BR112013003366A2 - terapia aperfeiçoada de células tronco hematopoiéticas e progenitoras - Google Patents

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David L. Robbins
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Abstract

TRONCO HEMATOPOIÉTICO APERFEIÇOADO E TERAPIA DE CÉLULA PROGENITORA. A invenção fornece métodos para terapia celular. Em particular, a invenção fornece composições terapêuticas de células tronco hematopoiéticas e/ou progenitores modificadas contendo propriedades de enxerto e alojamento melhoradas, e métodos de preparação da composição terapêutica. A invenção ainda fornece métodos para melhorar a eficácia de transplante de célula tronco hematopoiética e progenitora incluindo transplantar a composição terapêutica aos sujeitos em necessidade de reconstituição do sistema hematopoiético.

Description

“TERAPIA APERFEIÇOADA DE CÉLULAS TRONCO HEMATOPOIÉTICAS E PROGENITORAS”
PEDIDOS RELACIONADOS Este pedido reivindica o benefício do 35 U.S.C. § 119(e) do Pedido Provisório de Patente U.S. No. 61/373.212 depositado em 12 de agosto de 2010, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.
FUNDAMENTO Campo Técnico A presente invenção refere-se geralmente a terapia celular. Particularmente, a pre- sente invenção refere-se a terapias com células aperfeiçoadas para o sistema hematopoiéti- co. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a métodos aperfeiçoados para re- constituir o sistema hematopoiético de um indivíduo. Descrição da Técnica Relacionada Medicina regenerativa é um campo de pesquisa médica no desenvolvimento de tra- tamentos para reparar ou restaurar células específicas, tecidos e órgãos no corpo. Um as- pecto da terapia regenerativa buscado é o uso de transplantes de células tronco hemato- poiéticas para tratar uma lista crescente de cânceres e de distúrbios degenerativos. De acordo com o ® (NMDP), um número estimado de 45.000 a 50.000 transplantes de células hematopoiéticas (medula óssea, células tronco do sangue periférico (PBSC), ou transplantes de sangue do cordão umbilical), incluindo aproximadamente 20.000 transplantes de células hematopoiéticas alogênicas, são realizados anualmente em todo o mundo para tratar paci- entes com doenças fatais malignas e não malignas (Horowitz MM. Uses and Growth of Hematopoietic Cell Transplantation. Em: Blume KG, Forman SJ, Appelbaum FR, eds. Tho- mas' Hematopoietic Cell Transplantation. 3rd ed. Malden, Mass: Blackwell; 2004:9-15). Além disso, cerca de 4.800 pacientes são transplantados anualmente utilizando doadores não relacionados ou unidades de sangue do cordão umbilical por meio do NMDP. Desde que iniciou suas atividades em 1987, o NMDP facilitou mais de 38.000 transplantes de medula e de sangue do cordão umbilical para dar aos pacientes uma se- gunda chance na vida. Tradicionalmente, os transplantes de células tronco hematopoiéticas da medula óssea foram utilizados para tratar pacientes que sofriam de vários tipos de leu- cemias, anemias, linfomas, mielomas, distúrbios de deficiência imune, e tumores sólidos, por exemplo, câncer de mama e ovariano. No entanto, o transplante de medula óssea é doloro- so para doadores e, além disso, é muitas vezes difícil e demorado encontrar o grau requeri- do de compatibilidade de HLA do tecido doador, especialmente em determinadas popula- ções étnicas. Além disso, os transplantes de medula óssea alogênica são frequentemente associados com uma incidência significativa de doença enxerto-hospedeiro (GVHD).

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição terapêutica CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma população de células que compreendem pelo menos um milhão de células tronco hemato- poiéticas ou progenitoras humanas, em que: a) as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras foram contatadas ex vivo em uma temperatura de cerca de 37 °C a cerca de 39 ºC com um agente que aumenta a ex- pressão do gene de CXCR4 nas células; b) a expressão do gene de CXCR4 é aumentada nas células tronco hematopoiéti- cas ou progenitoras em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão de CXCR4 em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; e c) em que a composição terapêutica compreende uma suspensão farmaceutica- mente aceitável e estéril de células tronco hematopoiéticas ou progenitoras prontas para administração a um paciente, em que as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras foram opcionalmente contatadas com o agente durante um tempo de: a) pelo menos cerca de uma hora; b) de cerca de uma hora a cerca de seis horas; c) de cerca de duas horas a cerca de seis horas; ou d) cerca de duas horas.
2. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 1 CARACTERIZADA pelo fato de que as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras compreendem: a) um aumento na expressão gênica de CXCR4 de pelo menos cerca de 3 vezes comparado à expressão de CXCR4 em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; b) a expressão de um ou mais genes de assinatura é aumentada em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão do um ou mais genes de assinatura em uma célu- la tronco hematopoiética ou progenitora não contatada, em que o gene de assinatura é sele- cionado do grupo que consiste em: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), pro- teína 1 relacionada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento res- ponsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2); c) a expressão de pelo menos dois dos genes de assinatura selecionados do grupo que consiste em: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), pro- teína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacio- nada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2) é aumentada em pelo menos 5, 10, 15 ou 20 vezes comparado à expressão dos dois genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; ou d) a expressão de cada gene de assinatura selecionado do grupo que consiste em: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacionada a receptor nu- clear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), coláge- no, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2) é aumentada em pelo menos cerca de 5, 10, 15 ou 20 vezes comparado à expressão dos genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada.
3. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: a) a população de células compreende menos do que cerca de 0,10, 0,50, 1, 0, 3, 5, 10, 15, 20, ou 30% de células CD34+; b) a população de células compreende pelo menos cerca de 0,01% e não mais do que cerca de 50% de células CD34+; c) a população de células não é expandida ex vivo; d) a população de células compreende menos do que cerca de 30%, 25%, 20%, 15%, 10% ou 5% de células tronco mesenquimais; e) a população de células compreende menos do que cerca de 30%, 25%, 20%, 15%, 10% ou 5% de células progenitoras endoteliais; f) a população de células é obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical, ou sangue periférico mobilizado; g) a população de células é HLA haplotipado; h) a população de células é HLA haplotipado baseado no grupo que consiste em HLA-A, HLA-B, HLA-C e HLA-DRB1; i) a população de células é HLA haplotipado e combinado com um indivíduo huma- no específico; ou j) a população de células é HLA haplotipado e possui 4 de 6 combinações de HLA com um indivíduo humano específico.
4. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição terapêutica é substancialmente isenta do agente.
5. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos cerca de 15% de células dentro da população de células ex- pressa proteína CXCR4.
6. Composição terapêutica CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma população de células compreendendo pelo menos cerca de um milhão de células tronco hematopoiéticas humanas ou progenitoras, em que:
a) as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras foram contatadas ex vivo em uma temperatura de cerca de 37 °C a cerca de 39 ºC com 16,16-dmPGE2 por um tempo de cerca de duas horas; b) as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras compreendem uma coleção de células CD34+, em que expressão gênica de CXCR4 é aumentada na coleção de células CD34+ em pelo menos cerca de 3 vezes comparado à expressão de CXCR4 em células CD34+ não contatadas; e c) em que a composição terapêutica compreende uma suspensão estéril farmaceu- ticamente aceitável de células tronco hematopoiéticas ou progenitoras prontas para adminis- tração a um paciente, em que as células tronco hematopoiéticas ou progenitoras opcionalmente compre- endem: a) uma assinatura de expressão de gene, em que a expressão de um ou mais ge- nes de assinatura é aumentada em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão dos um ou mais genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada, em que o gene de assinatura é selecionado do grupo que consiste em: hialu- ronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacionada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2); b) a expressão de pelo menos dois dos genes de assinatura é aumentada em pelo menos 5, 10, 15, ou 20 vezes comparado à expressão dos dois genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; c) a expressão de cada um dos genes de assinatura é aumentada em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão dos genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada, ou em que: a) a população de células compreende opcionalmente menos do que cerca de 0,10, 0,50, 1,0, 3, 5, 10, 15, 20 ou 30% de células CD34+; b) a população de células compreende opcionalmente pelo menos cerca de 0,01% e não mais do que cerca de 50% de células CD34+; c) a população de células opcionalmente não é expandida ex vivo; d) a população de células é opcionalmente obtida de medula óssea, sangue de cor- dão umbilical, ou sangue periférico mobilizado; e) a população de células é opcionalmente HLA haplotipado; f) a população de células é opcionalmente HLA haplotipado baseado no grupo que consiste em HLA-A, HLA-B, HLA-C e HLA-DRB1;
g) a população de células é opcionalmente HLA haplotipado e combinado com um indivíduo humano específico; ou h) a população de células é opcionalmente HLA haplotipado e possui 4 de 6 combi- nações de HLA com um indivíduo humano específico.
7. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a população de células é uma população de células haplotipadas compre- endendo pelo menos cerca de um milhão de células tronco hematopoiéticas humanas ou progenitoras, em que preferivelmente: a) a população de células haplotipadas é haplotipada baseada no grupo que consis- te em HLA-A, HLA-B, HLA-C, e HLA-DRB1; b) a população de células haplotipadas é haplotipada baseada no grupo que consis- te em HLA-DRB3/4/5, HLA-DQB1, e DPB1; c) a população de células haplotipadas é combinada com um indivíduo humano es- pecífico; d) a população de células HLA haplotipado tem 4 de 6 cobinações de HLA com um indivíduo humano específico, ou em que as células tronco hematopoiéticas humanas ou progenitoras compreendem, preferivelmente: a) um aumento na expressão gênica de CXCR4 de pelo menos cerca de 3 vezes comparado à expressão de CXCR4 em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; b) uma assinatura de expressão gênica, em que a expressão de um ou mais genes de assinatura é aumentada em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão do um ou mais genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não con- tatada, em que o gene de assinatura é selecionado do grupo que consiste em: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especifi- cidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacionada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2); c) a expressão de pelo menos dois dos genes de assinatura selecionados do grupo que consiste em: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), pro- teína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacio- nada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2) é aumentada em pelo menos 5, 10, 15 ou 20 vezes comparado à expressão dos dois genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada; ou d) a expressão de cada gene de assinatura selecionado do grupo que consiste em:
hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacionada a receptor nu- clear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), coláge- no, tipo I, alfa 1 (COL1A1), e antígeno 2 relacionado a Fos (FOSL2) é aumentada em pelo menos cerca de 2 vezes comparado à expressão dos genes de assinatura em uma célula tronco hematopoiética ou progenitora não contatada.
8. Composição terapêutica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o agente que aumenta a expressão do gene de CXCR4 nas células tronco hematopoiéticas ou progenitoras é: a) um análogo de cAMP ou melhorador, um ativador G -s, ou um composto que se- letivamente liga o receptor PGE2 EP4; b) PGE2 ou um análogo ou derivado de PGE2; ou c) 16,16-dimetil PGE2.
9. Composição terapêutica, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que: a) a população de células compreende menos do que cerca de 0,10, 0,50, 1,0, 3, 5, 10, 15, 20, ou 30% de células CD34+; b) a população de células compreende pelo menos cerca de 0,01% e não mais do que cerca de 50% de Células CD34+, c) a população de células não é expandida ex vivo; ou d) a população de células é obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical, ou sangue periférico mobilizado.
10. Método para preparar composição terapêutica CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: contatar uma população de células compreendendo células tronco hema- topoiéticas ou progenitoras ex vivo com um ou mais agentes em uma temperatura de cerca de 37 °C a cerca de 39ºC em condições suficientes para modificar a expressão gênica das células tronco hematopoiéticas ou progenitoras para resultar em células tronco hematopoié- ticas ou progenitoras compreendendo uma assinatura de expressão gênica compreendendo expressão aumentada, comparado a células tronco hematopoiéticas ou progenitoras não contatadas de um ou mais dos seguintes genes: hialuronan sintase 1 (HAS1), proteína GEM de ligação a GTP (GEM), proteína fosfatase 4 de especificidade dual (DUSP4), anfiregulina (AREG), proteína 1 relacionada a receptor nuclear (NR4A2), renina (REN), modulador de elemento responsivo de cAMP (CREM), colágeno, tipo I, alfa 1 (COL1A1), antígeno 2 relaci- onado a Fos (FOSL2), ou receptor 4 de quimiocina CXC (CXCR4), em que a população de células é preferivelmente obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical, ou sangue periférico mobilizado, ou em que pelo menos um dos um ou mais agentes é preferivelmente selecionado do grupo que consiste em um melhorador cAMP, um ativador G -s, um agente que seletiva- mente liga o receptor PGE2EP4 ou compreende PGE2 ou um análogo do mesmo.
11. População de células compreendendo células tronco hematopoiéticas e proge- nitoras CARACTERIZADA pelo fato de ser para uso em um método de aumento do enxerto de células tronco hematopoiéticas e progenitoras em um indivíduo, o uso compreendendo: a) contatar a população de células ex vivo em uma temperatura de cerca de 35 °C a cerca de 39 ºC com um ou mais agentes selecionados do grupo que consiste em: prosta- glandina E2 (PGE2) e um agente tendo atividade de dmPG2; b) lavar a população de células para remover substancialmente o agente; e c) administrar a população de células a um indivíduo; em que a população de células é contatada com o agente sob condições suficientes para aumentar o enxerto das células tronco hematopoiéticas ou progenitoras contatadas no indivíduo em comparação com células tronco hematopoiéticas ou progenitoras não contata- das, em que a população de células é preferivelmente obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical ou sangue periférico mobilizado, ou em que o agente é opcionalmente um análogo de PGE2, em que o análogo de PGE2 é preferivelmente 16,16-dimetil PGE2.
12. População de células compreendendo células tronco hematopoiéticas e proge- nitoras CARACTERIZADA pelo fato de ser para uso em um método de tratamento de um indivíduo em necessidade de reconstituição do sistema hematopoiético, o uso compreen- dendo: a) selecionar um indivíduo em necessidade de reconstituição do sistema hemato- poiético; b) contatar a população de células ex vivo em uma temperatura de cerca de 35 °C a cerca de 39 ºC com um ou mais agentes selecionados do grupo que consiste em: prosta- glandina E2 (PGE2) e um agente tendo atividade de dmPG2; c) lavar a população de células para remover substancialmente o agente; e d) administrar a população de células ao indivíduo; em que a população de células é contatada com o agente sob condições suficientes para aumentar o enxerto das células tronco hematopoiéticas e progenitoras contatadas no indivíduo em comparação com células tronco hematopoiéticas e progenitoras não contata- das, desse modo tratando o indivíduo em necessidade de reconstituição do sistema hema- topoiético, em que a população de células é preferivelmente obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical ou sangue periférico mobilizado, ou em que o agente é preferivelmente PGE2 ou um análogo do mesmo,
em que o análogo de PGE2 é opcionalmente 16,16-dimetil PGE2.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o indivíduo possui leucemia mieloide aguda (AML), leucemia linfoblástica aguda (ALL), leu- cemia mieloide crônica (CML), leucemia linfocítica crônica (CLL), leucemia mielomonocítica juvenil, linfoma de Hodgkin, linfoma não Hodgkin, mieloma múltiplo, anemia aplástica grave, Anemia de Fanconi, hemoglobinuria noturna paroxismal (PNH), aplasia pura de células ver- melhas, amegacariocitose/trombocitopenia congênita, síndrome de imunodeficiência combi- nada grave (SCID), síndrome de Wiskott-Aldrich, talassemia beta maior, doença de célula pilosa, síndrome de Hurler, adrenoleucodistrofia, leucodistrofia metacromática, mielodispla- sia, anemia refratária, leucemia mielomonocítica crônica, metaplasia mieloide agnogênica, linfohistiocitose eritrofagocítica familiar ou tumores sólidos, em que o indivíduo possui opcionalmente câncer de mama, câncer ovariano, câncer cerebral, câncer de próstata, câncer pulmonar, câncer de cólon, câncer de pele, câncer he- pático, câncer pancreático, ou sarcoma, em que o indivíduo opcionalmente recebeu radioterapia ou quimioterapia não- mieolablativa ou ablativa de medula óssea, ou em que o indivíduo é opcionalmente um doador de medula óssea.
14. Método ex vivo para preparar uma população de células para aumentar a ex- pansão de células tronco hematopoiéticas e progenitoras in vivo CARACTERIZADO pelo fato de compreender: contatar uma população de células compreendendo células tronco hematopoiéticas e progenitoras ex vivo em uma temperatura de cerca de 35 °C a cerca de 39 ºC, com um ou mais agentes selecionados do grupo que consiste em: uma prostaglandi- na E2 (PGE2) e um agente tendo atividade de dmPGE2; em que a população de células é contatada com o agente sob condições suficientes para aumentar a expansão das células tronco hematopoiéticas e progenitoras contatadas in vivo em comparação com as células tronco hematopoiéticas e progenitoras não contatadas, em que a população de células é preferivelmente obtida de medula óssea, sangue de cordão umbilical, ou sangue periférico mobilizado, ou em que o agente é preferivelmente PGE2 ou um análogo do mesmo, em que o análogo de PGE2 é opcionalmente 16,16-dimetil PGE2, ou em que o agente é um melhorador cAMP.
15. População de células compreendendo células tronco hematopoiéticas e proge- nitoras CARACTERIZADA pelo fato de ser para uso em um método para aumentar a ex- pansão de células tronco hematopoiéticas e progenitoras em um indivíduo, o uso compre- endendo: (a) contatar a população de células ex vivo, em uma temperatura de cerca de 37°C, com um ou mais agentes selecionados do grupo que consiste em: uma prostaglandina E2
(PGE2) ou um agente tendo atividade de dmPGE2; e (b) administrar a população de células a um indivíduo; em que a população de células é contatada com o agente em condições suficientes para aumentar a expansão das células tronco hematopoiéticas e progenitoras contatadas no indivíduo in vivo comparado às células tronco hematopoiéticas e progenitoras não contata- das. em que o indivíduo possui leucemia mieloide aguda (AML), leucemia linfoblástica aguda (ALL), leucemia mieloide crônica (CML), leucemia linfocítica crônica (CLL), leucemia mielomonocítica juvenil, linfoma de Hodgkin, linfoma não Hodgkin, mieloma múltiplo, anemia aplástica grave, anemia de Fanconi, hemoglobinuria noturna paroxismal (PNH), aplasia pura de células vermelhas, amegacariocitose/trombocitopenia congênita, síndrome de imunodefi- ciência combinada grave (SCID), síndrome de Wiskott-Aldrich, talassemia beta maior, doen- ça de célula pilosa, síndrome de Hurler, adrenoleucodistrofia, leucodistrofia metacromática, mielodisplasia, anemia refratária, leucemia mielomonocítica crônica, metaplasia mieloide agnogênica, linfohistiocitose eritrofagocítica familiar ou tumores sólidos, em que o indivíduo possui preferivelmente câncer de mama, câncer ovariano, cân- cer cerebral, câncer de próstata, câncer pulmonar, câncer de cólon, câncer de pele, câncer hepático, câncer pancreático, ou sarcoma, ou em que o indivíduo preferivelmente recebeu radioterapia ou quimioterapia não- mieolablativa ou ablativa de medula óssea, ou em que o indivíduo é preferivelmente um doador de medula óssea.
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