ES2201603T3 - Celulas humanas recombinantes para la formacion de celulas oseas y cartilaginosas. - Google Patents

Celulas humanas recombinantes para la formacion de celulas oseas y cartilaginosas.

Info

Publication number
ES2201603T3
ES2201603T3 ES99115280T ES99115280T ES2201603T3 ES 2201603 T3 ES2201603 T3 ES 2201603T3 ES 99115280 T ES99115280 T ES 99115280T ES 99115280 T ES99115280 T ES 99115280T ES 2201603 T3 ES2201603 T3 ES 2201603T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cell
human
formation
cells
brachyury
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.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99115280T
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Czichos
Jorg Dr. Lauber
Hubert Dr. Mayer
Gerhard Dr. Gross
Andrea Hoffmann
Dan Gazit
Yoram Zilberman
Gadi Pelled
Gadi Turgeman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH
Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Original Assignee
Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH
Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH, Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem filed Critical Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2201603T3 publication Critical patent/ES2201603T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/60Transcription factors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Célula humana recombinante para la formación de células óseas y cartilaginosas, a partir del mesénquima indeferenciado, la cual célula humana posee la capacidad de expresar el Brachyury recombinante, escogiéndose dicha célula de una célula del siguiente grupo: - célula primaria humana del estroma de médula ósea, - célula primaria humana troncal del mesénquima, - condrocito articular primario humano, - condorcito primario humano a partir de la epífisis de huesos, y - osteoplasto primario humano.

Description

Células humanas recombinantes para la formación de células óseas y cartilaginosas.
Internacionalmente existe, a pesar de la intensa investigación efectuada, solamente un factor de transcripción que puede provocar a nivel genético la formación de osteoblastos formadores del hueso. Las propiedades de los últimos factores han sido descritas recientemente con distintos nombres: Osf2, Aml3 o Cbfa1, en los cuales se trata siempre del mismo factor. Un factor de transcripción para los condrocitos formadores de cartílago no existe actualmente.
El Brachyury ("T") es un factor de transcripción, que pertenece a la llamada familia T-box. Sus propiedades y las de la familia T-box han sido recientemente descritas en varios artículos de visión general (Papaioannou & Silver, 1998; Smith, 1997). El Brachyury y otros miembros de esta familia (Tbx1 a Tbx6) están presentes en el temprano desarrollo activo embrionario (Herrmann y col., 1990; Kispert y col., 1994; De Angelis y col., 1995; Chapman y col., 1996).
El Brachyury se ha caracterizado con más detalle como factor de transcripción, y recientemente se ha desentrañado la estructura tridimensional proteínica de su dominio formador del ADN, el T-box (Kispert y col., 1995; Müller & Herrmann, 1997). El propio Brachyury es responsable de la aparición y proliferación de células precursoras indiferenciadas del mesodermo. Otros miembros de la familia T-box tienen influencia sobre los tubos neurales embrionarios (Tbx6) (Chapman & Papaioannou, 1998), o respectivamente sobre el desarrollo cardíaco (Tbx5) (Li y col., 1997; Spranger y col., 1997). Otros miembros de esta familia intervienen también probablemente en la formación de muestras embrionarias del desarrollo de las extremidades (Simon y col, 1997) y del cerebro (T-br1) (Bulfone y col., 1995).
De este factor (Brachyury) se sabe desde hace varios años, que juega un papel en el temprano desarrollo embrionario y que está involucrado en la formación de la llamada "tercera hoja germinal" del mesodermo. La completa inactivación de este factor Brachyury en el ratón (del griego: cola corta; los ratones heterocigotos tienen una cola corta; otro nombre de este factor es "T" puesto que el locus génico también se llama "locus T"), es letal en el temprano desarrollo embrionario y por ello no pueden analizarse sin más, otras influencias p. ej., en la formación de hueso y del cartílago.
Es tarea de la presente invención tener previsto un factor de transcripción con propiedades formadoras de células cartilaginosas y células óseas, o respectivamente una célula humana para la expresión de dicho factor.
Este objetivo se ha solucionado mediante una célula humana recombinante para la formación de células óseas y cartilaginosas de mesénquima indiferenciadas, de forma que esta célula humana posee la capacidad de expresar el Brachyury recombinante.
Además, la célula humana recombinante se caracteriza por el hecho de que ha sido obtenida recombinantemente a partir de una célula del siguiente grupo:
- células primarias humanas del estroma de la médula ósea
- células troncales mesenquimales primarias humanas,
- condrocitos articulares primarios humanos,
- condrocitos primarios humanos de epífisis de huesos y osteoblastos primarios humanos.
Además, la célula humana recombinante se caracteriza por el hecho de que la célula humana se obtiene mediante una biopsia, se expande y se modifica en forma recombinante, de por sí ya conocida, para la expresión del Brachyury.
En ensayos críticos hemos podido demostrar que en una célula precursora del mesénquima (C3H10T½), el Brachyury expresado recombinantemente puede provocar la formación de células formadoras de huesos y cartílagos, los osteoblastos y condrocitos. Este ensayo es crítico por la razón siguiente, a saber, que las células parentales normales C3H10T½ constituyen células estables de tejidos, que solamente a partir de señales exógenas muy diferenciadas, poseen la posibilidad de formación en cuatro distintas formas de tejido conjuntivo: los mioblastos formadores de músculo, los osteoblastos formadores de hueso, los condrocitos formadores de cartílago y los adipositos formadores de grasa.
Las figuras 1 y 2 documentan el hecho de que el Brachyury está en situación de provocar la formación de osteoblastos y condrocitos en estas células C3H10T½ :
Figura 1:
Osteoblastos histológicamente comprobables, fueron comprobados con ayuda de la actividad enzimática de la fosfatasa alcalina, un marcador genético de estas células. En el cultivo in vitro tiene lugar la maduración de los osteoblastos poco tiempo después de alcanzar la confluencia a partir del día 4 (la confluencia se alcanza el día 0). Una semana más tarde pueden comprobarse distintos condrocitos teñidos con azul Alcian.
Esencialmente, para la formación de condrocitos y osteoblastos, está también la comprobación de la expresión de determinados genes marcadores de ambas formas de células. Esta comprobación se ha efectuado aquí mediante un procedimiento llamado RT-PCR (reacción en cadena de la polimerasa (PCR), de la transcripción invertida. En este procedimiento se obtiene en primer lugar el ADNc a partir del total de ARNm mediante transcripción invertida, y a continuación se amplifica con ayuda de la PCR y determinados cebadores, el ADNc para determinados genes marcadores de la formación de los osteoblastos o condorcitos, y a continuación se comprueba por electroforesis sobre gel.
Figura 2:
De acuerdo con la invención, ha podido ser demostrado que los genes marcadores altamente específicos para la formación de osteoblastos, como p. ej., el gen de la osteocalcina y el gen del receptor PTH/PTHrP, son altamente regulados en células con una superexpresión del Brachyury. También el colágeno (I) muestra el transcurso típicamente bifásico de la diferenciación de los osteoblastos. La formación de condrocitos se confirma mediante la temprana alta proporción de expresión del colágeno II, además, es también probable la maduración de los condrocitos, puesto que la formación de colágeno (II)-ARNm disminuye a partir del día 7 de cultivo, y a continuación se expresan probablemente otros colágenos.
Referencias
Bulfone, A., Smiga, S.M: Shimamura, K., Peterson, A., Puelles, L., y Rubenstein, J.L.R. (1995). T-cerebro-1: Un homólogo del Brachyury cuya expresión define dominios molecularmente distintos dentro del cortex cerebral. Neuron ("Neurona") 15:63-78.
Chapman, D.L., Garvey, N., Hancock, S., Alexiou, M., Agulnik, S.I., Gibson-Brown, J.J., Cebra-Thomas, J., Bollag, R.J., Silver, L.M. y Papaioannou, V.E. (1966). Expresión de los genes Tbx1-Tbx5 de la familia T-box, durante el temprano desarrollo del ratón. Dev. Dyn. 206: 379-390.
Chapman, D.L. y Papaioannou, V.E. (1998). Tres tubos neurales en el embrión del ratón con mutaciones en el gen Tbx6 de T-box. Nature ("Naturaleza") 391:695-697.
De Angelis, M.H., Gründker, C., Herrmann, B.G., Kispert, A., y Kirchner, C. (1995). Promoción de la gastrulación por el factor maternal de crecimiento en blastocistos de conejo cultivados. Cell Tissue Res. 282: 147-154.
Herrmann, B. G., Labeit, S., Poustka, A. King, T. R., y Lehrach, H. (1990). Clonación del gen T requerido en la formación del mesodermo en el ratón. Nature ("Naturaleza") 343:617-622.
Kispert, A., Herrmann, B.G., Leptin, M., y Reuter, R. (1994): Homólogos del gen Brachyury del ratón están involucrados en la especificación de estructuras terminales posteriores en Drosophila, Tribolium y Locusta. Genes Dev. 8:2137-2150.
Kispert, A.,Koschorz, B., y Herrmann, B.G. (1995). La proteína T codificada por Brachyury es un factor de transcripción específico del tejido. EMBO J. 14: 4763-4772.
Li, Q.Y., Newbury-Ecob, R.A., Terrett, J.A., Wilson, D.I., Curtis, A.R.J., Yi, C.H., Gebuhr, T., Bullen, P.J. Robson, S.C., Strachan, T., Bonnet, D. Lyonnet, S., Young, I.D., Raeburn, J.A., Buckler, A.J., Law, D.J., y Brook, J.D. (1997). El síndrome de Holt-Oram está causado por mutaciones en el TBX5, un miembro de la familia de los genes Brachyury (T). Nature Genet. 15:21-29.
Müller, C.W. y Herrmann, B.G. (1997). Estructura cristalográfica del complejo de ADN del dominio T del factor de transcripción Brachyury. Nature ("Naturaleza") 389: 884-888.
Papaioannou, V.E. y Silver, L.M. (1998). La familia de los genes T-box. BioEssays ("Bioensayos") 20: 9-19.
Simon, H.G., Kittappa, R., Kahn, O.A., Tsilfidis, C., Liversage, R.A., y Oppenheimer, S. (1997). Una nueva familia de genes T-box en el desarrollo y regeneración de la pata del anfibio urodele. Genes candidatos involucrados en el modelado vertebrado de la pata delantera/pata trasera. Development ("Desarrollo") 124:1355-1366.
Smith@, J. (1997). Los genes Brachyury y T-box. Curr. Opin. Genet. Dev. 7:474-480.
Spranger, S., Ulmer, H., Troger, J., Jansen, O., Graf, J., Meinck, H.M., y Spranger, M. (1997). Implicación muscular en el síndrome Holt-Oram. J. Med. Genet. 34:978-981.

Claims (2)

1. Célula humana recombinante para la formación de células óseas y cartilaginosas, a partir del mesénquima indeferenciado, la cual célula humana posee la capacidad de expresar el Brachyury recombinante, escogiéndose dicha célula de una célula del siguiente grupo:
-
célula primaria humana del estroma de médula ósea,
-
célula primaria humana troncal del mesénquima,
-
condrocito articular primario humano,
-
condorcito primario humano a partir de la epífisis de huesos, y
-
osteoplasto primario humano.
2. Célula humana recombinante según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha célula humana ha sido obtenida por biopsia, ha sido expandida y ha sido transformada, en forma recombinante de por sí ya conocida, para la expresión del Brachyury.
ES99115280T 1998-08-18 1999-08-02 Celulas humanas recombinantes para la formacion de celulas oseas y cartilaginosas. Expired - Lifetime ES2201603T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837438 1998-08-18
DE19837438A DE19837438A1 (de) 1998-08-18 1998-08-18 Rekombinante Humanzelle für Knochen- und Knorpelzellbildung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2201603T3 true ES2201603T3 (es) 2004-03-16

Family

ID=7877906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99115280T Expired - Lifetime ES2201603T3 (es) 1998-08-18 1999-08-02 Celulas humanas recombinantes para la formacion de celulas oseas y cartilaginosas.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6908764B2 (es)
EP (2) EP1319708A2 (es)
AT (1) ATE239782T1 (es)
DE (2) DE19837438A1 (es)
ES (1) ES2201603T3 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849255B2 (en) * 1998-08-18 2005-02-01 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Methods and compositions for enhancing cartilage repair
WO2003011343A1 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Method of regenerating bone/chondral tissues by transferring transcriptional factor gene
WO2004098490A2 (en) * 2002-05-17 2004-11-18 Mount Sinai School Of Medicine Of New York University Mesoderm and definitive endoderm cell populations
US20060003446A1 (en) * 2002-05-17 2006-01-05 Gordon Keller Mesoderm and definitive endoderm cell populations
US7927599B2 (en) 2003-09-08 2011-04-19 Ethicon, Inc. Chondrocyte therapeutic delivery system
US7897384B2 (en) * 2003-09-08 2011-03-01 Ethicon, Inc. Chondrocyte therapeutic delivery system
US8257963B2 (en) 2007-06-01 2012-09-04 Depuy Mitek, Inc. Chondrocyte container and method of use
CA2644922C (en) 2006-03-07 2019-07-23 Geeta Shroff Compositions comprising human embryonic stem cells and their derivatives, methods of use, and methods of preparation
US8874380B2 (en) 2010-12-09 2014-10-28 Rutgers, The State University Of New Jersey Method of overcoming therapeutic limitations of nonuniform distribution of radiopharmaceuticals and chemotherapy drugs
WO2012101114A1 (en) * 2011-01-24 2012-08-02 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Induced presomitic mesoderm (ipsm) cells and their use
US20210348128A1 (en) * 2018-09-28 2021-11-11 Mayo Foundation For Medical Education And Research Making and using cardiopoietic cells

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999011783A2 (en) * 1997-09-03 1999-03-11 Smithkline Beecham Plc T-box polypeptides

Also Published As

Publication number Publication date
DE19837438A1 (de) 2000-02-24
US6908764B2 (en) 2005-06-21
EP0995795A3 (de) 2000-11-22
DE59905429D1 (de) 2003-06-12
EP0995795B1 (de) 2003-05-07
EP1319708A2 (de) 2003-06-18
EP0995795A2 (de) 2000-04-26
US20030036523A1 (en) 2003-02-20
ATE239782T1 (de) 2003-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoon et al. Enhanced differentiation of human embryonic stem cells into cardiomyocytes by combining hanging drop culture and 5-azacytidine treatment
Hernández et al. Electrical stimulation promotes cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells
Chan et al. Clonal precursor of bone, cartilage, and hematopoietic niche stromal cells
LaBarge et al. Biological progression from adult bone marrow to mononucleate muscle stem cell to multinucleate muscle fiber in response to injury
Tajima et al. Restoration of thymus function with bioengineered thymus organoids
Izadpanah et al. Characterization of multipotent mesenchymal stem cells from the bone marrow of rhesus macaques
De Filippis et al. Concise review: self-renewal in the central nervous system: neural stem cells from embryo to adult
Nakagawa et al. Induction of chondrogenesis from human embryonic stem cells without embryoid body formation by bone morphogenetic protein 7 and transforming growth factor β1
ES2201603T3 (es) Celulas humanas recombinantes para la formacion de celulas oseas y cartilaginosas.
Ock et al. Comparison of immunomodulation properties of porcine mesenchymal stromal/stem cells derived from the bone marrow, adipose tissue, and dermal skin tissue
US20120282228A1 (en) Method of producing progenitor cells from differentiated cells
CN102186969A (zh) 由人多能干细胞制备人皮肤替代品的方法
Mu et al. Study of muscle cell dedifferentiation after skeletal muscle injury of mice with a Cre-Lox system
ES2846760T3 (es) Células madre derivadas de músculo de mamífero
US9422522B2 (en) Method of producing adipocytes from fibroblast cells
KR20060023133A (ko) Es세포의 전기 펄스 처리에 의해 얻어진 신경세포
ES2957410T3 (es) Células madre derivadas de tejido adiposo marrón humano y sus utilizaciones
An et al. Characteristics of mesenchymal stem cells isolated from the bone marrow of red pandas
Liu et al. Determination of the potential of induced pluripotent stem cells to differentiate into mouse nucleus pulposus cells in vitro
WO2006084229A2 (en) Use of nuclear material to therapeutically reprogram differentiated cells
KR101760239B1 (ko) 세포배양 삽입체를 이용한 인간 배아줄기세포 유래 중간엽 세포의 분리방법
Mohamed et al. Skeletal stem cells: origins, functions, and uncertainties
KR102644886B1 (ko) 근육 유래 전구체 세포로부터 분화된 세포를 수득하는 방법
AU2005253923A1 (en) Therapeutic reprogramming, hybrid stem cells and maturation
KR102180733B1 (ko) 탈지우유를 유효성분으로 포함하는 줄기세포 분리용 조성물