Terapia génica basada en fibroblastos y células endoteliales para el sistema pulmonar.

Uso de células de mamífero transfectadas, viables, seleccionadas de fibroblastos y células endoteliales,

conteniendo dichas células de mamífero transfectadas al menos un transgen expresable que codifica un factor angiogénico o vasoactivo para la preparación de una composición farmacéutica para aliviar un trastorno pulmonar en un paciente o síntomas del mismo, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar de un paciente mamífero.

Terapia génica basada en fibroblastos y células endoteliales para el sistema pulmonar CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a tratamientos médicos y a composiciones y procedimientos útiles en los mismos. Más 5 específicamente, se refiere a sistemas de transferencia génica basados en células para la administración al sistema pulmonar de un paciente mamífero. Por consiguiente, la invención se refiere al uso de células de mamíferos transfectadas viables, seleccionadas de fibroblastos y células endoteliales, conteniendo dichas células de mamíferos transfectadas al menos un transgen expresable que codifica un factor angiogénico o vasoactivo para la preparación de una composición farmacéutica para aliviar un trastorno pulmonar en un paciente o síntomas del mismo, en donde 10 dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar de un paciente mamífero.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La transferencia génica basada en células es una técnica conocida, aunque relativamente nueva y experimental, para llevar a cabo una terapia génica en un paciente. En este proceso, las secuencias de ADN que contienen los genes, que se desean introducir en el cuerpo del paciente (los transgenes) se preparan extracelularmente, p. ej., 15 utilizando la escisión enzimática y la subsiguiente recombinación de ADN con secuencias de ADN de inserto. Células de mamíferos tales como las propias células del paciente se cultivan entonces in vitro y se tratan de manera que recojan el transgen en una forma expresable. Los transgenes pueden ser extraños para la célula de mamífero, estando ya presentes en la célula copias adicionales de genes para aumentar la cantidad de producto de expresión del gen o copias de genes normales que pueden ser defectuosas o estar ausentes en un paciente particular. A 20 continuación, las células que contienen el transgen se introducen en el paciente, de modo que el gen puede expresar los productos génicos requeridos en el cuerpo, con fines terapéuticos. La recogida del gen extraño por parte de las células en cultivo puede llevarse a cabo mediante técnicas de ingeniería genética, p. ej., haciendo que la transfección de las células con un virus que contiene el ADN del gen a ser transferido mediante lipofección, por electroporación o por otros medios aceptados para obtener células transfectadas. Esto va seguido a veces de un 25 cultivo selectivo de las células que han recogido con éxito el transgen en una forma expresable, de modo que la administración de las células al paciente puede ser limitada a las células transfectadas que expresan el transgen. En otros casos, se administran todas las células sometidas al proceso de recogida.

En el pasado este procedimiento ha requerido la administración de las células que contienen el transgen directamente al órgano del cuerpo que requiere tratamiento con el producto de expresión del transgen. Por lo tanto, 30 las células transfectadas en un medio apropiado han sido inyectadas directamente en el hígado o en el músculo que requiere el tratamiento, o a través de la circulación arterial slstémlca para entrar en el órgano que requiere tratamiento.

Intentos previos para la introducción de células modificadas genéticamente de este tipo en la circulación arterial sistémica de un paciente se han encontrado con una serie de problemas. Por ejemplo, hay dificultad para asegurar 35 una asimilación lo suficientemente alta de las células modificadas genéticamente por el órgano o parte del cuerpo específico en donde se requiere que el producto de expresión del gen para el mejor beneficio terapéutico. Esta falta de especificidad conduce a la administración de cantidades excesivas de las células modificadas genéticamente, que no es solamente ineficiente y costosa, sino que también aumenta los riesgos de efectos secundarios. Además, muchas de las células trasplantadas, modificadas genéticamente, no sobreviven cuando se administra a la 40 circulación arterial sistémica, ya que se encuentran con presiones arteriales relativamente altas. La infusión de materiales en partículas, incluyendo las células, a otras circulaciones sistémicas tales como el cerebro y el corazón, puede dar lugar a consecuencias adversas debido a la embolización, es decir, isquemia e incluso infarto.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo procedimiento de transferencia génica, basado en células, a mamíferos.

Es un objeto adicional y más específico de la invención proporcionar nuevos procedimientos de terapia génica basada en células que utilicen células fibroblastos dérmicos (u otras).

Es un objeto adicional de la invención proporcionar nuevas células tratadas mediante ingeniería genética que contiene transgenes que expresan factores angiogénicos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a las realizaciones según se definen en las reivindicaciones.

La presente invención se basa en el descubrimiento de que el sistema pulmonar de un mamífero, incluyendo un ser humano, ofrece medios potencialmente atractivos de introducir en el cuerpo células genéticamente alteradas, para fines de terapia génica, es decir, la transferencia génica basada en células, utilizando fibroblastos o células endoteliales del paciente como los soportes de los transgenes. El sistema pulmonar tiene un cierto número de características únicas de que le hacen particularmente adecuado para la transferencia génica basada en células. Por lo tanto, una presión arterial baja y una alta superficie específica con una cizalladura relativamente baja en la micro- circulación de los pulmones aumentan las posibilidades de supervivencia de las células trasplantadas. Una alta oxigenación en la micro-circulación del pulmón ventilado también mejora la viabilidad de las células trasplantadas.

Además de ello, la circulación pulmonar funciona como un filtro natural, y es capaz de retener las células infundidas con eficiencia y eficacia. Además, el pulmón tiene una doble circulación (arterial pulmonar y bronquial). Esto es en contraposición a otras circulaciones sistémicas tales como el cerebro y el corazón, en donde la infusión de materiales en partículas tales como células podría conducir a las consecuencias adversas mencionadas anteriormente. El pulmón presenta un sistema vascular masivo. La alta superficie específica del endotelio pulmonar permite la migración de las células trasplantadas atrapados en la micro-circulación a través de la capa endotelial para establecer su residencia dentro del espacio perivascular.

La circulación pulmonar, a diferencia de cualquier otra circulación en el cuerpo, recibe todo el gasto del corazón. Por consiguiente, ofrece la mayor oportunidad para liberar un producto génico a la circulación. Esta propiedad distinta del pulmón es particularmente útil para la terapia génica pulmonar y para el tratamiento de trastornos sistémicos, así como un trastorno pulmonar.

Se cree que las células transfectadas quedan alojadas en las pequeñas regiones de transición arterial-capilar del sistema de circulación pulmonar, después de la simple inyección intravenosa de las células transfectadas al paciente. Los productos administrados por vía intravenosa se mueven con la circulación venosa hacia el lado derecho del corazón y luego a los pulmones. Las células transfectadas, administradas de acuerdo con la invención, parecen alojarse en las pequeñas regiones de transición arteriolar-capilar del sistema circulatorio de los pulmones, y luego transmigran del espacio intraluminal al espacio perivascular, desde donde suministran productos de expresión de los transgenes a los pulmones, haciendo que el procedimiento de la presente invención sea especialmente aplicable al tratamiento de trastornos pulmonares. Algunos factores, especialmente factores estables, pueden ser secretados a la circulación general para el tratamiento de trastornos de otros órganos del cuerpo.

Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto descrito en esta memoria, se proporciona un procedimiento para llevar a cabo una terapia génica en un paciente mamífero, que comprende administrar al sistema pulmonar del paciente, células de mamífero genéticamente modificadas, seleccionadas de fibroblastos y células endoteliales, conteniendo dichas células al menos un transgen expresable que es capaz de producir al menos un producto génico en la circulación pulmonar después de la administración a la misma.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporcionan células de mamíferos genéticamente modificadas, seleccionados de fibroblastos, células endoteliales y células progenitoras, conteniendo dichas células al menos un transgen expresable que codifica... [Seguir leyendo]

1. Uso de células de mamífero transfectadas, viables, seleccionadas de fibroblastos y células endoteliales, conteniendo dichas células de mamífero transfectadas al menos un transgen expresable que codifica un factor anglogénico o vasoactlvo para la preparación de una composición farmacéutica para aliviar un trastorno pulmonar en un paciente o síntomas del mismo, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar de un paciente mamífero.

2. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las células de mamífero son fibroblastos dérmicos.

3. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde el factor angiogénico es óxido nítrico sintasa, factor de crecimiento endotelial vascular, factor de crecimiento de fibroblastos, angiopoyetina-1, factor de crecimiento transformante (3, factor de crecimiento hepático (factor de dispersión) y factor inducible por hipoxia (HIF).

4. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el factor angiogénico es factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF.

5. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las células de mamífero proceden del receptor final de las células transfectadas.

6. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el trastorno pulmonar es hipertensión pulmonar.

7. Uso de células de mamífero genéticamente modificadas ex vivo, seleccionadas de fibroblastos dérmicos y células endoteliales, que contienen al menos un transgen expresable, que es capaz de expresar al menos un producto génlco en la circulación pulmonar después de la administración a la misma, siendo dicho transgen uno que codifica un factor angiogénico, óxido nítrico sintasa, una lipoproteína, una sustancia vasoactiva, un antioxidante, un agente depurador de radicales libres, un receptor de citoquina soluble, una molécula de adhesión soluble, un receptor soluble para un virus o una citoquina, o el gen de la fibrosis quística para la preparación de una composición farmacéutica para llevar a cabo una terapia génica en un paciente mamífero, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar del paciente mamífero.

8. El uso de la reivindicación 7, en donde las células genéticamente modificadas son células fibroblastos dérmicos.

9. El uso de la reivindicación 7 u 8, en donde el transgen expresable es un gen que codifica un factor angiogénico.

10. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde el gen expresable es un gen que codifica un factor angiogénico seleccionado de óxido nítrico sintasa, un factor de crecimiento endotelial vascular, factor de crecimiento de fibroblastos, angiopoyetina-1, factor de crecimiento transformante beta y factor de crecimiento hepático.

11. El uso de la reivindicación 10, en donde el factor angiogénico es factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF.

12. Uso de células fibroblastos dérmicos modificadas genéticamente ex vivo que contienen un transgen expresable que codifica un factor angiogénico para la preparación de una composición farmacéutica que comprende células tratadas mediante ingeniería genética, para aliviar los síntomas de la hipertensión pulmonar en un paciente mamífero que padece la misma, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar del paciente mamífero.

13. Uso de fibroblastos de mamífero transfectados, viables, que contienen al menos un transgen de la fibrosis quística expresable, para la preparación de una composición farmacéutica para aliviar un trastorno pulmonar o síntomas del mismo en un paciente, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar de un paciente mamífero.

14. El uso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las células de mamífero proceden del receptor final de las células transfectadas.

15. Uso de fibroblastos de mamífero modificados genéticamente ex vivo que contienen al menos un transgen de la fibrosis quística expresable, que es capaz de expresar al menos un producto génico en el pulmón tras la administración al mismo, para la preparación de una composición farmacéutica para llevar a cabo una terapia génica en un paciente mamífero, en donde dicha composición farmacéutica se ha de administrar a la circulación pulmonar del paciente mamífero.