Un método ex vivo de descelularización de un órgano de mamífero,

que comprende: proporcionar un órgano de mamífero que posee una matriz extracelular, células integradas en la matriz extracelular y un lecho vascular sustancialmente cerrado; el canulado de dicho órgano en una o más cavidades, vasos y/o conductos, produciendo así un órgano canulado; y la perfusión del lecho vascular de dicho órgano canulado con un primer medio de disrupción celular que comprende al menos un detergente, a través de la mencionada canulación o canulaciones.

Descelularización y recelularización de órganos y tejidos

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a órganos y tejidos, y más concretamente a los métodos y materiales para descelularizar y recelularizar órganos y tejidos.

ANTECEDENTES

Se han desarrollado matrices obtenidas biológicamente para la ingeniería y regeneración tisular. No obstante, las matrices desarrolladas hasta la fecha tienen generalmente una estructura de matriz comprometida y/o no presentan un lecho vascular que permita la reconstitución efectiva del órgano o tejido. Esta divulgación describe métodos para la descelularización y recelularización de órganos y tejidos. US20030215945 revela órganos descelularizados obtenidos tras la inmersión en un medio que contiene detergente (p. ej., Triton X-100) .

RESUMEN

En su sentido más amplio, la invención se define en las reivindicaciones y proporciona métodos para descelularizar un órgano o tejido, así como métodos para recelularizar el mencionado órgano o tejido descelularizado.

En un aspecto, la invención proporciona un corazón de mamífero descelularizado, tal y como se define en las reivindicaciones, como un corazón de mamífero descelularizado que incluye una matriz extracelular descelularizada que tiene una superficie exterior. La matriz extracelular de un corazón descelularizado, tal como se define en las reivindicaciones, conserva sustancialmente la morfología de la matriz extracelular previa a la descelularización, y la superficie exterior de la matriz extracelular se encuentra sustancialmente intacta.

Algunos corazones representantivos incluyen, a título meramente enunciativo, corazones de roedor, de cerdo, de conejo, de vacuno, de oveja o de canino. Otro corazón representativo es un corazón humano. El corazón descelularizado puede ser cadavérico. En alguna realización, el corazón descelularizado es una porción de un corazón entero. Por ejemplo, una porción de un corazón entero puede incluir, a título meramente enunciativo, un parche cardiaco, una válvula aórtica, una válvula mitral, una válvula pulmonar, una válvula tricúspide, un atrio derecho, un atrio izquierdo, un ventrículo derecho, un ventrículo izquierdo, un septo, una vasculatura coronaria, una arteria pulmonar o una vena pulmonar.

En otro aspecto, la divulgación proporciona un órgano sólido. Conforme a la descripción del presente, un órgano sólido incluye el corazón descelularizado anteriormente descrito y una población de células regenerativas unidas al mismo. En determinadas realizaciones, las células regenerativas son células pluripotentes, células madre embriónicas, células del cordón umbilical, células progenitoras o células madre obtenidas de adultos, células obtenidas de la médula espinal, células obtenidas de la sangre, células madre mesenquimales (MSC) , células obtenidas de músculo esquelético, células progenitoras adultas multipotentes (MAPC) , células madre cardíacas (CSC) o células madre adultas multipotentes obtenidas del corazón, donde las células no son células embriónicas humanas. En algunas realizaciones, las células regenerativas son fibroblastos cardíacos, células de la microvasculatura cardiaca o células endoteliales aórticas.

Por lo general, el número de células regenerativas unidas al corazón descelularizado son al menos unas 1.000. En algunas realizaciones, el número de células regenerativas unidas al corazón descelularizado es de unas 1.000 células/mg de tejido (peso en fresco, es decir, peso antes de la descelularización) a unos 10.000.000 de células/mg de tejido (peso en fresco) . En algunas realizaciones, las células regenerativas son heterólogas a la parte descelularizada. Asimismo, en algunas realizaciones, el órgano sólido va a ser trasplantado a un paciente y las células regenerativas son autólogas al paciente.

En otro aspecto más, la invención proporciona un método ex vivo para hacer un órgano sólido. Por lo general, este método incluye proporcionar un corazón descelularizado como el descrito en el presente y poner en contacto el corazón descelularizado con una población de células regenerativas en condiciones en las que las células regenerativas se injertan, se multiplican y /o se diferencian dentro del corazón descelularizado y sobre el mismo. En una realización, las células regenerativas son inyectadas y perfundidas en el corazón descelularizado.

En otro aspecto más, la invención proporciona un método para la descelularización ex vivo de un corazón. Este método incluye proporcionar un corazón, canular el corazón en una o más cavidades, vasos y/o conductos para producir un corazón canulado, y perfundir el corazón canulado con un primer medio de disrupción celular a través de la canulación o canulaciones. Por ejemplo, la perfusión puede ser multidireccional desde cada cavidad, vaso y/o conducto canulado. Típicamente, el medio de disrupción celular comprende al menos un detergente, como SDS, PEG o Triton X.

Este método puede incluir también la perfusión del corazón canulado con un segundo medio de disrupción celular a través de las canulaciones. Por lo general, el primer medio de disrupción celular puede ser un detergente aniónico, como SDS, y el segundo medio de disrupción celular puede ser un detergente iónico, como Triton X. En estos métodos, la perfusión puede extenderse durante unas 2 a 12 horas por gramo (peso en fresco) de tejido cardiaco.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente tienen el significado que normalmente entiende una persona con conocimientos en el campo al que pertenece la presente invención. A pesar de que en la práctica o para la comprobación de la presente invención se pueden emplear métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en el presente, a continuación se describen métodos y materiales adecuados. Por otra parte, los materiales, métodos y ejemplos se ofrecen únicamente a título ilustrativo y no pretenden establecer limitaciones.

En caso de conflicto, prevalecerá la presente especificación, incluyendo las definiciones.

Los detalles de una o más realizaciones de la invención se recogen en las ilustraciones adjuntas y en la descripción siguiente. Otras características, objetos y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto en las ilustraciones y la descripción detallada, así como en las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES

La Figura 1 es una muestra esquemática de la preparación inicial para la descelularización de un corazón. La aorta, la arteria pulmonar y la vena cava superior están canuladas (A, B, C, respectivamente) y la vena cava inferior, la arteria braquiocefálica, la arteria carótida común izquierda y la arteria subclavia izquierda están unidas. Las flechas indican la dirección de la perfusión en anterógrado y retrógrado.

La Figura 2 es un esquema de una realización de un aparato de descelularización / recelularización.

Los símbolos de referencia parecidos en las diversas ilustraciones indican elementos parecidos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En general, los órganos sólidos tienen tres componentes principales: la matriz extracelular (ECM) , las células que la integran y un lecho vascular. La descelularización de un órgano sólido aquí descrita elimina la mayoría o la totalidad de los componentes celulares, al tiempo que preserva sustancialmente la matriz extracelular (ECM) y el lecho vascular. Entonces se puede emplear un órgano sólido descelularizado como soporte para la recelularización. Los mamíferos de los que se pueden obtener órganos sólidos incluyen, a título meramente enunciativo, roedores, cerdos, conejos, vacuno, ovejas, perros y humanos. Los órganos y tejidos utilizados en los métodos aquí descritos pueden ser cadavéricos.

Los órganos sólidos a los que se hace referencia en el presente incluyen, a título meramente enunciativo, el corazón, el hígado, los pulmones, los músculos esqueléticos, el cerebro, el páncreas, el bazo, los riñones, el útero y la vejiga. Un órgano sólido utilizado en el presente se refiere a un órgano que tiene un sistema de vasculatura "sustancialmente cerrado". Un sistema de vasculatura “sustancialmente cerrado” con respecto a un órgano quiere decir que, tras la perfusión con un líquido, la mayoría del líquido está contenido en el órgano sólido y no se sale del... [Seguir leyendo]

1. Un método ex vivo de descelularización de un órgano de mamífero, que comprende: proporcionar un órgano de mamífero que posee una matriz extracelular, células integradas en la matriz extracelular y un lecho vascular sustancialmente cerrado; el canulado de dicho órgano en una o más cavidades, vasos y/o conductos, produciendo así un órgano canulado; y la perfusión del lecho vascular de dicho órgano canulado con un primer medio de disrupción celular que comprende al menos un detergente, a través de la mencionada canulación o canulaciones.

2. El método de la reivindicación 1, donde esencialmente la totalidad del lecho vascular se pone en contacto con el primer medio de disrupción celular.

3. El método de las reivindicaciones 1 o 2, donde dicho órgano de mamífero es un corazón, un riñón, un hígado, un bazo, un páncreas o un pulmón.

4. El método de la reivindicación 1, donde dicha perfusión es muldireccional desde cada cavidad, vaso y/o conducto canulado.

5. El método de la reivindicación 1, donde dicho medio de disrupción celular comprende al menos uno de los siguientes elementos: SDS, PEG o Triton X.

6. El método de la reivindicación 5, que comprende también la perfusión de dicho órgano canulado con un segundo medio de disrupción celular, a través de la mencionada canulación o canulaciones.

7. El método de la reivindicación 6, donde dicho primer medio de disrupción celular es un detergente aniónico y donde dicho segundo medio de disrupción celular es un detergente no iónico.

8. El método de la reivindicación 7, donde el detergente aniónico es SDS y donde el mencionado detergente no iónico es Triton X.

9. El método de la reivindicación 8, donde la mencionada perfusión es de unas 2 a 12 horas por gramo de tejido orgánico.

10. Un órgano de mamífero descelularizado, que comprende una matriz extracelular descelularizada de dicho órgano, donde dicha matriz extracelular comprende una superficie exterior y donde dicha matriz extracelular, incluyendo el lecho vascular, conserva sustancialmente la morfología de dicha matriz extracelular previa a la descelularización, y donde dicha superficie exterior se mantiene sustancialmente intacta, donde dicho órgano se puede obtener por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. El órgano descelularizado de la reivindicación 10, donde dicho órgano es un corazón.

12. El órgano descelularizado de la reivindicación 11, donde dicho corazón es un corazón de roedor, un corazón de cerdo, un corazón de conejo, un corazón de bovino, un corazón de oveja, un corazón de canino o un corazón humano.

13. Un atrio derecho, un atrio izquierdo, un ventrículo derecho o ventrículo izquierdo descelularizado, que se puede obtener por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

14. Una válvula aórtica, una válvula mitral, una válvula pulmonar o una válvula tricúspide descelularizada, que se puede obtener por el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

15. El órgano descelularizado de la reivindicación 10, donde dicho órgano es un riñón o un hígado.

16. El órgano descelularizado de la reivindicación 15, donde dicho riñón comprende una estructura glomerular sustancialmente intacta.

17. Un método ex vivo para proporcionar un órgano, atrio, ventrículo o válvula que consiste en el suministro de dicho órgano, atrio, ventrículo o válvula descelularizado de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16 y en poner en contacto dicho órgano, atrio, ventrículo o válvula descelularizado con una población de células regenerativas en condiciones en las que dichas células regenerativas se integran, se multiplican y/o se diferencian dentro de dicho órgano, atrio, ventrículo o válvula descelularizado, y donde las células no son células embriónicas humanas.

18. El método de la reivindicación 17, donde dichas células regenerativas son inyectadas en dicho órgano, atrio, ventrículo o válvula descelularizado.

19. El método de la reivindicación 17, donde dichas células regenerativas son perfundidas en dicho órgano, atrio, ventrículo o válvula descelularizado.