ES2663875T3 - Células madre mesenquimáticas derivadas de la médula ósea como fuente de progenitores neurales - Google Patents
Células madre mesenquimáticas derivadas de la médula ósea como fuente de progenitores neurales Download PDFInfo
- Publication number
- ES2663875T3 ES2663875T3 ES07867349.8T ES07867349T ES2663875T3 ES 2663875 T3 ES2663875 T3 ES 2663875T3 ES 07867349 T ES07867349 T ES 07867349T ES 2663875 T3 ES2663875 T3 ES 2663875T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cells
- stem cells
- neural
- mesenchymal stem
- derived
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 141
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 title claims abstract description 125
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 title claims abstract description 30
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims abstract description 139
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims abstract description 22
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 14
- 102000008730 Nestin Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108010088225 Nestin Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 102000013127 Vimentin Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 108010065472 Vimentin Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 210000005055 nestin Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 210000005048 vimentin Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 8
- 210000005044 neurofilament Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 102000008763 Neurofilament Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 6
- 108010088373 Neurofilament Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 claims description 42
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims description 32
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 26
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 23
- 108090000379 Fibroblast growth factor 2 Proteins 0.000 claims description 17
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 15
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 12
- VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N uroanthelone Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O)C(C)C)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1NC=NC=1)NC(=O)[C@H](CCSC)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H]1N(CCC1)C(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O)C(C)C)[C@@H](C)CC)C1=CC=C(O)C=C1 VBEQCZHXXJYVRD-GACYYNSASA-N 0.000 claims description 10
- 101800003838 Epidermal growth factor Proteins 0.000 claims description 8
- 229940116977 epidermal growth factor Drugs 0.000 claims description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 7
- 102000003974 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 claims description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 101710191985 Survival factor 1 Proteins 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 102000009024 Epidermal Growth Factor Human genes 0.000 claims 2
- 102100039289 Glial fibrillary acidic protein Human genes 0.000 claims 1
- 101710193519 Glial fibrillary acidic protein Proteins 0.000 claims 1
- 210000005046 glial fibrillary acidic protein Anatomy 0.000 claims 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 33
- 101800000263 Acidic protein Proteins 0.000 abstract 1
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 83
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 37
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 37
- VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N alprazolam Chemical compound C12=CC(Cl)=CC=C2N2C(C)=NN=C2CN=C1C1=CC=CC=C1 VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 238000007913 intrathecal administration Methods 0.000 description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 16
- 201000002491 encephalomyelitis Diseases 0.000 description 16
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 16
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 15
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 15
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 14
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 13
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 13
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 13
- 102100024785 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 11
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 11
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 11
- 210000001178 neural stem cell Anatomy 0.000 description 11
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 10
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 10
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 10
- 210000004248 oligodendroglia Anatomy 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 9
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 9
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 9
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 8
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 8
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000011160 research Methods 0.000 description 8
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 8
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 208000016192 Demyelinating disease Diseases 0.000 description 6
- 102100033237 Pro-epidermal growth factor Human genes 0.000 description 6
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009593 lumbar puncture Methods 0.000 description 6
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 6
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 6
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 206010012305 Demyelination Diseases 0.000 description 5
- 208000009329 Graft vs Host Disease Diseases 0.000 description 5
- 101000958041 Homo sapiens Musculin Proteins 0.000 description 5
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 description 5
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000012578 cell culture reagent Substances 0.000 description 5
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 5
- 102000046949 human MSC Human genes 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 5
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 description 5
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 5
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 description 5
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 description 5
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VKZRWSNIWNFCIQ-WDSKDSINSA-N (2s)-2-[2-[[(1s)-1,2-dicarboxyethyl]amino]ethylamino]butanedioic acid Chemical compound OC(=O)C[C@@H](C(O)=O)NCCN[C@H](C(O)=O)CC(O)=O VKZRWSNIWNFCIQ-WDSKDSINSA-N 0.000 description 4
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 4
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 4
- HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N Ala-Gln Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CCC(N)=O HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 4
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 4
- 101100025201 Mus musculus Msc gene Proteins 0.000 description 4
- 102000006386 Myelin Proteins Human genes 0.000 description 4
- 108010083674 Myelin Proteins Proteins 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 4
- 238000009583 bone marrow aspiration Methods 0.000 description 4
- 238000002659 cell therapy Methods 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 208000015114 central nervous system disease Diseases 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 230000003394 haemopoietic effect Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 4
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 4
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 4
- 210000005012 myelin Anatomy 0.000 description 4
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 4
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 4
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- 229960000707 tobramycin Drugs 0.000 description 4
- NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N tobramycin Chemical compound N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N 0.000 description 4
- 208000032116 Autoimmune Experimental Encephalomyelitis Diseases 0.000 description 3
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 3
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 3
- 241000282560 Macaca mulatta Species 0.000 description 3
- 201000009906 Meningitis Diseases 0.000 description 3
- 208000008238 Muscle Spasticity Diseases 0.000 description 3
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 3
- 108010047620 Phytohemagglutinins Proteins 0.000 description 3
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 3
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 3
- 230000007541 cellular toxicity Effects 0.000 description 3
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 3
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000011194 good manufacturing practice Methods 0.000 description 3
- 238000010166 immunofluorescence Methods 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 3
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 3
- 230000001885 phytohemagglutinin Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 208000018198 spasticity Diseases 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- APKFDSVGJQXUKY-KKGHZKTASA-N Amphotericin-B Natural products O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1C=CC=CC=CC=CC=CC=CC=C[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 APKFDSVGJQXUKY-KKGHZKTASA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 208000031404 Chromosome Aberrations Diseases 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 2
- 101100450263 Mus musculus Hadh gene Proteins 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 2
- -1 Neurofilaments Proteins 0.000 description 2
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 2
- 238000002944 PCR assay Methods 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 102000012479 Serine Proteases Human genes 0.000 description 2
- 108010022999 Serine Proteases Proteins 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 210000004504 adult stem cell Anatomy 0.000 description 2
- APKFDSVGJQXUKY-INPOYWNPSA-N amphotericin B Chemical compound O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 APKFDSVGJQXUKY-INPOYWNPSA-N 0.000 description 2
- 229960003942 amphotericin b Drugs 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 210000003050 axon Anatomy 0.000 description 2
- 230000003376 axonal effect Effects 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000009816 chondrogenic differentiation Effects 0.000 description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 2
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 description 2
- 230000003210 demyelinating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 2
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 208000012997 experimental autoimmune encephalomyelitis Diseases 0.000 description 2
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000012595 freezing medium Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 101150022753 galc gene Proteins 0.000 description 2
- 230000002518 glial effect Effects 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 238000003365 immunocytochemistry Methods 0.000 description 2
- CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N indomethacin Chemical compound CC1=C(CC(O)=O)C2=CC(OC)=CC=C2N1C(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000003589 local anesthetic agent Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 230000000626 neurodegenerative effect Effects 0.000 description 2
- 210000000535 oligodendrocyte precursor cell Anatomy 0.000 description 2
- 210000004409 osteocyte Anatomy 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000008354 sodium chloride injection Substances 0.000 description 2
- 210000001562 sternum Anatomy 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001228 trophic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 102100022464 5'-nucleotidase Human genes 0.000 description 1
- KPYSYYIEGFHWSV-UHFFFAOYSA-N Baclofen Chemical compound OC(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 KPYSYYIEGFHWSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 108010001857 Cell Surface Receptors Proteins 0.000 description 1
- 102000000844 Cell Surface Receptors Human genes 0.000 description 1
- 206010051290 Central nervous system lesion Diseases 0.000 description 1
- 102000000503 Collagen Type II Human genes 0.000 description 1
- 108010041390 Collagen Type II Proteins 0.000 description 1
- 101000673448 Culicoides nubeculosus 60S acidic ribosomal protein P0 Proteins 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 206010013886 Dysaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 108050001049 Extracellular proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000018233 Fibroblast Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- 108050007372 Fibroblast Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 238000012413 Fluorescence activated cell sorting analysis Methods 0.000 description 1
- 102000006354 HLA-DR Antigens Human genes 0.000 description 1
- 108010058597 HLA-DR Antigens Proteins 0.000 description 1
- 239000012981 Hank's balanced salt solution Substances 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 102100031573 Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Human genes 0.000 description 1
- 101000678236 Homo sapiens 5'-nucleotidase Proteins 0.000 description 1
- 101000777663 Homo sapiens Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Proteins 0.000 description 1
- 101001013648 Homo sapiens Methionine synthase Proteins 0.000 description 1
- 101000946889 Homo sapiens Monocyte differentiation antigen CD14 Proteins 0.000 description 1
- 101000738771 Homo sapiens Receptor-type tyrosine-protein phosphatase C Proteins 0.000 description 1
- 206010062016 Immunosuppression Diseases 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 1
- 108010085895 Laminin Proteins 0.000 description 1
- NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N Lidocaine Chemical compound CCN(CC)CC(=O)NC1=C(C)C=CC=C1C NNJVILVZKWQKPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150009249 MAP2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000282553 Macaca Species 0.000 description 1
- 102100023174 Methionine aminopeptidase 2 Human genes 0.000 description 1
- 108090000192 Methionyl aminopeptidases Proteins 0.000 description 1
- 241000551546 Minerva Species 0.000 description 1
- 241001430197 Mollicutes Species 0.000 description 1
- 102100035877 Monocyte differentiation antigen CD14 Human genes 0.000 description 1
- 208000026072 Motor neurone disease Diseases 0.000 description 1
- 241000204031 Mycoplasma Species 0.000 description 1
- 206010060860 Neurological symptom Diseases 0.000 description 1
- 206010031243 Osteogenesis imperfecta Diseases 0.000 description 1
- 238000010222 PCR analysis Methods 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 108091000054 Prion Proteins 0.000 description 1
- 102000029797 Prion Human genes 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 1
- 102100037422 Receptor-type tyrosine-protein phosphatase C Human genes 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 241000191963 Staphylococcus epidermidis Species 0.000 description 1
- 230000006052 T cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 206010043276 Teratoma Diseases 0.000 description 1
- 206010052779 Transplant rejections Diseases 0.000 description 1
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 1
- 108091000117 Tyrosine 3-Monooxygenase Proteins 0.000 description 1
- 102000048218 Tyrosine 3-monooxygenases Human genes 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 206010072731 White matter lesion Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000009815 adipogenic differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000002293 adipogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 210000001130 astrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000006470 autoimmune attack Effects 0.000 description 1
- 230000006472 autoimmune response Effects 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229960000794 baclofen Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012888 bovine serum Substances 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000002771 cell marker Substances 0.000 description 1
- 230000012292 cell migration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- MYPYJXKWCTUITO-KIIOPKALSA-N chembl3301825 Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)C(O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-KIIOPKALSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003399 chemotactic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002648 chondrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000005 chromosome aberration Toxicity 0.000 description 1
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 description 1
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000432 density-gradient centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000011124 ex vivo culture Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 229940126864 fibroblast growth factor Drugs 0.000 description 1
- 239000012997 ficoll-paque Substances 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001943 fluorescence-activated cell sorting Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 208000024908 graft versus host disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 238000011134 hematopoietic stem cell transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000000642 iatrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 1
- 229940121354 immunomodulator Drugs 0.000 description 1
- 230000004957 immunoregulator effect Effects 0.000 description 1
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 1
- 230000001506 immunosuppresive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002650 immunosuppressive therapy Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229960000905 indomethacin Drugs 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 1
- 238000000185 intracerebroventricular administration Methods 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 229960004194 lidocaine Drugs 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 210000005210 lymphoid organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 241001515942 marmosets Species 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 1
- 210000002161 motor neuron Anatomy 0.000 description 1
- 208000005264 motor neuron disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 1
- 210000003007 myelin sheath Anatomy 0.000 description 1
- 210000003098 myoblast Anatomy 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007830 nerve conduction Effects 0.000 description 1
- 210000003061 neural cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005155 neural progenitor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007658 neurological function Effects 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 230000035771 neuroregeneration Effects 0.000 description 1
- 230000003018 neuroregenerative effect Effects 0.000 description 1
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000009818 osteogenic differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 208000035824 paresthesia Diseases 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 1
- 210000005105 peripheral blood lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 206010063401 primary progressive multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 238000011809 primate model Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000011808 rodent model Methods 0.000 description 1
- 231100000279 safety data Toxicity 0.000 description 1
- 201000008628 secondary progressive multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012679 serum free medium Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000009168 stem cell therapy Methods 0.000 description 1
- 238000013190 sterility testing Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 210000002330 subarachnoid space Anatomy 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0618—Cells of the nervous system
- C12N5/0622—Glial cells, e.g. astrocytes, oligodendrocytes; Schwann cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/30—Nerves; Brain; Eyes; Corneal cells; Cerebrospinal fluid; Neuronal stem cells; Neuronal precursor cells; Glial cells; Oligodendrocytes; Schwann cells; Astroglia; Astrocytes; Choroid plexus; Spinal cord tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/02—Drugs for disorders of the nervous system for peripheral neuropathies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/02—Immunomodulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0618—Cells of the nervous system
- C12N5/0619—Neurons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0618—Cells of the nervous system
- C12N5/0623—Stem cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0652—Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
- C12N5/0662—Stem cells
- C12N5/0663—Bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSC)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/10—Growth factors
- C12N2501/11—Epidermal growth factor [EGF]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/10—Growth factors
- C12N2501/115—Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/10—Growth factors
- C12N2501/13—Nerve growth factor [NGF]; Brain-derived neurotrophic factor [BDNF]; Cilliary neurotrophic factor [CNTF]; Glial-derived neurotrophic factor [GDNF]; Neurotrophins [NT]; Neuregulins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
- C12N2502/08—Coculture with; Conditioned medium produced by cells of the nervous system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
- C12N2506/13—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
- C12N2506/1346—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells
- C12N2506/1353—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells from bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSC)
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hematology (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Virology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Un método para la diferenciación in vitro de células precursoras neurales a partir de células madre mesenquimáticas derivadas de médula ósea, que comprende: (a) expandir las células madre mesenquimáticas aisladas derivadas de médula ósea recolectadas de un paciente, en un medio básico que comprende el suero de crecimiento autólogo obtenido del paciente. (b) cultivar y aislar las células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas a partir de células madre mesenquimáticas; y (c) llevar a cabo el análisis de expresión genética para identificar los precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas, que presentan un aumento de 2-4 veces en la cantidad de nestina, un aumento de 5-15 veces en la cantidad de neurofilamento, un aumento de 7-10 veces en la cantidad de GFAF (proteína ácida fibrilar de la glía) y una disminución de 0,4-0,7 veces de Vimentina.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Células madre mesenquimáticas derivadas de la médula ósea como fuente de progenitores neurales Campo de la invención
La presente invención se refiere al uso de células madre mesenquimáticas derivadas de médula ósea como una fuente de progenitores neurales para su uso en terapia con células madre autólogas de esclerosis múltiple.
Antecedentes
La esclerosis múltiple (MS) es una enfermedad autoinmunitaria humana crónica del sistema nervioso central (SNC) que afecta a 600.000 americanos y 2,5 millones de individuos en todo el mundo. La MS se diagnostica más a menudo entre las edades de 20 y 50 años y es la segunda después del traumatismo en producir discapacidad neurológica en adultos jóvenes. La enfermedad habitualmente comienza entre los 20 a 40 años de edad y hay dos formas principales. La MS de recaída/remisión (RR-MS) es la forma más frecuente (85 %-90 %) y afecta a las mujeres aproximadamente el doble más frecuente que en los hombres. La mayoría de los pacientes de RR-MS desarrollan posteriormente la segunda forma principal conocida como MS secundaria progresiva (SP-MS). Aproximadamente el 10%-15% de los pacientes presentan una rápida progresión después de la aparición de la enfermedad con ausencia de recaídas, que se denomina PP-MS primaria progresiva (Sospedra, et al., Annu Rev Immunol 23, 683 [2005]). La MS es una enfermedad altamente heterogénea en la que cada paciente difiere en la presentación clínica y la respuesta a los tratamientos.
Aunque la causa exacta de la MS es desconocida, patológicamente hay una destrucción inducida por la inflamación de la vaina de mielina que rodea los axones en el cerebro y la médula espinal dando lugar a una disminución de la conducción nerviosa. Clínicamente, la pérdida de mielina da lugar a una variedad de síntomas neurológicos y, en algunos pacientes, discapacidad importante. En la mayoría de los pacientes con enfermedad de recaída-remisión, la desmielinización inducida por inflamación se repara espontáneamente por los oligodendrocitos, las células del cerebro que producen y mantienen la mielina. La inflamación y desmielinización crónica da lugar eventualmente a la destrucción de los oligodendrocitos y la pérdida del axón. La fase secundaria progresiva de la MS se caracteriza por la neurodegeneración y deterioro funcional resistente al tratamiento.
Las opciones de tratamiento actuales para la MS son las terapias inmunomoduladoras e inmunosupresoras que son eficaces sobre todo durante la fase de recaída-remisión mediada por la inflamación de la MS. Estas terapias solo son parcialmente eficaces en el enlentecimiento de la fase progresiva de la MS, que puede ser muy neurodegenerativa. Hay una necesidad urgente de terapias que puedan parar o invertir la progresión de la MS mediante estrategias que impliquen la reparación neural y la regeneración.
Las terapias con células madre se mantienen muy prometedoras para la medicina regenerativa. Las células madre tiene el potencial de desarrollarse en muchos tipos celulares diferentes en el cuerpo. Las células madre se pueden dividir teóricamente sin límite para reponer las células que se necesiten reparar. Hay diferentes tipos de células madre con intervalos variables de opciones de compromiso. Las células madre embrionarias albergan un gran potencial para medicina regenerativa, sin embargo, tiene varias desventajas que incluyen la posibilidad del rechazo del trasplante y la posible formación de teratomas si las células no se han diferenciado apropiadamente antes del trasplante. Las células madre de adulto tales como las células madre neurales (NSC) y células precursoras de oligodendrocitos (OPC) tiene un potencial de desarrollo más restringido que las células madre embrionarias y en general se diferencian a lo largo de su linaje de origen. Aunque las células madre neurales de adulto representan una opción de tratamiento prometedora para los trastornos neurodegenerativos, tienen varias desventajas, que incluyen la dificultad de aislamiento, la capacidad de expansión limitada, y el rechazo inmunitario de las células donantes trasplantadas.
Las células madre mesenquimáticas derivadas de médula ósea (MSC) son otro tipo de célula madre de adulto que se diferencia en tejidos no hematopoyéticos incluyendo osteoblastos, adipocitos, condrocitos, y mioblastos (Ferrari, et al., Science 279:1528-1530 [1998]; Pittenger, et al., Science 287:143-147 [1999]; Prockop, et al., Science 276:71- 74 [1997]). El uso de las células madre derivadas de médula ósea tiene muchas ventajas terapéuticas. La médula ósea es una fuente fácilmente accesible y autóloga de células madre, eliminando de esta manera el riesgo de rechazo. Como las células madre mesenquimáticas tienen una capacidad de expansión ex vivo enorme, es posible expandir una pequeña población de células en suficientes células para su aplicación clínica.
Las MSC tienen varias características in vitro impresionantes, haciéndolas un candidato muy atractivo para los trastornos neurodegenerativos e inmunológicos.
Las MSC presentan una plasticidad de diferenciación, lo que significa que son capaces de diferenciare a lo largo de linajes distintos a los de su tejido de origen (Jiang, et al., Nature 418:41-49 [2002]; Woodbury, et al., J. Neurosci Res 69:908-917 [2002]). Las MSC son capaces de formar células con fenotipos neuronal y glial in vitro (Black et al., Blood Cells Mol Dis 27: 632-636 [2001]; Deng et al., Biochem Biophys Res Commun 282: 148-152 [2001]; Hermann,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
et al., J. Cell Sci 117:4411-4422 [2004]; Sanchez-Ramos, et al., Exp. Neurol 164: 247-256 [2000]; Suzuki, et al., Biochem Biophys Res Commun 322: 918-922 [2004]; Woobury, et al., J Neurosci Res 61: 364-370 [2000]). Las MSC incubadas en presencia de factores de crecimiento como el factor de crecimiento de fibroblastos (bFGF) y factor de crecimiento epidérmico (EGF) presentan una morfología celular de célula madre neural con un aumento de la expresión de marcadores de célula madre neural (Hermann, et al., J Cell Sci 117: 4411-4422 [2004]). Esos estudios aumentan la posibilidad de que las MSC son capaces de la sustitución celular en el cerebro y la médula espinal dañados.
Las MSC tienen una función inmunorreguladora. Se ha demostrado que las MSC pueden suprimir la activación y la proliferación de células T, B, NK, y dendríticas (Uccelli, et el., Expert Opin Biol Ther 6: 17-22 [2006]). Estas propiedades antiinflamatorias de las MSC sugieren una posible aplicación clínica en las enfermedades inmunomediadas.
Las MSC pueden promover la génesis de neuronas y oligodendrocitos a partir de células madre neurales (Bai, et al., Neurochem Res 32: 353-362 [2007]; Rivera, et al. Stem Cell 24: 2209-2219 [2006]). Estos estudios recientes demuestran que las MSC secretan factores tróficos que tienen influencia sobre la progenie de las células madre neurales, que pueden tener implicaciones clínicas en el aumento de la recuperación después de un amplio intervalo de lesiones del SNC.
Los hallazgos de que las MSC pueden generar células similares a las células madre neurales que expresan marcadores de célula madre neural (Hermann, et al., J Cell Sci 117: 4411-4422 [2004]) sugieren que los precursores neurales derivados de las MSC pueden ser una fuente más potente para su uso terapéutico en el SNC. Las MSC cultivadas en medios específicos de células madre neurales (medio libre de suero que contienen 20 ng/ml de EGF y bFGF) presentan morfología de neuroesfera con un aumento de los genes marcadores de célula madre neural (Nestina), genes gliales (FGAP, MBP) y genes neuronales (Map2, Neurofilamentos, Tirosina hidroxilasa, anales K+ dependientes de la tensión) (Hermann, et al., J Cell Sci 117: 4411-4422 [2004]; Hermann, et al., J Neurosci Res 83: 1502-1514 [2006]; Mareschi, et al., Exp Hematol 34: 1563-1572 [2006]). Al comparar las diferentes condiciones de cultivo para convertir MSC en precursores neurales, un estudio descubrió que las MSC cultivadas en medios de mantenimiento de progenitores neurales (NPMM, Lonza) adquirían las características morfológicas, marcadores neurales, y propiedades electrofisiológicas que sugieren una diferenciación neural (Mareschi, et al., Exp Hematol 34: 1563-1572 [2006]).
Uso de células madre mesenquimáticas en enfermedades neurológicas
Varios ensayos clínicos han analizado la seguridad y beneficio terapéutico de las MSC. Varios cientos de pacientes se han infundido con MSC coincidentes con HLA alogénicas en el contexto de trasplante de células madre hematopoyéticas para enfermedad malignas y enfermedades metabólicas innatas (Lazarus, et al., Biol Blood Marrow Transplant 11: 389-398 [2005]; Le Blanc, et al., Biol Blood Marrow Transplant 11: 321-334 [2005]). Se revirtieron graves enfermedades de injerto contra huésped (GvHD) con la infusión de MSC derivadas de un donante (Le Blanc et al., Lancet 363: 1439-1441 [2004]). En estos estudios, la infusión de aproximadamente 1-2 millones de células MSC/dk es bien tolerada sin efectos secundarios. Por lo tanto, los datos iniciales del ensayo clínico sugieren que las terapias basadas en MSC son muy prometedoras como inmunomoduladores, y ensayos adicionales en Fase I/II que estudian los efectos del papel de las MSC en el tratamiento de la GvHD están en curso (Giordano, et al., J Cell Physiol 211: 27-35 [2007]). Además, los ensayos clínicos que examinan las MSC en la osteogénesis imperfecta (Horwitz, et al., Proc Natl Acad Sci USA 99: 8932-8937 [2002]; Le Blanc, et al., Transplantation 79: 1607-1614
[2005]), infarto de miocardio (Chen, et al., Am J Cardiol 94: 92-95 [2004]; Katritsis et al., Catherter Cardiovas Interv 65: 321-329 [2005]), e ictus (Bang, et al., Ann Neurol 57: 874-882 [2005]) han demostrado la seguridad y eficacia del tratamiento en estas enfermedades también.
En un reciente ensayo clínico en Italia (Mazzini, et al., Amyotroph Lateral Scler Other Motor Neuron Disord 4: 158161 [2003]; Mazzini, et al., Neurol Res 28: 523-526 [2006]; Mazzini, et al., Neurol Sci [2007]), se trasplantaron MSC derivadas de médula ósea autólogas directamente en la médula espinal de nueve pacientes con esclerosis amiotrófica lateral (ALS), una enfermedad degenerativa de la neurona motora. El trasplante intramedular de una media de 32 millones de MSC autólogas era seguro y bien tolerado por los pacientes de ALS, con un periodo de seguimiento de 4 años. Los eventos adversos menores eran irradiación dolorosa intercostal y disestesia sensorial de las piernas, que desaparecían después de semanas. En 5 de los pacientes que recibieron el trasplante de MSC autóloga, había un enlentecimiento significativo del declive lineal en la escala de valoración funcional de ALS (Mazzini, et al., Neurol Res 28: 523-526 [2006]). Dada la naturaleza progresiva de esta enfermedad, estos hallazgos sugieren un beneficio clínico del trasplante de MSC y la garantía de ensayos adicionales. Los esperanzadores resultados clínicos del trasplante de MSC autólogas en la ALS yla seguridad y tolerancia observada en el seguimiento de 4 años sugiere que se podría tomar una estrategia similar para tratar otros trastornos neurodegenerativos tales como la MS.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Uso de las células madre mesenquimáticas en la MS
Basándose en los datos preclínicos que demuestran la inmunosupresión periférica en EAE, tiene lugar un estudio de investigación actualmente en la Universidad de Cambridge en Cambridge, Inglaterra. El estudio tiene como objetivo investigarla seguridad de la administración intravenosa de MSC autólogas en pacientes con esclerosis múltiple. Hay 20 pacientes inscritos en el estudio, y la dosificación será de 2 millones de células/kg (
http://clinicaltrials.ciov/ctlshow/NCT00395200.isession-id=F5A5DF2968El567A594549F1CCE4B7EF?order=14).
http://clinicaltrials.ciov/ctlshow/NCT00395200.isession-id=F5A5DF2968El567A594549F1CCE4B7EF?order=14).
En un estudio piloto reciente llevado a cabo en Irán, se inyectaron MSC autólogas humanas por vía intratecal en diez pacientes con MS primaria progresiva y secundaria progresiva (Mohyeddin, et al., Irán J lmmunol 4: 50-57 2007]). Los investigadores inyectaron una media de 8,73 millones de células. La dosis más alta era de 13,2 millones de células y la dosis más baja era de 2,5 millones de células. Se hizo el seguimiento de los pacientes durante una media de diecinueve meses después del tratamiento con exámenes de seguimiento mensuales y una MRI a los 12 meses después de la inyección intratecal de MSC autólogas. Los pacientes se evaluaron en cuanto a los cambios en la valoración EDSS, los cambios en el número y tamaño de las lesiones en la MRI, y la mejora subjetiva. Los investigadores descubrieron que el trasplante de MSC autólogas intratecal era seguro y bien tolerado con efectos secundarios relacionados con el procedimiento de la inyección intratecal (por ejemplo, dolor de cabeza). Dos pacientes contrajeron una meningitis iatrogénica y ambos pacientes se trataron satisfactoriamente con antibióticos. También señalaron que la terapia se asociaba con alguna mejoría. Un paciente experimentó una disminución de la valoración EDSS. Cuatro pacientes presentaron una mejoría en las funciones diarias sin cambio en la valoración EDSS. Cinco pacientes experimentaron un aumento de la valoración EDSS, y los cinco informaron de una mejoría subjetiva a los tres meses del tratamiento. Los investigadores concluyeron que la inyección de MSC autólogas intratecal es un tratamiento seguro y prometedor para pacientes con MS.
El uso de precursores neurales derivados de MSC no se había informado anteriormente para su administración a seres humanos.
Sumario de la invención
La invención proporciona métodos para la diferenciación in vitro de células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas según se define en las reivindicaciones independientes adjuntas. Se proporcionan adicionalmente métodos para tratar y/o reducir la gravedad de la esclerosis múltiple en un ser humano administrando precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas a un paciente que sufre esclerosis múltiple.
Las células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas de acuerdo con la invención se pueden formar cultivando las células madre mesenquimáticas en un medio básico de progenitores neurales seguido por la colocación en placas de las células y el cultivo en factor básico de crecimiento de fibroblastos (bFGF). Las células precursoras neurales se marcan entonces, tal como mediante inmunocitoquímica fluorescente, para su identificación. Las células precursoras neurales incluyen las células oligodendrogliales y/o neuronales.
La administración de precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas autólogas a un paciente puede incluir las etapas de: preparar un suero de crecimiento autólogo obtenido del paciente, recolectar células madre derivadas de médula ósea de un paciente que se va a tratar mediante dicho método; aislar y expandir las células madre mesenquimáticas derivadas de la médula ósea en el suero de crecimiento; cultivar y aislar las células precursoras neurales derivadas de las células madre mesenquimáticas a partir de las células madre mesenquimáticas; y la administración intratecal de dichos precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas autólogas a dicho paciente. Los precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas de acuerdo con la presente invención presentan un aumento de la cantidad de los marcadores Nestina, neurofilamentos y GFAP (proteína ácida fibrilar de la glía) y una disminución de la cantidad del marcador Vimentina.
Las características anteriores y otras de la invención, incluyendo distintos detalles nuevos de construcción y combinaciones de partes, se describirá ahora más particularmente en referencia a los dibujos adjuntos y puntualizados en las reivindicaciones. Se entenderá que los dispositivos y métodos particulares que forman parte de la invención se presentan a modo de ilustración solo y no como limitación de la invención. Los principios y características de la presente invención se pueden emplear en distintas y numerosas realizaciones si alejarse del alcance de la invención.
Breve descripción de las figuras
Estas y otras características, aspectos y ventajas de los aparatos y métodos de la presente invención se entenderán mejor con respecto a la siguiente descripción, reivindicaciones adjuntas, y dibujos adjuntos, en los que:
FIG. 1: Aumento de la expresión del marcador neuronal y de la oligodendroglía en precursores neurales derivados de MSC (MSC-NP) y MSC después de la diferenciación.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La expresión de 133-tubulina (marcador neuronal) y 04 (marcador de diferenciación de la oligodendroglía temprano) está aumentada significativamente en las MSC-NP en comparación con las MSC cuando se cultivan en bFGF durante 3 semanas.
FIG. 2: Aumento de la expresión de marcadores neuronales y de la oligodendroglía en precursores neurales derivados de MSC después de la diferenciación in vitro. Los marcadores neuronales (p3-tubulina y MAP-2) y los marcadores de la oligodendroglía (O1 y GalC) aumentan después de 3 semanas de diferenciación en bFGF. La expresión de nestina, que es un marcador de progenitor neural, está disminuida aproximadamente en un 50 % de las MSC-NP después de la diferenciación.
FIG. 3: Ilustra gráficamente que los precursores neurales derivados de MSC presentan características antiinflamatorias similares a las de las mSc mediante la inhibición de la proliferación de células T estimulada por PHA en un co-cultivo.
FIG. 4: Los precursores neurales derivados de MSC (MSC-NP) pierden su capacidad para diferenciarse en linajes mesodérmicos.
Las MSC-NP presentan una disminución de la capacidad para diferenciar entre adipocitos positivos a Aceite Rojo O (A) u osteocitos que contienen calcio (B) en comparación con las MSC.
FIG. 5: Ilustra gráficamente la disminución de la valoración clínica después de la administración intravenosa (A9 o intracerebroventricular (B) de precursores neurales derivados de MSC de ratón en el momento de la aparición de EAE (día 10) en ratones.
FIG. 6: Aumento de la expresión de Nestina en precursores neurales derivados de MSC.
(A) Morfología en forma de huso de las MSC humanas aisladas de la médula ósea y crecimiento en MSCGM (medio de crecimiento de células madre mesenquimáticas) (10% de suero) como se ve por microscopía óptica. (B) Morfología esférica de precursores neurales derivados de MSC. Los precursores neurales se derivaron de las MSC después del cultivo en NPMM durante 15 días. (C) Aproximadamente el 20 % de las MSC humanas expresan la proteína Nestina. (D) > 90 % de los precursores neurales derivados de MSC expresan la proteína Nestina. La expresión proteica de Nestina se determinó por inmunofluorescencia convencional. Las células se fijaron en un 4 % de para formaldehído y se marcaron con un anticuerpo de Nestina (Chemicon) seguido por un anticuerpo secundario anti-conejo conjugado con Alexa-594 (Molecular Probes). Los paneles A-C se visionaron con una magnificación de 100x y el panel D se visualizó con una magnificación de 200x.
FIG. 7: Los precursores neurales derivados de MSC (MSC-NP) presentan un aumento de la expresión proteica de Nestina, GFAP y Neurofilamento-M, y una disminución de la expresión de Vimentina y actina aSM en comparación con las MSC.
FIG. 8: Ilustra gráficamente el aumento de expresión proteica en los precursores neurales derivados de MSC de Nestina, GFAP y Neurofilamento-M, y disminución de la expresión de Vimentina y aSM en comparación con las MSC.
Descripción detallada
Los pacientes con esclerosis múltiple normalmente experimentan un declive neurológico progresivo debido al ataque autoinmunitario prolongado, el fallo de los mecanismos de re-mielinización endógenos, y la pérdida axonal. El uso de células precursoras neurales derivadas de MSC autólogas tiene el objetivo de revertir la neurodegeneración que se produce en la MS mediante la reparación y regeneración de las células dañadas. Los estudios preclínicos en animales demuestran que las terapias basadas en MSC tienen un beneficio significativo en los modelos de lesión del SNC y enfermedad desmielinizante. Los datos de los ensayos clínico han demostrado que la administración de MSC es segura y bien tolerada, sin embargo, no se han utilizado células precursoras neurales derivadas de MSC en ensayos clínicos. Además, los ensayos clínicos con pacientes de MS y ALS sugieren que las MSC pueden tener algún beneficio terapéutico. La presente invención se refiere por lo tanto a aclarar la seguridad, tolerancia, dosificación y eficacia de inyecciones intratecales de células precursoras neurales derivadas de MSC autólogas en pacientes con MS. Este tratamiento podría invertir la neurodegeneración en las placas de desmielinización de los pacientes con MS. Las inyecciones de células precursoras neurales derivadas de MSC autólogas podrían disminuir también la respuesta inflamatoria asociada con los ataques de MS. El trasplante de células precursoras neurales derivadas de MSC autólogas podría servir como una matriz eficaz para la neuro-regeneración con mínimos efectos secundarios adversos.
Los datos in vitro sugieren que la pre-diferenciación de las MSC en precursores neurales derivados de MSC es necesaria para la diferenciación en un fenotipo neuronal o de la glía más maduro. Aunque la diferenciación de las MSC en células tipo neuronal se había informado (Deng, et al., Biochem Biophys Res Commun 282: 148-152 [2001]; Sanchez-Ramos, et al., Exp Neurol 164: 247-256 [2000]; Woodbury, et al., J Neurosci Res 61:364-370 [2000]), estos cambios se atribuyen probablemente a toxicidad celular (Bertani, et al., J Cell Sci 118: 3925-3936 [2005]; Neuhuber, et al., J Neurosci Res 77: 192-204 [2004]). La conversión de MSC en precursores neurales derivados de MSC da como resultado el aumento significativo de la expresión de Nestina (véase, por ejemplo, la FIG. 7), que es necesaria para la diferenciación posterior en neuronas y astrocitos (Wislet-Gendebien, et al., J Cell Sci 116: 3295-3302).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Los inventores de la presente invención han demostrado que los precursores neurales derivados de MSC pero no las MSC, son capaces de la diferenciación in vitro en tipos celulares de la oligodendroglía (O4+) o neuronales (p3- tubulina+) (FIG. 1 y 2). Además, los presentes inventores han generado datos que sugieren que los precursores neurales derivados de las MSC mantienen las propiedades antiinflamatorias de las MSC (FIG. 3), pero pierden su plasticidad de diferenciación (es decir, la diferenciación en osteoblastos o adipocitos) (FIG. 4).
Estos hallazgos sugieren que los precursores neurales derivados de las MSC es más probable que respondan a las señales de diferenciación en el sNc, y además pueden suprimir la respuesta inmunitaria y proporcionan un soporte trófico para las células dañadas. En total, estos datos apoyan lo racional de este protocolo para utilizar precursores neurales derivados de MSC para la terapia basada en células en la esclerosis múltiple.
El objetivo primario de la presente invención era determinar la seguridad y eficacia de la utilización de terapias con células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas autólogas en la MS. Esto se consiguió llevando a cabo inyecciones intratecales de las células precursoras neurales derivadas de MSC autólogas aisladas y expandidas. Otro objetivo es determinar la tolerancia a los regímenes de dosificación de la administración intratecal de células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas autónomas en diferentes periodos de tiempo.
Estudios en modelos animales de enfermedades neurológicas
Un gran número de estudios han demostrado la seguridad y eficacia del trasplante de MSC en modelos animales preclínicos de enfermedades del SNC. Los estudios in vivo que examinan la lesión de la médula espinal en ratas han demostrado que las MSC trasplantadas se dirigen eficazmente al tejido de la médula espinal lesionado y apoyan el crecimiento axonal promoviendo una recuperación clínica significativa (Chopp, et al., Neuroreport 11: 3001-3005 [2000]; Hofstetter, et al., Proc Natl Acad Sci USA 99: 2199-2204 [2002]; Ohta, et al., Exp Neurol 187: 226-278 [2004]; Satake, et al., Spine 29: 1971-1979 [2004]; Zurita, Neuroreport 15: 1105-1108 [2004]; Zurita, Neurosci Lett 402: 5156). En los modelos de lesión cerebral isquémica de rata, las MSC trasplantadas migraban hacia el sitio de la lesión cerebral y mejoraban el resultado neurológico (Chen et al., Am J Cardiol 94: 92-95 [2004]; Lu, et al., J Neurosurg 97: 935-940 [2002]; Lu, et al., J Neurotrauma 18: 813-819 [2001]; Lu, et al., Neuroreport 12: 559-563 [2001]). El trasplante de MSC en otros múltiples modelos de enfermedad neurodegenerativa también ha demostrado una supervivencia, migración, y promoción eficaz de las redes neurales (Bae, et al., Stem Cells 25: 1308-1316 [2007]; Hellmann, et al., Neurosci Lett 395: 124-128 [2006]), demostrando las propiedades neuroprotectoras y neuro- regenerativas de las MSC en modelos de roedor. Además, las MSC eran capaces de la re-mielinización funcional cuando se trasplantaban en una médula espinal desmielinizada (Akiyama, et al., J Neurosci 22: 6623-6630 [2002]). En los modelos de primates no humanos, la evaluación preclínica del implante de MSC en el SNC de monos Rhesus ha demostrado el injerto celular, la supervivencia y la migración dirigida a los sitos de la lesión, y el beneficio neurológico sin toxicidad (Deng, et al., Cytotherapy 8: 210-214 [2006]; Isakova, et al., Mol Ther 13: 1173-1184
[2006]), sugiriendo que las terapias basadas en MSC representan una estrategia terapéutica segura para los trastornos del SNC.
Existen datos preclínicos más limitados para los precursores neurales derivados de MSC en el SNC En un estudio reciente se trasplantaron 100.000 MSC o precursores neurales derivados de MSC por vía intratecal en la cisterna magna en un modelo de ratón de ALS (Habisch, et al., J Neural Transm (en prensa) [2007]). El primer parámetro del resultado era el efecto sobre el tiempo de supervivencia, mientras las medidas del segundo resultado incluían la mejora de la función motora y la distribución celular subaracnoidea e intra-parenquimática. El trasplante intratecal de MSC o precursores neurales derivados de MSC no tenía efecto sobre el tiempo de supervivencia en ratones con ALS en comparación con los ratones tratados, probablemente debido a la falta de migración celular en la médula espinal. De manera interesante había un aumento significativo de la actuación motora presintomática en los ratones que recibían MSC o precursores neurales derivados de MSC. Había una distribución extensa de todas las células trasplantadas en el espacio subaracnoideo, así como una migración intra-parenquimática significativa. Este estudio demostraba que los precursores neurales derivados de MSC se toleran tan bien como las MSC, y muestran una supervivencia y características de migración en el SNC similares.
Estudios de MS en modelos animales
La administración de MSC también se ha ensayado en ratones con encefalomielitis autoinmunitaria experimental (EAE), un modelo experimental para esclerosis múltiple humana. La Encefalomielitis Autoinmunitaria Experimental (EAE), también llamada Encefalomielitis Alérgica Experimental, es un modelo animal de Esclerosis Múltiple. Los modelos animales de enfermedades humanas son enfermedades de especies no humanas (a menudo roedores) que se parecen mucho a sus equivalentes humanos y pueden estudiarse con vistas a entender mejor y tratar la forma humana. La EAE no es esclerosis múltiple, ni es una enfermedad única en una única especie, pero sus diferentes formas se parecen las distintas formas y estadio de la MS muy estrechamente en un gran número de maneras.
La EAE es una enfermedad autoinmunitaria desmielinizante e inflamatoria, adquirida, de recaídas crónicas o aguda del SNC. Los animales se inyectan con todo o parte de distintas proteínas que producen la mielina, la vaina aislante
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
que rodea las células nerviosas (neuronas). Estas proteínas inducen una repuesta autoinmunitaria en los animales - es decir, el sistema inmunitario del animal monta un ataque contra su propia mielina como resultado de la exposición a la inyección. Los animales desarrollan una enfermedad que presentan similitudes patológicas y clínicas con la MS en seres humano.
La EAE se ha inducido en varias especies animales diferentes incluyendo ratones, ratas, cobayas, conejos, macacos, monos Rhesus y titís. Por distintas razones que incluyen el número de herramientas inmunológicas, la disponibilidad, esperanza de vida y fecundidad de los animales y el parecido de la enfermedad inducida con la MS, los ratones y las ratas son las especies utilizadas más comúnmente.
Los animales se cruzan para producir fiablemente la susceptibilidad a la EAE en los animales. Como en los seres humanos y la MS, no todos los ratones o ratas tendrán una propensión natural a adquirir EAE. Además, diferentes cruzamientos desarrollarán diferentes formas de EAE, algunas de la cuales actuarán como buenos modelos para las diferentes formas de MS humana. Las formas diferentes de EAE también se utilizan como modelos para los diferentes estadios de MS.
La inyección intravenosa de MSC en ratones con EAE resultaba en una disminución de infiltrados inflamatorios; menos lesiones desmielinizantes, y mejora la función neurológica (Zappia, et al., Blood 106: 1755-1761 [2005]; Zhang, et al., Exp Neurol 195: 16-26 [2005]). Aunque algunas de las células inyectadas periféricamente se encontraron localizadas parenquimáticamente (Zhang, et al., Exp Neurol 195: 16-26 [2005]), la mayoría de las MSC se asociaron con órganos linfoides en los que modulan eficazmente la respuesta inmunitaria patogénica (Zappia, et al., Blood 106: 1755-1761 [2005]; Gerdoni, et al., Ann Neurol 61: 219-227 [2007]).
Los inventores han demostrado que la inyección de precursores neurales derivados de MSC de ratón en el momento de la aparición de la EAE en los ratones da como resultado una disminución similar en la valoración de la EAE comparada con los estudios descritos anteriormente. Se inyectaron un millón de células por vía intravenosa o por vía intra-cerebroventricular y se hizo el seguimiento de los ratones durante 3-4 meses. Como se ilustra en la FIG. 5A, había una disminución en el nivel total de discapacidad de los ratones inyectados por vía intravenosa con precursores neurales derivadas de MSC en comparación con los ratones inyectados con solución salina. Cuando las células se inyectaban directamente en el SNC (FIG. 5B) el inicio de la EAE estaba significativamente retrasado, así como disminuía la incapacidad total.
Base para la vía de administración intratecal
Los modelos animales preclínicos se han utilizado para examinar la seguridad y tolerancia de las MSC administradas por distintas vías. Se descubrió que la administración intravenosa era beneficiosa para enfermedades inmunomediadas periféricas, tal como EAE y enfermedad del injerto contra el huésped (GvHD) (Zappia, et al., Blood 106: 1755-1761 [2005]; Bartholomew, et al., Exp Hematol 30: 42-48 [2002]). Las mSc inyectadas por vía intravenosa se aclaran de la corriente sanguínea después de 1 hora (Koc, et al., J Clin Oncol 18: 307-316 [2000]), estando la mayoría de las células atrapadas en el pulmón. Se ha estimado que menos del 1 % de las MSC inyectadas alcanzan el SNC (Corti, et al., Brain 127: 2518-2532 [2004]), haciendo que la vía intravenosa de administración sea clínicamente inviable para las enfermedades del SNC debido al gran número de células necesarias.
La marca patológica de la esclerosis múltiple son las lesiones desmielinizadas multifocales en el cerebro. Las lesiones con grados variables de desmielinización/remielinización se observan a lo largo del cerebro y la médula espinal, aunque se ha señalado que las lesiones periventriculares tienen menos extensión de remielinización que de lesiones profundas de materia blanca (Patrikios, et al., Brain 129: 3165-317260 [2006]). La mayoría de la discapacidad física en la MS se produce por las lesiones en la médula espinal, de esta manera se cree que las células madre podrían suministrarse directamente en las lesiones de la medula espinal mediante inyección intramedular. Sin embargo, dicho procedimiento necesitaría neurocirugía e implica riesgos no deseados al paciente. Además, hay típicamente múltiples focos de desmielinización que contribuyen a la incapacidad, haciendo difícil suministrar células a todas las lesiones. Además, las inyecciones directas en el tejido del SNC sería peligroso y demasiado agresiva para una enfermedad no fatal.
La vía de suministro óptima debería sembrar los precursores neurales derivados de MSC en el cerebro y médula espinal mediante la circulación venosa, arterial o del líquido cefalorraquídeo. El suministro intravenoso de células madre es la vía menos invasiva de suministro y se ha demostrado que es segura y tolerable para las MSC. Sin embargo, la inyección IV de precursores neurales derivados de MSC no garantizaría que penetre un número de células madre en el cerebro y la médula espinal. Por lo tanto, los inventores han seleccionado una vía intratecal de suministro, que es mínimamente invasiva y sembraría células madre en el SNC mediante la circulación del líquido cefalorraquídeo, proporcionando un acceso potencial a las lesiones de la médula espinal y lesiones cerebrales periventriculares. Los estudios preclínicos que demuestran la capacidad de las MSC para migrar hacia las áreas cefálicas desde el sitio de inyección Bakshi, et al., J Neurotrama 23: 55-65 [2006]; Lepore, et al., Brain Res 1045: 206-216 [2005]), sugiere la administración intratecal mediante punción lumbar es una vía eficaz de suministro de células madre en las áreas de la lesión del SNC. La inyección de medicaciones o células en el LCR permite a estos agentes evitar órganos extra-SNC y penetrar en el cerebro rápidamente. Mientras que el flujo general del LCR es de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
rostral a caudal, existe algo de flujo retrógrado del LCR (Johnson, et al., Pharm Res 22: 1011-1037 [2005]). Varios tratamientos eficaces se administran por vía intratecal. Por ejemplo, se utiliza el Baclofeno (ITB) intratecal para tratar la espasticidad en pacientes ambulatorios con MS. En un estudio llevado a cabo por los inventores, treinta y seis pacientes con espasticidad grave se trataron con una infusión continua de ITB. Se hizo el seguimiento de los pacientes desde 1 a 13 años. Los treinta y seis pacientes tenían una pérdida profunda de espasticidad como se evaluó por la escala de Ashworth (Sadiq, et al., J Neurol 253: 563-569 [2006]).
En modelos de enfermedad del SNC, las MSC se han inyectado por vía intracerebroventricular (Ohta, et al., Exp Neurol 187: 266-278 [2004]; Arnhold, et al., Eur J Cell Biol 85: 551-565 [2006]; Chen, et al., J Neurol Sci 189: 49-57 [2001]) y, en algunos casos, directamente en los tejidos del CNS patológicos (Chopp, et al., Neuroreport 11: 30013005 [2000]; Hofstetter, et el., Proc Natl Acad Sci USA 99: 2199-2204 [2002]). Aunque estas vías de suministro han probado que son eficaces en modelos animales, en los seres humanos se traduciría en un procedimiento altamente invasivo y potencialmente peligroso. Las MSC inyectadas por vía intratecal en la región lumbar de ratas tras una lesión de la médula espinal cervical, migraban y se acumulaban en el área de la lesión (Bakshi, et al., Neurotrauma 23:55-65 [2006]), demostrando la validez de esta estrategia. Debido a esta migración hacia rostral de las MSC, se deduce que las MSC son sensibles a la señalización quimiotáctica y moléculas de adhesión específicas (Bakshi, et al., J Neurotrauma 23: 55-56 [2006]; Lapore, et al., Brain Res 1045: 206-216 [2005]). Traducido en seres humanos, el suministro intratecal de células madre mediante la punción lumbar mínimamente invasiva puede tener un potencial terapéutico significativo.
En los seres humanos el primer problema que se tiene que afrontar es la seguridad y tolerancia. La vía más segura de suministro celular sería la vía i.v. o intratecal. Basándose en los modelos preclínicos descritos anteriormente, las células se administran a los sujetos humanos mediante punción lumbar.
En un ensayo con seres humanos sobre como comenzar, se tendrán en cuenta los siguientes procedimientos para demostrar la eficacia de la administración de precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas autólogas a seres humanos para tratar y/o reducir la gravedad de la MS.
Recolección de suero
Las células madre derivadas de médula ósea se aislaron y expandieron en suero autólogo a partir del mismo sujeto de investigación. El crecimiento de células madre en suero autólogo evita la introducción de productos animales potencialmente perjudiciales presentes en el suero bovino fetal (Stute, et al. Exp Hematol 32: 1212-1225 [2004]). El suero de cada sujeto de experimentación se recolectó antes del procedimiento de aspiración de médula ósea, en la visita de la inscripción. Un profesional sanitario recolecta aproximadamente 200 ml de sangre periférica de cada sujeto de experimentación en tubos pre-etiquetados con el identificador único del sujeto de investigación. A los pacientes se les dio fluidos orales y se tomaron los signos vitales antes de enviarlos a casa. La sangre se transfirió inmediatamente al laboratorio de cultivo celular. La sangre se centrifugó entonces, y el suero se recolectó y agrupo utilizando una técnica aséptica en una campana biosegura. El suero se filtró entonces a través de un filtro de 0,2 mm y entonces se almacenó en alícuotas en un congelador designado a -80 °C que se controlaba continuamente mediante un monitor del congelador con un sistema de alerta telefónica. Cada tubo de suero se marcará con el identificador único del sujeto de experimentación y la fecha. Cada lote de suero del paciente se almacenará en su propia caja también marcada con el identificador único del paciente. Los materiales que pueden contaminar o afectar adversamente los productos de terapia celular no se almacenarán en el congelador designado. El suero se utiliza para sustentar el crecimiento de las células madre mesenquimáticas autólogas.
Recolección de médula ósea
Se llevó a cabo una aspiración de médula ósea para obtener un aspirado de médula ósea a partir de la cresta ilíaca posterior en condiciones estériles a continuación de la inyección de un anestésico local. Se siguió el procedimiento de aspiración de médula ósea convencional utilizando un kit de médula ósea de adulto con una jeringa heparinizada. En los pacientes incapacitados que no se pueden transferir sin un elevador de Hoyer, es difícil acceder a la cresta ilíaca. En estos pacientes el aspirado de médula ósea se obtiene a partir del manubrio del esternón, a nivel del segundo especio intercostal. Este procedimiento se llevó a cabo en una silla de ruedas. En los pacientes cuyo nivel de discapacidad les impedía ser capaces de posicionarse por sí mismos de manera que el hematólogo pudiera acceder a la cresta ilíaca también se llevó a cabo el aspirado desde el esternón. El procedimiento de aspiración de médula ósea se siguió utilizando un kit de médula ósea de adulto con una jeringa heparinizada. Se aspirarán aproximadamente 10 cc de médula ósea de cada paciente.
Reactivos de cultivos celulares
Uno de los problemas en la bibliografía con respecto a los reactivos de cultivo celular en las terapias basadas en células madre es el uso del suero bovino fetal (FBS) (Mannello, et al., Stem Cells 25: 1603-1609 [2007]), ya que los antígenos de suero bovino pueden permanecer asociados a las células produciendo una reacción inmunológica. Los inventores han eliminados los riesgos asociados al FBS utilizando suero autólogo. Independientemente, varios ensayos clínicos han inyectado MSC expandidas en medios suplementados con FBS sin efectos secundarios
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
asociados al FBS significativos (Lazarus et al., Biol Blood Marrow Transplant 11: 389-398 [2005]; Le Blanc, et al., Lancet 363: 1439-1441 [2004]; Horwitz, et al., Proc Natl Acad Sci USA 99:8932-8937 [2002]; Bang, et al., Ann Neurol 57: 874-882 [2005]; Mazzini, et al., Neurol Sci [2007]; Mohyeddin, et al., Iran J Immunol 4: 50-57 [2007]; Karussis, et al., J Neurol Sci [2007]). Un estudio reciente demostraba que los pacientes trasplantados con MSC alogénicas desarrollaban anticuerpos anti-FBS clínicamente insignificantes y ningún alo-anticuerpo específico de MSC (Sundin, et al., Haematologica [2007]). En todos los ensayos clínicos con MSC hasta la fecha, las MSC se expandían en medios con FBS y L-Glut, se hacía un pasaje con tripsina, se re-suspendían en solución salina o líquido cefalorraquídeo y se suministraban por vía intravenosa (Lazarus, et al., Biol Blood Marrow Transplant 11: 389-398 [2005]; Le Blanc, et al., Lancet 363: 1439-1441 [2004]; Horwitz, et al., Proc Natl Acad Sci USA 99: 8932-8937 [2002]; Bang, et al., Ann Neurol 57: 874-882 [2005]), por vía intramedular (Mazzini, et al., J Neuro Sci [2007]), o por vía intratecal (Mohyeddin, et al., Iran J Immunol 4: 50-57 [2007]; Karussis, et al., J Neurol Sci [2007]), sin efectos secundarios asociados con la infusión. De manera similar a estos ensayos, el producto celular final de acuerdo con la presente invención se lava completamente y se re-suspende en una solución salina de calidad clínica antes de la inyección al ser humano para evitar la infusión de reactivos del cultivo celular. Una descripción de todos los reactivos del cultivo celular que se utilizan en este protocolo se describe posteriormente en el presente documento.
Medio básico: El medio básico que se utiliza para expandir las MSC (MSCBM) se fabrica en unas instalaciones que cumplen las regulaciones GMP en Lonza. El MSCBM se suplementa con Gluta-MAX (Invitrogen), que es un dipéptido estable que sustituye la L-Glutamina, un aminoácido esencial necesario para el crecimiento celular óptimo. Como el Gluta-MAX se metaboliza en las células, no se espera ninguna toxicidad asociada a la infusión. Además, el medio utilizado para cultivar las MSC para la infusión en seres humanos se suplementa frecuentemente con L- glutamina sin efectos secundarios evidentes (Lazarus et al., Biol Blood Marrow Transplant 11: 389-398 [2005]; Le Blanc, et al., Lancet 363: 1439-1441 [2004]; Horwitz, et al., Proc Natl Acad Sci USA 99:8932-8937 [2002]; Bang, et al., Ann Neurol 57: 874-882 [2005]; Mazzini, et al., Neurol Sci [2007]; Mohyeddin, et al., Iran J Immunol 4: 50-57
[2007]; Karussis, et al., J Neurol Sci [2007]). El MSCBM se suplementa adicionalmente con un 10% de suero autólogo. El medio básico utilizado para generar precursores neurales derivados de MSC (NPMM) también se fabricó en unas instalaciones que cumplen las regulaciones GMP en Lonza. El NPMM consiste en un medio básico (NPBM) con tres suplementos; 1) factor de crecimiento recombinante humano (rhEGF), 2) factor de crecimiento de fibroblastos básico recombinante humano (rhbFGF), y 3) factor de supervivencia celular neural (NSF-1). El EGF y bFGF se utilizan cada uno a una concentración final de 20 ng/ml. Se proporcionan las soluciones de reserva de EGF y bFGF en una solución salina que contiene un 0,1 % de albúmina sérica bovina (BSA) como vehículo proteico, que se diluye entonces a una concentración final de un 0,0002 % de BSA. Mecánicamente, el EGF y bFGF se unen a los receptores de superficie celular, y los complejos receptor ligando se internalizan y degradan dentro de la célula. Para asegurar la retirada completa de los factores de crecimiento antes de la inyección de los precursores neurales derivados de MSC, las células se lavan completamente 3 veces con solución salina. Los niveles de EGF y bFGF se ensayan por ELISA durante cada etapa de lavado y ninguna cantidad de factores de crecimiento permanecían asociadas con el producto celular final. El NSF-1 es una formulación propia utilizada para sustentar el crecimiento de las células progenitoras neurales. De acuerdo con Lonza, un componente del NSF-1 es de origen bovino. Lonza ha establecido que todos sus productos derivados de bovinos son de origen aprobado por la USDA, minimizando de esta manera la posible transmisión de priones o virus. La reserva de NSF-1 se diluye adicionalmente 50 veces hasta su concentración de trabajo en el medio básico.
Tripsina: Se pasaron las MSC cada vez con TrypLE (Invitrogen), una alternativa producida microbianamente a la tripsina animal. La tripsina es una serina proteasa que se encuentra en el sistema digestivo, que se utiliza para escindir proteína extracelulares necesarias para el anclaje celular a la placa de plástico. La tripsina se purifica a partir de páncreas porcino, mientras que la TrypLE se fabrica en un proceso de fermentación controlada que está completamente libre de componentes derivados de animales y seres humanos. La exposición prolongada a tripsina (o TrypLE) da lugar a toxicidad celular y se tiene que tener cuidado de minimizar la exposición de las células a la TrypLE, que se añade muy poco tiempo y entonces se lava completamente. No hay razones para creer que la serina proteasa TrypLE se mantenga asociada con las células, ya que daría lugar a toxicidad celular.
Antibióticos: Los medios se suplementan con una solución antibiótica-antimicótica (Sigma) que contiene penicilina, estreptomicina, y anfotericina B durante el cultivo inicial de la fracción celular mononuclear de la médula ósea. La solución antibiótica-antimicótica se omite después del medio en al primer pasaje celular y durante todos los pasajes posteriores.
Aislamiento de MSC a partir de la médula ósea
La muestra de médula ósea estéril del sujeto se coloca en una bolsa pre-etiquetada e inmediatamente se transfiere desde la clínica al laboratorio de cultivo de células madre. Todo el manejo de la médula ósea y sus células madre derivadas se hace en un laboratorio dedicado al procesamiento de células madre en condiciones asépticas en una campana de flujo laminar de bioseguridad de nivel 2. Un investigador científico transfiere la muestra de médula ósea a un tubo cónico estéril de 50 ml. Las células mononucleadas de la muestra de médula ósea se aíslan por centrifugación en gradiente de densidad. Se diluyen 10 ml de muestra de médula ósea en 20 ml de solución salina equilibrada de Hank (Sigma) se depositan sobre 15 ml de Ficoll-Paque PREMIUM, libre de endotoxinas (GE Healthcare, Life Sciences) en un tubo cónico estéril diferente, y se centrifuga a 400 x g durante 40 minutos. La capa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
de células mononucleadas se retira, se transfiere a un nuevo tubo cónico de 50 ml, y se lava dos veces por centrifugación a 100 x g durante 10 minutos en solución salina equilibrada de Hank. En este momento se llevará a cabo un ensayo de viabilidad con azul tripano y se hará el recuento de las células. Las células se colocan en un matraz de cultivo celular estéril (matraz T de 75 cm2 con tapa con respiradero) en un medio que consiste en 15 ml de MSCBM (Lonza) L-Glutamina estable (GlutaMAX, Invitrogen), y un 10 % de suero autólogo del paciente recolectado previamente, y se incuban a 37 °C en una incubadora humidificada con un 5 % de CO2. Se añadirá una solución antibiótica-antimicótica (Sigma) que contenga penicilina, estreptomicina, y anfotericina B al medio hasta el primer pasaje de células y después se omite en el medio durante todo el resto de los pasajes. Todas las formulaciones se marcan con el identificador único apropiado para evitar la contaminación cruzada de reactivos.
Expansión de MSC y crioconservación
El medio de cultivo se cambia cada 3-4 días para retirar las células (hematopoyéticas) no ancladas. Cuando el cultivo inicial alcanza un 80 % de confluencia, las células se despegan de la superficie por disociación enzimática utilizando la Tryp-LE (tripsina de origen animal, Invitrogen), se lavaron en PBS para retirar la tripsina, y se recolocaron en un matraz T de 150 cm2 con tapa con respiradero con 25 ml de medio, y se marcó como pasaje n° 1. Cuando las MSC del pasaje n° 1 alcanzaban un 80-90 % de confluencia, las células se volvieron a tripsinizar (TrypLE), se contaron y 300.000 células se volvieron a colocar en un nuevo matraz T de 150 cm2 (densidad celular 2000 células/cm2) y se marcaron como pasaje n° 2. El resto de las células del pasaje n° 1 (aproximadamente 3-9 millones de células) se crioconservaron en un medio de congelación que contienen un 10 % de suero autólogo y un 10 % de DMSO. Las células se centrifugaron (100 x g durante 5 minutos) y el aglomerado celular se re-suspendió en medio de congelación a una concentración de 1 millón de células por ml. Se transfiere 1 millón de células (o 1 ml) a viales de 2 ml y se marcan con cada identificador único del sujeto de investigación Los crioviales se transfieren a un contenedor de congelación con isopropanol durante una noche a -80 °C, y después de almacenaron en nitrógeno líquido. Los niveles de nitrógeno líquido se controlan electrónicamente para asegurar que las muestras se mantienen a una temperatura apropiada. Cuando las MSC del pasaje n° 2 alcanzan un 80-90 % de confluencia, se volvieron a colocar 300.000 células en un nuevo matraz T de 150 cm2 (densidad celular 2000 células/cm2) y se marcaron como pasaje n° 3, y el resto de las células se crioconservaron. Las células del pasaje n° 3 se cultivaron hasta un 80-90 % de confluencia y se utilizaron para la caracterización y control de calidad de las MSC (véase posteriormente). También se recolectaron 500.000 células del pasaje n° 3 para el análisis de expresión genética (véase “Ensayo de calidad de las células” posteriormente). Todas las MSC utilizadas para la expansión posterior, selección de precursores neurales, e inyección autóloga se derivan de las reservas crioconservadas del pasaje n° 1 o pasaje n° 3.
Caracterización y control de calidad
Los cultivos de MSC consisten en una población heterogénea de células, incluso cuando se generan como una colonia derivada de una única célula (Prockop, et al., Proc Natl Acad Sci USA 100 Suppl 1:11917-11923 [2003]). Además, no hay marcadores específicos adecuados para las MSC. De acuerdo con la Sociedad Internacional para la Terapia Celular (Dominici et al., Cytotherapy 8: 315-317 [2006]), los criterios mínimos para definir las MSC humanas incluyen 1) adherencia plástica, 2) morfología con forma de huso, 3) expresión de antígenos de superficie de (CD105+/cD73+/Cd90+) y carencia de expresión de marcadores hematopoyéticos (CD457CD347CD147CD79') y MHC (HLA-17HLA-DR'), y 4) diferenciación in vitro en adipocitos, osteoblastos, y condroblastos. Las MSC derivadas de la médula ósea se evalúan por este conjunto de criterios para cada paciente. Por ese conjunto de criterios, las MSC del paciente se comparan con las MSC del control sano del mismo pasaje (adquirido en Lonza). La adherencia plástica y la morfología se evalúan y documentan con un microscopio óptico invertido Olympus IX71 conectado a una cámara digital. La expresión de antígenos de superficie se evalúa por inmunocitoquímica fluorescente, particularmente citometría de flujo (BD FACS Aria) utilizando FITC (anticuerpo marcados con isotiocianato de fluoresceína) contra CD105, CD73, Cd90, CD45, CD34, CD14, CD79, HLA-I, y HLA-DR (todos ellos adquiridos en BD). Los linfocitos de sangre periférica se utilizan como control positivo para los marcadores hematopoyéticos y las MSC de Lonza se utilizan como control positivo para MSC. Los isotipos de control también están incluidos. La diferenciación in vitro de las MSC en adipocitos, osteoblastos, y condroblastos se lleva a cabo utilizando medios y métodos proporcionados por Lonza, y se compara con las MSC de Lonza, así como los controles no diferenciados. La diferenciación adipogénica se evalúa cualitativamente mediante tinción con Aceite Rojo O. El número de células positivas al Aceite Rojo O se espera que sea del 30-100 %. Posteriormente a la diferenciación osteogénica, la deposición de calcio se puede cuantificar utilizando el StanbioTotal Calcium LiquiColor (Stanbio Labs). El intervalo esperado de contenido en calcio en una placa de 6 pocillos confluente es de 10.000-50.000 ng/pl. La diferenciación condrogénica se evalúa cualitativamente mediante inmunotinción de secciones de aglomerados condrogénicos embebidos en parafina para el colágeno Tipo II, indicativo de la diferenciación condrogénica satisfactoria. Las MSC del paciente deben cumplir todos los criterios anteriores antes de la expansión de MSC para su inyección y continuación en el estudio.
Expansión de MSC a partir de reservas crioconservadas
Aproximadamente 1 mes antes de la inyección de células madre, un vial (1 millón de células) de las MSC del pasaje n° 1 o el pasaje n° 2 del sujeto de investigación se retira del almacenamiento de nitrógeno líquido, se descongela rápidamente, se centrifuga para retirar el DMSO, e inmediatamente se coloca en un matraz T de 150 cm2 que
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
contiene un medio completo (MSCBM suplementado con Gluta-MAX y un 10% de suero autólogo). Cuando las células alcanzan un 80 % de confluencia, se hacen pasajes exactamente como se ha descrito anteriormente a nuevos matraces de 150 cm2 a una densidad de 2000 células/cm2 Se hacen pasajes con las células 3-5 veces adicionalmente y se expanden para producir hasta 50 millones de células.
Selección de células precursoras neurales a partir de células madre mesenquimáticas
Los precursores neurales derivados de MSC se seleccionan despegando las MSC expandidas utilizando TrypLE como se ha descrito anteriormente. Se retiran 500.000 MSC para los análisis de expresión genética (véase el ensayo de calidad posteriormente). Se recolocan 50.000 células en un matraz T de 25 cm2 para el análisis del cariotipo posterior (véase el ensayo de calidad posteriormente). Las células restantes se agrupan, se centrifugan y se re-suspenden en medio NPMM de Lonza (Medio básico de progenitores neurales, factor de supervivencia neural- 1, 10 ng/ml de EGF, y 20 ng/ml de bFGF). Las células se colocan en placas a una densidad de 4-6 x 104 células/cm2 en un matraz T de 75 cm2 de bajo anclaje (BD Falcon) en 15 ml de NPMM. El medio de cultivo se cambia cada 2-3 días mediante centrifugación de los agrupamientos de precursores neurales, y se re-suspenden en NPMM. Los precursores derivados de MSC se cultivan durante 10-15 días. Dos días antes de la inyección, se retiran 500.000 precursores neurales derivados de MSC para el análisis de expresión genética.
Ensayo de calidad de las células:
Análisis de expresión genética: Debido a la complejidad inherente en un sistema biológico comparado con un producto farmacéutico, habrá alguna variabilidad en cada producto celular. Además, la naturaleza heterogénea de las MSC sugiere que habrá alguna variabilidad en los niveles de expresión genética entre los pacientes. Con estas advertencias in mente, el análisis de expresión de cada una de las MSC y precursores neurales derivadas de MSC del paciente se lleva a cabo con el fin de obtener una evaluación cuantitativa del estado de diferenciación celular como un reflejo de la pureza y potencia de cada producto celular. Las muestras de 500.000 MSC (obtenidas después de la expansión completa) y 500.000 precursores neurales derivados de MSC (obtenidos dos días antes de la fecha de la inyección) se almacenan el RNA Protect (QIAGEN) a -20 °C. Cada lote de MSC expandidas y diferenciadas y precursores neurales derivados de MSC se comparan con 500.000 MSC obtenidas en el pasaje n° 3 en el momento de la crioconservación. Uno o dos días antes de la fecha de la inyección, se extrae el ARN utilizando el kit RNA Easy (QIAGEN). Se utiliza 1 |jg de ARN como matriz para la síntesis de ADNc (Superscript III, Invitrogen). Se utilizan 2 jl de matriz de ADNc como matriz para una PCR cuantitativa en tiempo real utilizando la detección de SyBr verde (Roche) y cebadores previamente validados en un Roche Lightcycler 2.0. Un control positivo (ADNc de cerebro humano) se incluye en cada análisis, lo que también sirve como un lote para el calibrador de lotes. Un control negativo (no matriz de ADN) también se incluye cada vez. Un control negativo de transcriptasa no inversa también se incluye cada vez para evaluar la contaminación con ADN genómico. Las muestras se analizan en cuanto a los niveles de ARN de Nestina (un marcador específico de precursores neurales), neurofilamento (marcador neuronal), GFAP (“proteína ácida fibrilar de la glía”, un marcador de precursores neurales y de la glía) y Vimentina (un marcador de MSC). Se utiliza el RPLP (proteína P0 ribosómica ácida 60S) como un gen de referencia. Para cada muestra, se determina la relación gen:RPLP y se compara con la relación gen:RPLP de la muestra calibradora para determinar el nivel de expresión relativa de cada gen. Además, se determinan los cambios en la expresión genética para cada par de muestras de MSC y precursor neural derivado de MSC como veces de aumento o disminución del nivel de expresión genética relativa. Los inventores han determinado previamente las relaciones relativas de cada uno de los genes anteriores en MSC y precursores neurales derivados de MSC de tres muestras de pacientes y 1 muestra del control sano (Lonza). El aumento de Nestina en los precursores neurales derivados de MSC varía desde 2-4 veces. El aumento de neurofilamento varía de 5-15 veces, el aumento de GFAP varía desde 710 veces, y la disminución de Vimentina varía desde 0,4-0,7 veces. Estos cambios cuantitativos en los niveles de ARN se correlacionan con los cambios en la expresión proteica de estos marcadores (FIG. 8). Para cada paciente, y antes de cada inyección, las parejas de MSC y precursores neurales derivados de MSC se analizarán en cuanto a estos cambios en los niveles de expresión genética. Los precursores neurales derivados de MSC que fallan al presentar cambios de expresión genéticas en el intervalo esperado se desechan y no se inyectan. En este caso, la expansión de MSC y la inducción del precursor neural derivado de MSC se repite comenzando con otra reserva crioconservada. Los precursores neurales derivados de MSC deberían fallar el ensayo de calidad una segunda vez para retirar el paciente del estudio.
Ensayo de esterilidad: 1-2 días antes de la inyección de células madre autólogas, el medio celular condicionado se ensaya por PCR en cuanto a niveles traza de contaminación. El ensayo PCR detecta sensiblemente contaminación por micoplasmas y eubacterias del cultivo. El kit de detección de micoplasmas VenorGeM se adquiere en sigma, y el kit de detección de eubacterias OnarEUB se adquiere en Minerva Biolabs. Cada ensayo de PCR se lleva a cabo por un biólogo molecular experimentado en el MSRCNY. El ensayo de calidad por PCR incluirá tanto controles positivos como negativos de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Cualquiera de las muestras que se confirman positivas para la contaminación se desecharán y no se utilizan para la inyección, y se investigará la fuente de la contaminación. Las posibles fuentes de contaminación incluyen reactivos de cultivo celular, incubadora de CO2, contaminación de la campana de flujo laminar, u una técnica inapropiada. Todos los reactivos sospechosos de ser una fuente de contaminación se desechan y todo el equipamiento se limpiará. Todos los precursores neurales derivados de MSC se confirmaron negativos para contaminación por PCR antes de la inyección en cualquier sujeto
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
de investigación. Al mismo tiempo que el análisis por PCR, cada muestra del medio acondicionado se envió a una compañía externa (Clongen Laboratories, LLC) para el ensayo de esterilidad mediante el método de cultivo. En el evento en el que se vea un resultado positivo, la fuente de la infección se investigará metódicamente. Además, el paciente se reevaluará en cuanto a signos de infección. El paciente tendrá un CBC diferencial. Si el paciente no muestra signos de infección no se llevará a cabo la punción lumbar debido a los riesgos del procedimiento.
Análisis del cariotipo: Una muestra de MSC que se cultiva en un matraz T de 25 cm2 (recolocado después de la expansión completa) se somete al análisis del cariotipo para ensayar cualquier anormalidad cromosómica que pueda aparecer durante la expansión ex vivo. Se ha demostrado que a frecuencia de las aberraciones cromosómicas durante la expansión ex vivo de las células madre mesenquimáticas es muy baja, produciéndose solamente en las células del último pasaje (Rubio, et al., Cancer Res 65: 3035-3039 [2005]). Las células madre mesenquimáticas que se utilizan en este protocolo serán células de pasajes tempranos con un tiempo de cultivo ex vivo entre 1 y 2 meses, que está bien dentro del periodo de tiempo en el que se pueden manejar con seguridad (Rubio, et al., Cancer Res 65: 3035-3039 [2005]). Los resultados del análisis del cariotipo se obtienen antes de la inyección de precursores neurales derivados de MSC. Si se determina cualquier anormalidad del cariotipo en las MSC expandidas, se desechan los precursores neurales derivados de MSC correspondientes y no se inyectan.
Experimentación
Expresión proteica de Nestina en precursores neurales derivados de MSC
La expresión proteica de Nestina se determinó por inmunofluorescencia convencional. Se fijaron las células en un 4 % de para formaldehído y se marcaron con anticuerpo Nestina (Chemicon) seguido por un anticuerpo secundario anti-conejo conjugado con Alexa-594 (Molecular Probes). La FIG. 6 ilustra el aumento de expresión de nestina en precursores neurales derivados de MSC. Los precursores neurales del panel B se derivaron de las MSC después del cultivo en el medio de mantenimiento de progenitores neurales (NPMM). Los paneles A-C de la FIG. 6 se visionaron con una magnificación de 100x y el panel D se visionó con una magnificación de 200x.
Cambios en la expresión genética de células precursoras neurales a partir de MSC
El cultivo de MSC se expandió en el medio de cultivo de células madre mesenquimáticas (MSCGM) con 4 pasajes. Las MSC-NP se seleccionaron a partir de las MSC cultivando durante 15 días en NPMM. Las células se colocaron en portaobjetos de 8 pocillos revestidos de PDL/laminina y se ensayaron 18 horas después en cuanto a la expresión proteica por inmunofluorescencia convencional. Las células se inmunomarcaron con anticuerpos contra Nestina (1:2000), GFAP (1:500), Neurofilamento-N (NF-M, 1:1000), Vimentina (1:5000), isoforma alfa de músculo liso de actina (actina aSM, 1:1000), todos adquiridos en Chemicon. Los anticuerpos secundarios contra IgG de ratón o IgG de conejo conjugados con Alexa-594 eran de Molecular Probes. El anticuerpo secundario solo se incluía como control. Las células marcadas se montaron con DAPI y se visionaron con un microscopio de fluorescencia Olympus BX60 con una magnificación de 200x. El aumento de expresión proteica de nestina, GFAP, y neurofilamento-M, y la disminución del a expresión de Vimentina y actina aSM en los precursores neurales derivados de MSC en comparación con MSC se representa en las FIG. 7 y 8.
Diferenciación in vitro de precursores neurales derivados de MSC
Las MSC-NP se diferenciaron en tipos celulares neuronales y de la oligodendroglía in vitro. Las MSC-NP se seleccionaron a partir de las MSC cultivando durante 15 días en NPMM. Las células se colocaron en placas en portaobjetos de 8 pocillos revestidos con matrigel y se cultivaron en medio básico solo (control) o que contenía 100 ng/ml de bFGF durante 21 días. Las células se fijaron en un 4 % de paraformaldehído y se inmunomarcaron con anticuerpos primarios contra p-tubulina clase III (1:1000), galactocerebrósido (GalC, 1:50), y Nestina (1:1000), todos de Chemicon. Los anticuerpos secundarios conjugados fluorescentemente contra IgG o IgM de ratón (Alexa 594) o IgG de conejo (Alexa-488) eran de Molecular Probes. Las células marcadas se montaron con DAPI y se visionaron con un microscopio de fluorescencia con un Olympus BX60 con una magnificación de 200x. Las FIG. 1 y 2 ilustran el aumento de la expresión de marcadores neuronales y de la oligodendroglía en precursoras neurales derivadas de MSC (MSC-NP) y MSC después de la diferenciación in vitro.
Características antiinflamatorias de progenitores neurales derivados de MSC
Las células T alogénicas marcadas con CFSE de la sangre periférica se estimularon con PHA (fitohemaglutinina) durante 4 días. Las células se cultivaron solas o se co-cultivaron con MSC humanas del donante 1) o los precursores neurales derivados de MSC del donante 1 y del donante 2. La proliferación de células T se midió por análisis FACS basándose en la disminución de fluorescencia de CFSE de las células CD3+. La presentación antiinflamatoria de los precursores neurales derivados de MSC se ilustra en la FIG. 3.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Pérdida de capacidad de diferenciación de los precursores neurales derivados de MSC
Para la inducción adipogénica, las MSC y MSC-NP se cultivaron en MSCGM (control) o en medio de inducción de adipocitos que contiene insulina, dexametasona, indometacina, e IBMX durante 3 semanas. Las células se fijaron y se tiñeron las vacuolas lipídicas con Aceite Rojo O. Para la inducción osteogénica, las MSC o MSC-NP se cultivaron o MSCGM (control) o medio de inducción de osteocitos que contiene dexametasona, ácido ascórbico, y P-glicero- fosfato durante 3 semanas. Se ensayó el depósito total de calcio con el kit Calcium (CPC) Liquicolor (Stanbio Laboratory). La pérdida de capacidad de los precursores neurales derivados de MSC para diferenciar se en linajes mesodérmicos se muestra en la FIG. 4.
Preparación de células madre autólogas para la inyección
Antes de la inyección, los precursores neurales derivados de MSC se agruparon y recolectaron por centrifugación. Los agrupamientos celulares se rompen en una suspensión de células únicas por incubación con TrypLE durante 5 minutos a temperatura ambiente. Las células se lavaron tres veces en cloruro sódico USP al 0,9 % de calidad de inyección, para retirar cualquier traza de medio y factores de crecimiento. Se re-suspendió un total de 10 millones de células en 0,2 ml de cloruro sódico USP al 0,9 % de calidad de inyección, se transfirió a un pequeño tubo estéril, y se colocó en un envase estéril marcado para el transporte al IMSMP. 10 millones de células es una dosis relativamente baja y se calculó utilizando medias de los ensayos con animales y seres humanos.
Inyección de células madre autólogas
Los pacientes recibieron inyecciones intratecales de las células madre aisladas y expandidas en condiciones estériles siguiendo el procedimiento convencional. Se utilizó una bandeja LP esterilizada. Se estableció un campo estéril, y se utilizó lidocaína al 1 % como anestésico local. El investigador primario aspiró 6 ml de LCR a nivel de la L3-L4 utilizando una aguja de calibre 25. Un kit LP convencional tiene una aguja de calibre 20 sin embargo en este estudio se utilizará una aguja de calibre 25 para disminuir la incidencia de dolores de cabeza asociados con la punción lumbar. Si el acceso está limitado en el nivel de L3-L4, se utilizará el nivel de L2-L3 como sitio alternativo. Las células madre se añadieron a 3 ml de LCR, y el LCR y la mezcla de células madre se inyecta por vía intratecal, y después seguido por 3 ml adicionales de LCR. Este procedimiento lleva aproximadamente 30 minutos. Inmediatamente a continuación de este procedimiento, el paciente se infunde con 80 mg de Tobramicina y 500 mg de Vancomicina (McKesson Corporations). Esta infusión lleva aproximadamente cuatro horas. La vancomicina es el fármaco de elección para S. epidermidis, que sería un contaminante de la piel durante el procedimiento de la punción lumbar. También es el fármaco utilizado para tratar el S. pneumoniae. La vancomicina también está indicada en el uso empírico en meningitis hasta que se identifique un organismo. La tobramicina es sinérgica con la vancomicina y también el tratamiento de elección para infecciones con pseudomonas. También se indican la vancomicina y tobramicina en el uso empírico para tratar la meningitis en todos los procedimientos más intuitivos (The Manual of Medical Therapeutics, 30a Edición). Las inyecciones se producen cada tres meses y los pacientes se someten a tres rondas de tratamiento. La fase de tratamiento de este estudio llevará 9 meses y los pacientes se seguirán durante 12 meses después del tercer tratamiento (final). Esta es una cantidad adecuada de tiempo para que las células se integren y para que cualquier problema con la seguridad y la tolerancia se vuelva evidente.
Programa de dosificación en seres humanos
Las inyecciones de células madre autólogas se producen a intervalos de tres meses en el curso de nueve meses. 10 millones de precursores neurales derivados de MSC se inyectarán en cada tratamiento. Esta dosis se calculó basándose en los datos de seguridad preclínica donde 2,5 x 106 (Black, et al., Blood Cells Mol Dis 27: 632-636) células MSC derivadas de médula ósea se injertaban en el SNC de macacos rhesus sanos sin efectos adversos evaluados durante un periodo de 6 meses (Isakova, et al., Mol Ther 13: 1173-1184 [2006]). Se calculó el HED (http.//
www.fda.gov/cber/gdlns/dose.htm) y era 1,5 x 105 (Woodbury, et al., J Neurosci Res 69: 908-917) células/kg o aproximadamente 10 millones de células por paciente. Esta dosis era segura y bien tolerada en el ensayo clínico de MS llevado a cabo en Irán (Mohyeddin, et al., Iran J Immunol 4: 50-57 [2007]). Los pacientes recibieron inyecciones intratecales de 2,5 millones a 13 millones de MSC. Una dosis de diez millones de células también se consideraba una dosis baja en comparación con el suministro intramedular de MSC en el ensayo de ALS (que varaba entre 7-150 millones de células) (Mazzini, et al., Neurol Res 28: 523-526 [2006]). Los estudios preclínicos han concluido que una baja dosis de células inyectadas múltiples veces es más eficaz que inyecciones únicas con una dosis alta (Bakshi, et al., J Neurotrama 23: 55-65 [2006]; Lepore, et al., Brain Res 1045: 206-216 [2005]), que es consistente con el diseño del estudio de los inventores. Inmediatamente después de la infusión celular, los pacientes también recibirán una infusión de 80 mg de Tobramicina y 500 mg de Vancomicina. Esta medicación se suministrará por McKesson Corporation.
www.fda.gov/cber/gdlns/dose.htm) y era 1,5 x 105 (Woodbury, et al., J Neurosci Res 69: 908-917) células/kg o aproximadamente 10 millones de células por paciente. Esta dosis era segura y bien tolerada en el ensayo clínico de MS llevado a cabo en Irán (Mohyeddin, et al., Iran J Immunol 4: 50-57 [2007]). Los pacientes recibieron inyecciones intratecales de 2,5 millones a 13 millones de MSC. Una dosis de diez millones de células también se consideraba una dosis baja en comparación con el suministro intramedular de MSC en el ensayo de ALS (que varaba entre 7-150 millones de células) (Mazzini, et al., Neurol Res 28: 523-526 [2006]). Los estudios preclínicos han concluido que una baja dosis de células inyectadas múltiples veces es más eficaz que inyecciones únicas con una dosis alta (Bakshi, et al., J Neurotrama 23: 55-65 [2006]; Lepore, et al., Brain Res 1045: 206-216 [2005]), que es consistente con el diseño del estudio de los inventores. Inmediatamente después de la infusión celular, los pacientes también recibirán una infusión de 80 mg de Tobramicina y 500 mg de Vancomicina. Esta medicación se suministrará por McKesson Corporation.
Las células se fabricaron siguiendo todas las regulaciones de Buenas Prácticas de Fabricación. Las células se crioconservaron en un medio que contiene un 10 % de suero autólogo y un 10 % de DMSO en crioviales de 2 ml. Los crioviales se marcaron con cada identificador único de cada sujeto de investigación y se almacenaron en nitrógeno líquido, cada lote de suero se almacena en una caja etiquetada por separado. La localización del almacenamiento para cada muestra se registra en una base de datos que se guardó en una copia de seguridad. Los
niveles de nitrógeno líquido se controlan electrónicamente para asegurar que las muestras se mantienen a una temperatura apropiada. Todas las células madre mesenquimáticas utilizadas para la expansión posterior, selección de precursores neurales, e inyección autóloga se derivan de las reservas crioconservadas. No hay pruebas de que las células almacenadas en nitrógeno líquido en una manera sin alterar pierdan ni la viabilidad determinada in vitro o 5 actividad biológica. Por lo tanto, no es necesario asignar una fecha de caducidad a las MSC almacenadas continuamente en nitrógeno líquido. Aproximadamente 1 mes antes de la inyección de células madre, las células madre mesenquimáticas del sujeto de investigación se retiran del almacenamiento en nitrógeno líquido se expanden en Medio Básico de Células Madre Mesenquimáticas que contiene suero autólogo, como se describe anteriormente. Se hacen pasajes con las células 3. 5 veces en matraces de cultivo tisular y se expanden para producir 50 millones 10 de células. Las MSC se cultivan posteriormente en Medio de Mantenimiento de Progenitores Neurales durante 10-15 días para generar precursores neurales derivados de MSC.
Aunque se han expuesto y descrito las que se consideran realizaciones preferidas de la invención, se entenderá, por supuesto, que se podrían hacer fácilmente distintas modificaciones y cambios en la forma o detalle como se define 15 en las reivindicaciones adjuntas. Se pretende por lo tanto que la invención no se limite a las formas exactas descritas e ilustradas, sino que se debería considerar que cubre todas las modificaciones que puedan encontrarse en el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (9)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Un método para la diferenciación in vitro de células precursoras neurales a partir de células madre mesenquimáticas derivadas de médula ósea, que comprende:(a) expandir las células madre mesenquimáticas aisladas derivadas de médula ósea recolectadas de un paciente, en un medio básico que comprende el suero de crecimiento autólogo obtenido del paciente.(b) cultivar y aislar las células precursoras neurales derivadas de células madre mesenquimáticas a partir de células madre mesenquimáticas; y(c) llevar a cabo el análisis de expresión genética para identificar los precursores neurales derivados de células madre mesenquimáticas, que presentan un aumento de 2-4 veces en la cantidad de nestina, un aumento de 5-15 veces en la cantidad de neurofilamento, un aumento de 7-10 veces en la cantidad de GFAF (proteína ácida fibrilar de la glía) y una disminución de 0,4-0,7 veces de Vimentina.
- 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la etapa (b) comprende el cultivo de dichas células madre mesenquimáticas obtenidas de la etapa (a) en un medio básico para progenitores neurales (NPBM) suplementado con factor -1 de supervivencia neural (NSF-1), 20 ng/ml de factor de crecimiento epidérmico (EGF), y 20 ng/ml de factor de crecimiento básico de fibroblastos (bFGF), para generar dichos precursores neurales.
- 3. El método de la reivindicación 2, donde dicho EGF es EGF recombinante humano (rhEGF) y dicho bFGF es bFGF recombinante humano (rhbFGF).
- 4. El método de cualquier reivindicación precedente, donde dichas células madre mesenquimáticas de la etapa (a), y dichos precursores neurales de la etapa (b) se cultivan en matraces de cultivo de baja adherencia.
- 5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, donde dichos precursores neurales se aíslan recolectando los agrupamientos celulares de precursores neurales que flotan, preferentemente por centrifugación y resuspendiendo dichas células recolectadas en dicho medio de cultivo NPBM suplementado.
- 6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, donde dicha recolección de agrupamientos celulares de precursores neurales que flotan y re-suspensión en dicho medio de cultivo NPBM, se llevan a cabo cada 2-3 días.
- 7. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, donde los precursores neurales derivados de células madre se cultivan en la etapa (b) durante 10-15 días.
- 8. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente donde dicho análisis de expresión genética comprende el análisis de los niveles de ARN de Nestina, Neurofilamento, Proteína Ácida Fibrilar de la Glía (GFAP) y Vimentina, en una muestra de células precursoras neuronales y una muestra de células madre mesenquimáticas.
- 9. El método de cualquier reivindicación precedente donde dicho sujeto tiene esclerosis múltiple.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85651506P | 2006-11-03 | 2006-11-03 | |
| US856515P | 2006-11-03 | ||
| PCT/US2007/023184 WO2008057443A2 (en) | 2006-11-03 | 2007-11-02 | Bone marrow-derived mesenchymal stem cells as a source of neural progenitors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2663875T3 true ES2663875T3 (es) | 2018-04-17 |
Family
ID=39365076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07867349.8T Active ES2663875T3 (es) | 2006-11-03 | 2007-11-02 | Células madre mesenquimáticas derivadas de la médula ósea como fuente de progenitores neurales |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US8642331B2 (es) |
| EP (2) | EP3031326A3 (es) |
| CA (1) | CA2668200C (es) |
| CY (1) | CY1120115T1 (es) |
| DK (1) | DK2086332T3 (es) |
| ES (1) | ES2663875T3 (es) |
| HR (1) | HRP20180533T1 (es) |
| HU (1) | HUE036745T2 (es) |
| LT (1) | LT2086332T (es) |
| MX (1) | MX2009004776A (es) |
| PL (1) | PL2086332T3 (es) |
| PT (1) | PT2086332T (es) |
| RS (1) | RS57083B1 (es) |
| SI (1) | SI2086332T1 (es) |
| WO (1) | WO2008057443A2 (es) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HUE036745T2 (hu) | 2006-11-03 | 2018-07-30 | Multiple Sclerosis Res Center Of New York | Csontvelõ eredetû mesenchimális õssejtek, mint a neurális progenitor sejtek forrásai |
| US9301975B2 (en) | 2009-05-01 | 2016-04-05 | Biocardia, Inc. | Method of preparing autologous cells and method of use for therapy |
| US20120020931A1 (en) | 2010-06-02 | 2012-01-26 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Therapeutic encapsulated embryonic stem cells and mesenchymal stromal cells |
| BR112013003169B1 (pt) | 2010-08-18 | 2022-05-24 | Theresa Deisher | Uso de um agente terapêutico que inibe a ligação de células-tronco a tecido linfóide |
| WO2012048093A2 (en) | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Osiris Therapeutics, Inc. | Enhanced msc preparations |
| WO2012070964A1 (ru) * | 2010-11-22 | 2012-05-31 | Farber Boris Slavinovich | Модифицированные олигопептиды с противораковыми свойствами и способ их получения |
| EP3354725B1 (en) * | 2013-10-14 | 2019-12-04 | Hadasit Medical Research Services and Development Ltd. | Terminally differentiated neuronal lineages and uses thereof |
| WO2015143074A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | University Of Southern California | Brain cancer immunotherapy |
| WO2016168993A1 (en) | 2015-04-22 | 2016-10-27 | Innolife Co., Ltd. | Methods of tissue repair and regeneration |
| WO2016205371A1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Using autologous mesenchymal stem cells to treat multiple system atrophy |
| EP3359647A1 (en) | 2015-10-08 | 2018-08-15 | Neurona Therapeutics Inc. | Neural precursor cell populations and uses thereof |
| EP3478300B1 (en) | 2016-06-30 | 2022-08-24 | Stem Cell Medicine Ltd. | Treatment of inflammatory bowel disease with long acting glatiramer and adipose-derived stem cells |
| EP3624815A4 (en) | 2017-05-15 | 2021-01-20 | Stem Cell Medicine Ltd. | TREATMENT OF MULTIPLE SCLEROSIS WITH LONG-ACTING GLATIRAMER AND ADAPTIVE STEM CELLS |
| IL269893B2 (en) | 2017-05-15 | 2023-10-01 | Stem Cell Medicine Ltd | Treatment of multiple sclerosis with adipose-derived stem cells |
| WO2019102268A1 (en) | 2017-11-22 | 2019-05-31 | Mesoblast International Sarl | Cellular compositions and methods of treatment i |
| JP7391181B2 (ja) | 2019-07-26 | 2023-12-04 | プレクソジェン インコーポレイテッド | 人工多能性幹細胞(iPSC)由来間葉系幹細胞の前駆細胞、及びその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037719B1 (en) * | 1999-02-12 | 2006-05-02 | Stemcells California, Inc. | Enriched central nervous system stem cell and progenitor cell populations, and methods for identifying, isolating and enriching for such populations |
| US8017112B2 (en) * | 1999-05-14 | 2011-09-13 | Henry Ford Health System | Transplantation of bone marrow stromal cells for treatment of neurodegenerative diseases |
| US20040208858A1 (en) * | 2000-04-12 | 2004-10-21 | Gihan Tennekoon | Therapeutic uses for mesenchymal stromal cells |
| EP1452586B1 (en) * | 2001-10-30 | 2012-05-30 | Nc Medical Research Inc. | Method of inducing differentiation of mesodermal stem cells into nervous system cells |
| EP2465924A3 (en) * | 2005-06-16 | 2013-01-02 | Ramot at Tel-Aviv University Ltd. | Isolated cells and populations comprising same for the treament of cns diseases |
| HUE036745T2 (hu) | 2006-11-03 | 2018-07-30 | Multiple Sclerosis Res Center Of New York | Csontvelõ eredetû mesenchimális õssejtek, mint a neurális progenitor sejtek forrásai |
-
2007
- 2007-11-02 HU HUE07867349A patent/HUE036745T2/hu unknown
- 2007-11-02 SI SI200732020T patent/SI2086332T1/en unknown
- 2007-11-02 EP EP15195728.9A patent/EP3031326A3/en not_active Withdrawn
- 2007-11-02 DK DK07867349.8T patent/DK2086332T3/en active
- 2007-11-02 PT PT78673498T patent/PT2086332T/pt unknown
- 2007-11-02 ES ES07867349.8T patent/ES2663875T3/es active Active
- 2007-11-02 MX MX2009004776A patent/MX2009004776A/es active IP Right Grant
- 2007-11-02 EP EP07867349.8A patent/EP2086332B1/en active Active
- 2007-11-02 LT LTEP07867349.8T patent/LT2086332T/lt unknown
- 2007-11-02 PL PL07867349T patent/PL2086332T3/pl unknown
- 2007-11-02 WO PCT/US2007/023184 patent/WO2008057443A2/en not_active Ceased
- 2007-11-02 US US12/377,900 patent/US8642331B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-02 RS RS20180406A patent/RS57083B1/sr unknown
- 2007-11-02 CA CA2668200A patent/CA2668200C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-02 HR HRP20180533TT patent/HRP20180533T1/hr unknown
-
2011
- 2011-06-09 US US13/156,776 patent/US20110236357A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-12-23 US US14/139,152 patent/US9328329B2/en active Active
-
2014
- 2014-10-28 US US14/525,903 patent/US20150118198A1/en not_active Abandoned
- 2014-10-28 US US14/525,919 patent/US9657268B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-04 CY CY20181100378T patent/CY1120115T1/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2086332A4 (en) | 2010-08-11 |
| EP3031326A3 (en) | 2016-09-14 |
| EP2086332B1 (en) | 2018-01-10 |
| SI2086332T1 (en) | 2018-06-29 |
| CA2668200C (en) | 2017-04-18 |
| CA2668200A1 (en) | 2008-05-15 |
| EP3031326A2 (en) | 2016-06-15 |
| LT2086332T (lt) | 2018-04-25 |
| WO2008057443A9 (en) | 2008-07-17 |
| RS57083B1 (sr) | 2018-06-29 |
| US20150064145A1 (en) | 2015-03-05 |
| US9328329B2 (en) | 2016-05-03 |
| US9657268B2 (en) | 2017-05-23 |
| HRP20180533T1 (hr) | 2018-05-18 |
| HUE036745T2 (hu) | 2018-07-30 |
| CY1120115T1 (el) | 2018-12-12 |
| PT2086332T (pt) | 2018-04-04 |
| US20110236357A1 (en) | 2011-09-29 |
| PL2086332T3 (pl) | 2018-07-31 |
| US20140308745A1 (en) | 2014-10-16 |
| US8642331B2 (en) | 2014-02-04 |
| EP2086332A2 (en) | 2009-08-12 |
| DK2086332T3 (en) | 2018-04-16 |
| MX2009004776A (es) | 2009-07-14 |
| WO2008057443A2 (en) | 2008-05-15 |
| US20100166712A1 (en) | 2010-07-01 |
| WO2008057443A3 (en) | 2008-11-20 |
| US20150118198A1 (en) | 2015-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9657268B2 (en) | Bone marrow-derived mesenchymal stem cells as a source of neural progenitors | |
| CA2743620C (en) | Composition comprising mesenchymal stem cells or culture solution of mesenchymal stem cells for the prevention or treatment of neural diseases | |
| Lim et al. | Therapeutic effects of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells after intrathecal administration by lumbar puncture in a rat model of cerebral ischemia | |
| Peng et al. | Human umbilical cord Wharton's jelly-derived mesenchymal stem cells differentiate into a Schwann-cell phenotype and promote neurite outgrowth in vitro | |
| US20130078222A1 (en) | Intervertebral Disc Nucleus Pulposus Stem Cell/Progenitor Cell, The Cultivation Method And Intended Use Thereof | |
| EP3513797B1 (en) | Method of treating the effects of stroke | |
| US20100021434A1 (en) | Isolated Oligodendrocyte-Like Cells and Populations Comprising Same for the Treatment of CNS Diseases | |
| JP2019507772A (ja) | 間葉系マーカーおよびニューロンマーカーを発現する幹細胞、その組成物、ならびにその調製方法 | |
| Wang et al. | Human umbilical cord mesenchymal stem cells: subpopulations and their difference in cell biology and effects on retinal degeneration in RCS rats | |
| KR101147412B1 (ko) | 성장인자를 과분비하는 유사 슈반세포를 유효성분으로 함유하는 신경 손상 세포 치료용 조성물 | |
| JP6243675B2 (ja) | オルファクトリースフィア細胞の生成・単離方法及び製造方法並びに該オルファクトリースフィア細胞を用いた脱随疾患治療剤及び末梢神経軸索再生増強剤の製造方法 | |
| Kang et al. | The potential of mouse skin-derived precursors to differentiate into mesenchymal and neural lineages and their application to osteogenic induction in vivo | |
| EP3802799A1 (en) | Hemorrhagic cerebrospinal fluid neural stem cells | |
| Yamamoto et al. | Analysis of the neuroregenerative activities of mesenchymal stem cells in functional recovery after rat spinal cord injury | |
| Cormier | Preclinical Studies: Treatment of Multiple Sclerosis and Retinal Degenerative Disease Using Stem Cells | |
| Donders | Umbilical cord stem cells as a candidate therapy for multiple sclerosis | |
| KR20210046196A (ko) | 말과동물 양막-유래 중간엽 줄기세포 및 이의 용도 | |
| HK40010333B (en) | Method of treating the effects of stroke | |
| Awaya et al. | Selective Development of Myogenic Mesenchymal Cells from Human Embryonic and Induced |