado con una célula humana que es un fibroblasto, una célula madre mesenquimal, o una célula de médula ósea de cresta ilíaca, se incrementa por por lo menos una de las siguientes modificaciones genéticas: 30 interleucina 8; reticulon 1; ligando de quimioquina (motivo C-X-C) 1 (actividad estimulante de crecimiento melanoma, alfa) ; ligando de quimioquina (motivo C-X-C) 6 (proteína quemotáctica granulocita 2) ; ligando de quimioquina (motivo C-X-C) 3; factor de necrosis tumoral, proteína inducida por alfa 3; miembro 2 de la super familia lectina tipo C; tumor Wilms 1; aldehído deshidrogenasa 1 miembro de la familia A2; renina; receptor oxidado de lipoproteína de baja densidad 1; Clon de homo sapiens IMAGEN:4179671; proteína quinasa M; proteína hipotética DKFZp564F013; 35 reducción en cáncer de ovarios 1; y el gen de homo sapiens del clon DKFZp547k1113; (g) expresión del gen, que está relacionado a una célula humana que es un fibroblasto, una célula madre mesenquimal, o una célula de médula ósea de cresta ilíaca, a la que se le reduce por lo menos una codificación genética: homeobox de baja estatura 2; proteína kDa 27 impacto de calor 2; ligando de quimoquina... [Seguir leyendo]

1. Una población homogénea de células derivadas de tejido de cordón umbilical, para su uso en el tratamiento de una condición neurodegenerativa, donde dicha población pueda ser obtenida por digestión enzimática de tejido de cordón umbilical libre de sangre mediante el uso de actividades enzimáticas de metaloproteasa, proteasa neural y enzima 5 mucolítica, y donde esta población celular sea capaz de auto-renovarse y expandirse en cultivo, tenga el potencial de diferenciarse en células de un fenotipo neutral, y cuando la población de células:

(a) produzca cada CD10, CD13, CD44, CD73, HLA-A, B, C, CD90 y PDGFr-alfa, detectadas por citometría de flujo; y (b) no produzca ningún CD31, CD34, CD45, CD117, CD141 y HLA-DR, DP, DQ, detectadas por citometría de flujo. 10

2. La población celular para el uso de la declaración 1, donde dichas células mantengan un cariotipo normal en el paso.

3. La población celular para el uso de las declaraciones 1 y 2, donde la condición neurodegenerativa es una condición neurodegenerativa aguda. 15

4. La población celular para el uso de la declaración 3, donde la condición neurodegenerativa aguda es un trauma cerebral, un trauma de médula espinal o un trauma de nervio periférico.

5. La población celular para el uso de las declaraciones 1 y 2, donde la condición neurodegenerativa es una condición 20 neurodegenerativa crónica o progresiva.

6. La población celular para el uso de la declaración 5, donde la condición neurodegenerativa crónica o progresiva es enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Huntington, esclerosis lateral amiotrófica, tumor, escrlerosis múltiple o lesión crónica del nervio periférico. 25

7. La población celular para el uso de las declaraciones 1 y 2, donde el tratamiento involucre la administración de estas células junto con al menos un tipo de célula adicional.

8. La población celular para el uso de la declaración 7, donde el otro tipo de célula es un astrocito, oligodendrocito, 30 neurona, progenitor neuronal, célula madre neural u otra célula madre multipotente.

9. La población celular para el uso de cualquier declaración previa, donde el tratamiento involucre la administración de estas células en una ubicación predeterminada en el sistema nervioso central o periférico del paciente.

10. La población celular para el uso de cualquier declaración previa, donde dicha célula e obtenida por digestión enzimática de tejido de cordón umbilical humano por colagenasa, dispasa y hialuronidasa.

11. La población celular para el uso de cualquier declaración previa, donde las células sean administradas con al menos un agente adicional, simultaneamente o secuencialmente, antes o después de las células. 40

12. La población celular para el uso de la declaración 11, donde el agente es una agente anti-inflamatorio, agente anti-opoptótico, antioxidante o factor de crecimiento.

13. La población celular para el uso de cualquier declaración previa, donde las células son entregadas sobre o en una 45 matriz biodegradable, preferiblemente biorreabsosorbibles o bioabsorbibles.