BRPI0913047A2 - anticorpo monoclonal humanizado, seu uso, bem como aparelho e mÉtodo in vitro para promover processos regenerativos em uma cultura de tecido ou cultura de cÉlula - Google Patents

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Abstract

ANTICORPO MONOCLONAL HUMANIZADO, SEU USO, BEM COMO APARELHO E MÉTODO IN VITRO PARA PROMOVER PROCESSOS REGENERATIVOS EM UMA CULTURA DE TECIDO OU CULTURA DE CELULA. A presente invenção refere-se a aparelhos, composições e métodos para remover células que interferem com processos regenerativos. Os aparelhos, composições e métodos matam seletivamente células parcialmente funcionais e/ou não funcionais versus células funcionais enquanto protegem células proliferativas funcionais na medida em que, na remoção das células mortas por desintegração ou eliminação, as células funcionais substituem as células parcialmente funcionais ou não funcionais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANTICORPO MONOCLONAL HUMANIZADO, SEU USO, BEM COMO APARELHO E MÉTODO IN VITRO PARA PROMOVER PROCESSOS REGENERATIVOS EM UMA CULTURA DE TECIDO OU CULTURA DE CÉLULA".
REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDO RELACIONADO
O presente pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório U.S. N0 61/055.846, "METHODS, COMPOSITIONS AND APPARATUS FOR FACILITATING REGENERATION", depositado em 23 de maio de 2008, e é incorporado em sua totalidade por referência.
DECLARAÇÃO REFERENTE À PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO PA- TROCINADA PELO GOVERNO FEDERAL Não aplicável.
INCORPORAÇÃO POR REFERÊNCIA DE MATERIAL SUBMETIDO EM UM DISCO COMPACTO
Não aplicável. CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se em geral a métodos, composições e aparelhos para promover regeneração de tecido e órgão, e em particular para impedir as células de inibir processos regenerativos para obter os benefícios reconhecidos em saúde e função associada com os resultados de regeneração. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
A pesquisa de regeneração de tecido e órgão foi focalizada na necessidade de estimular a regeneração pela ativação das células-tronco por fatores solúveis, ou tratamento de células parcialmente funcionais ou não funcionais para aperfeiçoar sua função, por exemplo, rompendo ligações cruzadas relacionadas ao dano.
Envelhecimento resulta de uma combinação de fatores, mas a regeneração pode superar os efeitos de envelhecimento, se ou na medida em que as células-tronco regenerativas são funcionais. As células-tronco, que substituem as células, voltam a crescer estruturas e renovam os tecidos do corpo depois do desgaste e ruptura normais, e mesmo estruturas, como folículos pilosos. De fato, se todas as células-tronco no corpo foram destruí- das, a morte viria em questão de dias. No entanto, em uma variedade de doenças, mau funcionamento (tal como a calvície masculina) e lesões de tecido, tipos de células não são observadas para serem substituídas quando danificadas ou não funcionais. A terapia de transplante de células-tronco é proposta para tais condições, embora não seja sempre bem sucedida.
A técnica foi deixada com a questão de porque, então, o corpo sucumbe à lesão e envelhecimento quando tem um mecanismo para rege- neração.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção fornece aparelho, composições e métodos
para remover células que interferem com processos regenerativos bloque- ando localizações em um tecido onde a progênie de células-tronco pode a- perfeiçoar a função. A presente invenção também reduz a proporção de cé- lulas parcialmente funcionais ou não funcionais sem considerar a localização em um tecido.
A funcionalidade de acordo com a presente invenção é definida como o estado de operação de uma célula do mesmo tipo em um indivíduo saudável selecionado.
Os aparelhos, composições e métodos de acordo com a presente invenção promovem os processos regenerativos, matando as células, de modo diferencial, baseados inversamente no grau de funcionalidade das células (isto é, quanto menor a funcionalidade, maior a probabilidade de ser mortas), e en- tão aplicar esta técnica. Esta técnica de matar a célula de preferência preserva as células se proliferando. Por exemplo, qualquer um de lipofuscina, produtos finais de glicação ou rigidez celular pode ser selecionado como um marcador de proliferação-preservação de funcionalidade parcial ou não funcionalidade. As tecnologias de matar células direcionadas contra tais marcadores podem incluir, respectivamente, laser/luz intensa, anticorpos, e ultrassom. As células podem ser mortas de acordo com a presente invenção por técnicas físicas, eletromagnéticas, químicas ou biológicas, por exemplo. As técnicas físicas in- cluem sem limitação, ultrassom e outros métodos oscilatórios de romper as membranas ou estruturas celulares levando à morte da célula. Técnicas ele- tromagnéticas incluem sem limitação e como alvo de sensibilizadores (tais co- mo nanopartículas absorventes, por exemplo) EMF (vide, por exemplo, Paten- te U.S. N0. 7.367.988, de Litovitz, para método de EMF), luz de alta intensida- de, micro-ondas de ondas de rádio, lasers, magnetismo e radiação ionizante.
Técnicas químicas incluem sem limitação nanopartículas tóxicas, toxinas quí- micas, e compostos de remoção de estrutura, tal como β-aminoproprionitrila. Técnicas biológicas incluem sem limitação, anticorpos contra células parcial- mente funcionais ou não funcionais e variações e modificações dos mesmos, tal como conjugados de toxina e células matadoras naturais modificadas para expressar anticorpos específicos de alvo. Técnicas podem ser combinadas como determinado para serem eficaz (por exemplo, vide McHaIe e outros, Pa- tente U.S. N0. 6.821.274 para sensibilização a ultrassom por tratamento EMF). Aparelhos, métodos e composições de acordo com a presente invenção po- dem ser usados seqüencialmente ou simultaneamente em combinação quan- do o monitoramento determina ser efetivo para promover a regeneração.
De preferência, os aparelhos, composições e métodos matam seletivamente células parcialmente e/ou não funcionais versus células fun- cionais do mesmo tipo de célula na medida em que, na remoção das células mortas por desintegração ou eliminação, células funcionais as substituem. O aparelho, composições e métodos de matar célula de acordo com a presente invenção devem preservar de preferência as células funcionais proliferando e devem ter um grau que evita respostas inflamatórias excessivas.
A avaliação de aperfeiçoamento ou manutenção de um resultado desejado pode ser usada para direcionar a freqüência de reaplicação do a- parelho, composições e métodos de acordo com a presente invenção. A a- plicação e reaplicação podem ser determinadas com a meta de aperfeiçoa- mento gradual para evitar sobrecarregar os mecanismos naturais, tal como a remoção de células/detritos por eliminação de células. BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO A figura ilustra o aparelho de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Organismos multicelulares maiores se comportam como comu- nidades de células especializadas que funcionam juntas não para preservar cada célula individual, mas para preservar o organismo como um todo. Nos seres humanos durante o desenvolvimento, as células que estão "no cami- nho" do desenvolvimento são removidas por morte celular programada, a- poptose, para beneficiar tecidos, órgãos ou o organismo como um todo. Mesmo quando o organismo atinge a maturidade, certas células danificadas, tais como células sangüíneas danificadas são destruídas pelo corpo para abrir caminho para substituições. As células de substituição são derivadas de células-tronco. Consequentemente, em um organismo maduro, a renova- ção celular é a chave para a manutenção de um todo jovem/funcional.
Esta renovação pode vir à custa da destruição de células funcio- nais na medida em que a destruição não degrada a função do organismo com o tempo. Assim, tal destruição deve de preferência visar células não proliferando que são parcialmente funcionais ou não funcionais, mas preci- sam absolutamente não evitar matar células funcionais e proliferando. A me- ta é preservar a comunidade de células (por exemplo, organismo) não célu- las individuais. As células se proliferando incluem ambas as células que es- tão se dividindo e células, tais como células-tronco, que se dividem normal- mente quando estimuladas a fazê-lo. Enquanto as células-tronco participam da substituição de tecido
mundano, lesão pode também ser uma ocasião para liberação de um fator ou fatores para estimular a proliferação e diferenciação de células-tronco. As células-tronco dão origem a células que curam a lesão, por exemplo, curan- do um corte em um epitélio. No entanto, a divisão e diferenciação de células-tronco seriam
anormais, mesmo tumorigênicas, na presença de um complemento normal de células. Consequentemente, existem mecanismos para impedir a prolife- ração excessiva. Por exemplo, a presença de uma célula em uma localiza- ção em um epitélio impede a substituição nesta posição. Um exemplo deste tipo de fenômeno é a inibição de contato onde as células param de proliferar quando entram em contato com outras células. O fenômeno pode ser gene- ralizado para uma regra que, para facilitar a proliferação e diferenciação de células-tronco para regeneração de células em uma localização, pode não existir uma célula ou estrutura na localização no tecido.
Em alguns casos, o corpo humano inclui células para romper uma estrutura, tais como osteoclastos no osso, bem como células para cons- truir uma estrutura, tal como osteoblastos no osso. É o equilíbrio entre as atividades dos dois tipos de células que determina a extensão da estrutura resultante. Na medida em que quaisquer mecanismos intrínsecos não remo- vem células/estrutura para renovação periódica, a presente invenção fornece a remoção para promover regeneração. A célula na localização que inibe a ação das células-tronco pode
ser completamente funcional, parcialmente funcional, ou não funcional. Célu- las mortas podem ser removidas eliminando macrófagos, permitindo assim a substituição, mas uma célula funcionando mal pode permanecer a despeito dos efeitos prejudiciais no sujeito (isto é, o organismo do qual são uma par- te). Uma célula parcialmente funcional ou não funcional, isto é, uma célula com defeito, pode não ser apoptótica, e assim, pode não estimular a limpeza por macrófagos em si mesmo. Tais células defeituosas são mortas de acor- do com a presente invenção para remoção pelos processos naturais do cor- po.
A morte terapêutica de células em terapia de câncer é direciona-
da contra as células se proliferando, o oposto exato da presente invenção. De acordo com a presente invenção, a ação contra o câncer é fornecida es- timulando a proliferação de células-tronco de modo que mecanismos de cor- reção de erro que funcionam durante a divisão celular podem corrigir as mu- tações que de outro modo poderiam se acumular em uma célula não se divi- dindo.
Sem limitação, células parcialmente funcionais ou não funcionais de acordo com a presente invenção podem falhar em ser completamente funcional devido a dano, tal como dano de radical livre, ou ligação cruzada como resultado de reação com açúcares, isto é glicação. Células que são parcialmente funcional ou não funcional devido a uma construção genética que é compartilhada por células-tronco de um sujeito podem ser substituídas por células-tronco exógenas, tendo uma construção genética completamente funcional.
Bloquear a ação de células-tronco por uma célula ou estrutura em uma localização em um tecido interfere com a ação de células-tronco endógenas e transplantadas. Uma estrutura que bloqueia a ação de células- tronco não precisa ser uma célula. Material não celular, tal como tecido de cicatrização, pode bloquear tal regeneração. Isto pode explicar as falhas em regeneração e em transplante de células-tronco. Na medida do possível sob uma dada situação, estruturas de bloqueio não celulares podem ser removi- das de acordo com a presente invenção.
Com a remoção de bloqueio de materiais celulares e/ou não ce- lulares, células regenerativas apropriadas, tais como células-tronco, são reti- das ou suplementadas por transplante a fim de permitir a regeneração. "Completamente funcional" é definida como um grau de uma função especi- ficada para um tipo de célula particular exibido por uma progênie disponível de uma célula-tronco em um sujeito com ou sem transplante de células- tronco, o que for maior.
Um exemplo de um aparelho, de acordo com a presente inven- ção, é ilustrado na figura 1. O efetuador 10 é um dispositivo para matar célu- Ias. O efetuador 10 pode ser, sem limitação, um equipamento de ultrassom ou dispositivo para administração de anticorpos, tal como um aparelho de gotejamento. O controle 20 é um dispositivo para regular a operação do efe- tuador 10 de acordo com parâmetros predeterminados e/ou como modifica- do para assegurar a segurança ou eficiência. Sem limitação, o controle 20 pode ser um painel de controle do efetuador 10. O monitor 30 fornece infor- mação quanto ao grau de resposta inflamatória e/ou outros fatores importan- tes na condição do sujeito no qual o efetuador 10 é aplicado. A informação do monitor 30 pode ser usada para ajustar o controle 20 e desse modo ajus- tar ou mudar a operação do efetuador 10. O monitor 30 pode ser, sem Iimi- tação, um termômetro conectado ao controle 20.
Uma técnica de acordo com a presente invenção é selecionada para de preferência matar células parcialmente funcionais ou não funcionais ou remover composições não celulares, em oposição ao extermínio indiscri- minado, que tem um efeito tão grande nas células funcionais. Uma técnica pode ser selecionada de acordo com a presente invenção expondo células funcionais e parcialmente funcionais e/ou não funcionais à técnica e esco- Ihendo concentrações, intensidades e características tal como comprimento de onda, freqüência, formato de onda, continuidade e duração de tratamen- to. A técnica a ser aplicada a um sujeito particular pode ser escolhida base- ada na identificação de uma seletividade aceitável para células parcialmente funcionais e/ou não funcionais versus células funcionais. Métodos de seleção adequados e critérios são prontamente dis-
poníveis para aqueles versados na técnica. Tais métodos de seleção são aplicados rotineiramente por aqueles versados nas técnicas relevantes para selecionar níveis de tratamento de laser para remover manchas, tratar cân- ceres por terapia de radiação, selecionar anticorpos monoclonais, selecionar toxinas a serem usadas terapeuticamente, e selecionar propriedades de ul- trassom para terapia, por exemplo. De acordo com a presente invenção, técnicas selecionadas descriminam células funcionais versus não funcionais e/ou parcialmente funcionais do mesmo tipo de célula que as células funcio- nais.
Técnicas que atuam nas diferenças entre células parcialmente
funcionais ou não funcionais podem ser baseadas em propriedades celula- res associadas com a disfunção, tal como cruzamento, rigidez de membrana e coloração marrom associada com Iipofuscina em células envelhecidas ou velhas quando opostas às células nascentes, se dividindo ou funcionais. Técnicas tais como ultrassom, voltadas para freqüências harmônicas de membranas celulares cruzadas ou componentes, podem ser usadas de a - cordo com a presente invenção. Igualmente, técnicas tais como laser ou luz intensa de comprimento de onda de preferência absorvida pelas células par- cialmente funcionais ou não funcionais podem ser usadas de acordo com a presente invenção.
Técnicas de acordo com a presente invenção podem ser usadas para localizar terapia onde necessária. A localização pode ser realizada, sem limitação, por tomografia assistida por computador, ressonância magné- tica, e tomografia de emissão de pósitron. Mais preferivelmente, técnicas de acordo com a presente invenção podem ser aplicadas no organismo todo sem a necessidade de localização.
Uma vez que técnicas são escolhidas por um ou mais alvos, as
técnicas podem ser aplicadas periodicamente, particularmente em uma bai- xa intensidade ou concentração, para manter ou aumentar um equilíbrio po- sitivo entre células funcionais versus células parcialmente funcionais ou não funcionais. O extermínio de células gradual versus precipitado pode ajudar a evitar os efeitos tóxicos de níveis altos de produtos de ruptura celular e/ou os efeitos nocivos de uma resposta inflamatória.
Em adição a aplicações terapêuticas, pretende-se que aplica- ções não terapêuticas, não humanas e industriais podem estar incluídas dentro do escopo da presente invenção. Aplicações cosméticas, aplicações diagnosticas e aplicações veterinárias também são consideradas. A prática repetida do método de acordo com a presente invenção em um nível baixo pode estar ligada ao monitoramento para determinar o grau de aperfeiçoa- mento como uma medida diagnostica do componente de uma condição de- vido a células danificadas versus fatores genéticos. Com respeito a aplica- ções de cultura de tecido e célula, por exemplo, a destruição de células blo- queadas pode permitir que as células mortas resultantes e detritos sejam lavados. Desta maneira, a produtividade das culturas de célula e tecido pode ser aumentada aumentando a proporção relativa de células produtivas ver- sus células não produtivas. EXEMPLOS Exemplo 1
Em uma modalidade da presente invenção, produtos finais de glicação, ligações cruzadas criadas por açúcares ligados a proteínas, são selecionados como marcadores de um acúmulo de dano celular correlacio- nado com funcionalidade parcial ou não funcionalidade. Anticorpos contra tais produtos finais de glicação podem ser elevados de acordo com métodos conhecidos daqueles versados na técnica (por exemplo, Abed e outros, Pa- tente U.S. N0. 6.380.165; Bucala, Patente U.S. N0. 5.702.704) e anticorpos monoclonais humanizados retendo regiões constantes que permitem a des- truição de células alvo pelo sistema imune, podem ser por injeção, também de acordo com métodos conhecidos (por exemplo, Basi e outros, Patente U.S. N0. 7.256.273). Anticorpos podem ser rastreados por eficiência de a- cordo com a presente invenção rotulando-os e aplicando separadamente em células não tratadas versus células incubadas com um açúcar tal como ribo- se usado parta induzir formação de produtos finais de glicação. A ligação de anticorpos com um grau maior de células previamente incubadas com açú- car quando opostas às células não tratadas com açúcar indica efeito prefe- rencial contra o alvo selecionado.
Anticorpos produzidos como descrito acima podem ser adminis- trados a um sujeito de modo intravenoso com monitoramento para determi- nar que respostas inflamatórias, tal como febre ou inchaço, não excedem limites bem conhecidos por serem seguros. Este processo pode ser repetido em intervalos para manter um nível de regeneração. O processo pode ser focalizado para remover células parcialmente e/ou não funcionais em uma localização particular (por exemplo, onde o transplante de células-tronco é visado).
A avaliação de aperfeiçoamento ou manutenção de um resultado
desejado pode ser usada para direcionar a freqüência da reaplicação dos anticorpos de acordo com a presente invenção. A aplicação e reaplicação podem ser determinadas com a meta de aperfeiçoamento gradual para evi- tar sobrecarregar os mecanismos naturais, tais como remoção de célu- Ias/detritos eliminando células. Exemplo 2
Em outra modalidade da presente invenção, produtos finais de glicação, ligações cruzadas criadas por açúcares ligados a proteínas, são selecionados como marcadores de um acúmulo de dano celular correlacio- nado com funcionalidade parcial ou não funcionalidade. Esta ligação cruzada se manifesta em uma rigidez das células. Aqueles versados na técnica en- tendem rigidez para distinguir tipos de células se proliferando versus células não proliferando (por exemplo, Kas e outros, Patente U.S. N°. 6.067.859).
O aparelho de ultrassom pode ser usado de acordo com as prá- ticas bem conhecidas daqueles versados na técnica para destruir células por técnicas vibracionais (por exemplo, Chapelon e outros, Patente U.S. N0.
5.601.526). Parâmetros de ultrassom (por exemplo, freqüência, potência e pulsação) podem ser rastreados por eficiência em destruir seletivamente células mais rígidas de acordo com a presente invenção pela aplicação em células não tratadas versus células incubadas com um açúcar tal como ribo- se para induzir a formação de produtos finais de glicação. Destruição vibra- cional versus térmica por ultrassom é preferida de acordo com a presente invenção. Parâmetros selecionados para destruição de células tratadas com açúcar quando opostas às células não tratadas previamente com açúcar in- dica efeito preferencial contra o alvo selecionado.
O ultrassom como descrito acima pode ser aplicado em um su- jeito com monitoramento para determinar que respostas inflamatórias tal como febre ou inchaço não excedem os limites bem conhecidos por serem seguros. Este processo pode ser repetido em intervalos para manter um ní- vel de regeneração. O processo pode ser focalizado na remoção de células parcialmente funcionais e/ou células não funcionais de uma localização par- ticular (por exemplo, onde o transplante de células-tronco é visado).
A avaliação de aperfeiçoamento ou manutenção de um resultado desejado pode ser usada para direcionar a freqüência da reaplicação de ul- trassom de acordo com a presente invenção. A aplicação e reaplicação po- dem ser determinadas com a meta de aperfeiçoamento gradual para evitar sobrecarregar os mecanismos naturais, tais como remoção de célu- las/detritos eliminando células.
Enquanto a presente invenção foi descrita em termos de modali- dades preferidas, não é pretendido que a presente invenção seja limitada às modalidades descritas aqui, mas, em vez disto, que a presente invenção inclui todas as modalidades dentro do escopo das reivindicações anexas como apropriadamente construído.

Claims (13)

1. Anticorpo monoclonal humanizado, caracterizado pelo fato de que se liga a um produto final de glicação.
2. Anticorpo monoclonal humanizado de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que está conjugado a uma toxina.
3. Aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende: (i) um equipamento de ultrassom, compreendendo um controle que regula a operação do equipamento de ultrassom; e (ii) um monitor de resposta à inflamação, de preferência, um termômetro.
4. Método in vitro para promover processos regenerativos em uma cultura de tecido ou cultura de célula, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar ultrassom à cultura de tecido ou cultura de célula, de preferência, em que o ultrassom é direcionado a freqüência harmônicas da membrana de células apresentando produtos finais de glicação.
5. Método in vitro para promover processos regenerativos em uma cultura de tecido ou cultura de célula, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar à cultura de tecido ou cultura de célula um anticorpo de que liga a um produto final de glicação, sendo que o anticopor é um anticor- po monoclonal, de preferência, anticorpo monoclonal humanizado, ou sendo que o anticorpo está conjugado a uma toxina.
6. Método in vitro de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracte- rizado pelo fato de que compreende retirar com lavagem as células mortas e detritos.
7. Aparelho para uso na promoção de regeneração de tecido ou órgão em um sujeito por destruição de células parcialmente funcionais ou não funcionais que interferem nos processos regenerativos em um sujeito, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um efetor, em que o efetor compreende um equipamento de ultrassom; (b) um controle, o qual regula a operação do efetor, e um moni- tor, o qual detecta uma resposta inflamatória em um sujeito; e (c) meios para localizar a aplicação de ultrassom ao sujeito, tal como meio de tomografia assistida por computador, formação de imagem por ressonância magnética ou tomográfica por emissão de pósitron.
8. Aparelho para uso de acordo com a reivindicação 7, caracteri- zado pelo fato de que o monitor é um termômetro.
9. Uso de um anticorpo que se liga a um produto final de glica- ção, caracterizado pelo fato de ser para preparação de um medicamento para promoção de regeneração de tecido ou órgão em um sujeito pela morte de células parcialmente funcionais ou não funcionais apresentando o dito produto final de glicação.
10. Uso de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito anticorpo é um anticorpo monoclonal, tal como um anticorpo monoclonal humanizado, ou que o dito anticorpo está conjugado a uma toxi- na.
11. Anticorpo que se liga a um produto final de glicação, caracte- rizado pelo fato de ser para uso na promoção de regeneração de tecido ou órgão em um sujeito pela morte de células parcialmente funcionais ou não funcionais apresentando o dito produto final de glicação.
12. Anticorpo para uso de acordo com a reivindicação 11, carac- terizado pelo fato de que o dito anticorpo é um anticorpo monoclonal, tal co- mo um anticorpo monoclonal humanizado, ou que o dito anticorpo está con- jugado a uma toxina.
13. Invenção, caracterizada por quaisquer de suas concretiza- ções ou categorias de reivindicação englobadas pela matéria inicialmente revelada no pedido de patente ou em seus exemplos aqui apresentados.
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