ES2234635T3 - Tratamiento de dolencias dependientes de angiogenesis con sulfato de dextrina. - Google Patents
Tratamiento de dolencias dependientes de angiogenesis con sulfato de dextrina.Info
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Abstract
Uso de sulfato de dextrina en el que el sulfato de dextrina se deriva de una dextrina que tiene al menos 50%, preferiblemente más de 90%, en peso de polímeros de glucosa de GP mayor de 12, para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una enfermedad o trastorno dependiente de angiogénesis, distinto de tumor hipervascular, en el que la inflamación crónica es un componente significativo de la enfermedad.
Description
Tratamiento de dolencias dependientes de
angiogénesis con sulfato de dextrina.
Esta invención se refiere al tratamiento de
enfermedades o trastornos que son dependientes de angiogénesis.
La angiogénesis, el desarrollo de nuevos vasos
sanguíneos a partir de un lecho vascular existente, es un proceso
complejo de múltiples etapas que implica la degradación de
componentes de la matriz extracelular y luego la migración,
proliferación y diferenciación de células endoteliales para formar
túbulos y eventualmente nuevos vasos. La angiogénesis es importante
en procesos fisiológicos normales incluyendo, por ejemplo y no a
modo de limitación, implantación del embrión; embriogénesis y
desarrollo; y cicatrización de heridas. La angiogénesis, sin
embargo, no es común en adultos sanos.
La angiogénesis también está implicada en
dolencias patológicas como: glaucoma neovascular ocular; retinopatía
diabética; rechazo al injerto corneal; deficiencia de vitamina A;
enfermedad de Sjorgen; acné rosácea; infecciones por micobacteria;
úlceras bacterianas y fúngicas; infecciones por Herpes simplex;
lupus sistémico; artritis reumatoide; osteoartritis; psoriasis;
enfermedades inflamatorias crónicas (por ejemplo, colitis ulcerosa,
enfermedad de Crohn); enfermedades hereditarias como enfermedad de
Osler-Weber Rendu y telangiectasia hemorrágica.
El endotelio vascular es inactivo normalmente.
Sin embargo, tras la activación las células endoteliales proliferan
y migran para formar microtúbulos que formarán a la larga un lecho
capilar para suministrar sangre a tejidos en desarrollo y, por
supuesto, a un tumor que está creciendo. Se han identificado varios
factores de crecimiento que fomentan/activan células endoteliales
para que experimenten angiogénesis. Estas incluyen, a modo de
ejemplo y no de limitación, factor de crecimiento endotelial
vascular (VEGF); factor de crecimiento transformante (TGFb); factor
de crecimiento de fibroblastos ácido y básico (aFGF y bFGF); y
factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF).
Ahora se reconoce ampliamente que la angiogénesis
es un aspecto de varias enfermedades o trastornos y que dichas
dolencias se pueden tratar mediante la administración de inhibidores
de la angiogénesis. Se han descubierto muchos de dichos inhibidores.
Se han descubierto varios de los inhibidores endógenos de
angiogénesis, ejemplos de los cuales son angiostatina y endostatina,
que se forman por la disociación proteolítica de plasminógeno y
colágeno XVIII respectivamente. Ambos factores han mostrado que
suprimen la actividad de factores de crecimiento
pro-angiogénicos como bFGF y VEGF vascular. Ambos
factores suprimen las respuestas de la célula endotelial a VEGF y
bFGF in vitro, y reducen la vascularización y el crecimiento
de tumores experimentales en modelos animales.
La solicitud PCT WO 98/24421 se refiere al
tratamiento de pacientes que sufren de tumores hipervasculares que
comprende la administración de sulfato de dextrina al paciente. El
mecanismo de acción del sulfato de dextrina en tumores
hipervasculares no se conocía.
Hemos descubierto ahora que el sulfato de
dextrina es un inhibidor de angiogénesis. La formación de nuevos
vasos se inhibe mediante un efecto de acción directa de sulfato de
dextrina sobre células endoteliales. Este efecto es para evitar que
las células endoteliales se junten para formar nuevos vasos y que
formen entonces nuevos vasos sanguíneos. Ambos procesos son un
prerrequisito para la progresión de una dolencia dependiente de
angiogénesis, como el crecimiento continuado de un tumor vascular y
de sus lesiones metastásicas. La administración de sulfato de
dextrina a un paciente puede proporcionar, por lo tanto, un modo de
prevenir angiogénesis y, por lo tanto, detener la progresión de una
dolencia dependiente de angiogénesis.
Por consiguiente, la presente invención
proporciona el uso de sulfato de dextrina en el que el sulfato de
dextrina se deriva de una dextrina que tiene al menos el 50%,
preferiblemente más del 90%, en peso de polímeros de glucosa de GP
mayor de 12, para la fabricación de un medicamento para el
tratamiento de una enfermedad o trastorno dependiente de
angiogénesis, distinta de tumor hipervascular, en la que la
inflamación crónica es un componente significativo de la
enfermedad.
Se han dirigido considerables esfuerzos al
desarrollo de fármacos que interfieren con angiogénesis. Uno de
dichos grupos son los polisacáridos sulfatados. Su actividad
anti-angiogénica se demostró en primer lugar usando
una combinación de heparina y cortisona. Esto fue seguido de
informes de varios otros polisacáridos sulfatados distintos que
demostraron actividad anti-angiogénica in
vitro. El compuesto más notable de estos compuestos fue un
polisacárido sulfatado-peptidoglicano
(SP-PG) de origen natural que es producido por la
bacteria Arthrobacter sp (cepa AT-25).
SP-PG inhibió el crecimiento de las células
fusiformes derivadas del sarcoma de Kaposi asociadas al SIDA a
concentraciones que no fueron citotóxicas. También bloqueó la
angiogénesis que es inducida por las células del sarcoma de
Kaposi-SIDA en ratones desnudos. Sin embargo, no se
observó una ventaja clínica cuando se administró
SP-PG por vía intravenosa a pacientes con sarcoma de
Kaposi relacionado con SIDA.
Un efecto antiangiogénico de polisacáridos
sulfatados como sulfato de dextrano ha sido mostrado por
HAHNENBERGER R. y JACKOBSON A. (GLYCO-CONJUGATE
JOURNAL, 1991 8:350-353).
En un ensayo clínico de Fase I de
2-sulfato de dextrina en pacientes con SIDA en
estados tardíos, demostramos que la administración directa de
2-sulfato de dextrina en la circulación linfática
usando la ruta intra-peritoneal dio como resultado
una bajada significativa y continua en la carga viral de
VIH-1. No se observó toxicidad clínica o bioquímica
incluso después de la administración de varios gramos del fármaco.
Durante el transcurso del ensayo clínico, advertimos la regresión
clínica del sarcoma de Kaposi en tres pacientes y estas
observaciones fueron el tema del documento WO 98/24421. Aquí,
proporcionamos datos in vitro e in vivo para un
mecanismo de acción de la actividad anti-angiogénica
de las dextrinas sulfatadas que es independiente de su actividad
anti-VIH-1.
Figura 1: Tabla para mostrar la interiorización
de 2-sulfato de dextrina (D2S) y
6-sulfato de dextrina (D6S) mediante diferentes
tipos de células.
Figura 2: Tabla para mostrar la formación de
microtúbulos endoteliales en presencia de dextrinas sulfatadas.
Figura 3: Gráfico para mostrar el efecto de
dextrinas sulfatadas sobre la proliferación de HUVECs inducidas por
bFGF o VEGF se midió usando un ensayo de incorporación de
[^{3}H]-timidina. No hubo un efecto significativo
de D2S o D6S sobre la proliferación celular. En experimentos
similares con la línea celular KSY-1, bFGF y VEGF no
aumentaron la proliferación celular, y las dextrinas sulfatadas no
tuvieron efecto (los datos no se muestran).
Figura 4: Las fotomicrografías muestran formación
de nuevos vasos sanguíneos al día 22 (x 40 aumentos).
(a) vaso cultivado en Medio 199 solo; puntuación
= 3
(b) vaso cultivado en Medio 199 y D2S (100
\mug/ml); puntuación = 1,
Figura 5: Gráfico para mostrar que
2-sulfato de dextrina (\medcirc) y
6-sulfato de dextrina (\triangledown) redujeron la
velocidad de formación de nuevos vasos en un modelo de ensayo de
angiogénesis in vitro en comparación con medios solos
(\Box). Los compuestos se analizaron a una concentración final de
100 \mug/ml. El grado de formación de nuevos vasos se cuantificó
dos veces por semana usando una escala análoga visual en la que 0 =
sin crecimiento, 1 = mínima formación de nuevos vasos, 2 = formación
de nuevos vasos significativa, y 3 = densa formación de nuevos
vasos. Se derivó una puntuación de angiogénesis de cada recuento al
dividir la puntuación total (es decir la suma de todos los pocillos)
por la puntuación máxima posible y expresando entonces el resultado
como un porcentaje. Este gráfico es representativo de 3 experimentos
con un total de 20 esteatocistomas/placa/experimento para cada
compuesto analizado.
Valores de p:
ns: p>0,05.
*: p<0,05.
** : p<0,01.
Figura 6 : Las fotomicrografías muestran la
formación de microtúbulos endoteliales en presencia de dextrinas
sulfatadas (x 40 aumentos). Se usó una escala visual análoga para
determinar el grado de formación de tubos y se puntuó en una escala
de 0 (todas las células permanecen solas) a 4 (todas las células
implicadas en estructuras tubulares) como se describió previamente
(ref: 1,14). Barra de espacio = 100 micrómetros.
(A) Pocillo de control en presencia de dextrina
(100 \mug/ml),
(B) D2S presente a 200 \mug/ml,
(C) D6S presente a 100 \mug/ml.
Figura 7: Gráfico para mostrar el efecto del lote
de sulfato de dextrina en el crecimiento in vitro de células
ECV304 (Experimento 1).
Figura 8: Gráfico para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en el crecimiento in vitro de células
ECV304 (Experimento 2).
Figura 9: Gráfico para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en el crecimiento in vitro de células
SK-HEP-1 (Experimento 1).
Figura 10: Gráfico para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en el crecimiento in vitro de células
SK-HEP-1 (Experimento 2).
Figura 11: Tabla para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en la inhibición in vitro de líneas
celulares similares a las endoteliales
(FK-HEP-1 y ECV304).
Figura 12: Tabla para mostrar medidas de
angiogénesis medias.
Figura 13: Gráfico para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en el número de túbulos de HUVEC.
Figura 14: Gráfico para mostrar el efecto de
sulfato de dextrina en los puntos de ramificación de túbulos de
HUVEC.
Las figuras 15 a 19 muestran imágenes
microscópicas y representan el efecto de sulfato de dextrina en la
formación de microtúbulos. Cada imagen microscópica está acompañada
por una figura de número correspondiente marcado con el sufijo (a)
que proporciona una indicación más clara de desarrollo de
túbulos.
Figura 15: muestra las imágenes microscópicas
para los experimentos de control usando Sumarin d2 7 y VEGF d1
4.
Figura 15a: corresponde a la figura 15 y muestra
el desarrollo de túbulos para los experimentos de control usando
Sumarin d27 y VEGF d1 4.
Figura 16: muestra las imágenes microscópicas
para el efecto de sulfato de dextrina a baja concentración (0 \mug
d2 9 y 1 \mug d1 5).
Figura 16a: corresponde a la figura 16 y muestra
el desarrollo de túbulos con sulfato de dextrina a baja
concentración (0 \mug d2 9 y 1 \mug d1 5).
Figura 17: muestra las imágenes microscópicas
para el efecto de sulfato de dextrina a concentraciones de 5 \mug
d1 1 y 10 \mug d1 2.
Figura 17a: corresponde a la figura 17 y muestra
el desarrollo de túbulos con sulfato de dextrina a concentraciones
de 5 \mug d1 1 y 10 \mug d1 2.
Figura 18: muestra las imágenes microscópicas
para el efecto de sulfato de dextrina a dosis medias (50 \mug d1 1
y 100 \mug d1 4).
Figura 18a: corresponde a la figura 18 y muestra
el desarrollo de túbulos con sulfato de dextrina a dosis medias (50
\mug d1 1 y 100 \mug d1 4).
Figura 19: muestra las imágenes microscópicas
para el efecto de sulfato de dextrina a dosis elevadas (500 \mug
d1 4 y 1000 \mug d2 1).
Figura 19a: corresponde a la figura 19 y muestra
el desarrollo de túbulos con sulfato de dextrina a dosis elevadas
(500 \mug d1 4 y 1000 \mug d2 1).
Figura 20: gráfico para mostrar los efectos de
sulfato de dextrina sobre pesos tumorales individuales.
Figura 21: gráfico para mostrar los efectos de
sulfato de dextrina sobre un peso tumoral final medio.
Trombina de plasma bovina, fibrinógeno de plasma
bovino, ácido
\varepsilon-amino-n-caproico,
anhídrido succínico, carbonil dimidazol, hidrácido de biotina y
sustrato de rojo naftiónico/naftol se adquirieron de Sigma (Poole,
Reino Unido). Dimetilformamida y dimetilaminopiridina fueron de
Aldrich (Gillingham Reino Unido) y éter dietílico de BDH Merck
(Lutterworth, Reino Unido). 2-sulfato de dextrina,
6-sulfato de dextrina, 2,6 sulfato de dextrina (ML
95/50) y dextrina libres de endotoxinas y de tipo clínico se
obtuvieron de ML Laboratories (Wavertree, Reino Unido). Medio MCDB
131, Medio 199, solución salina equilibrada de Hanks, suero de
ternero fetal, penicilina, estreptomicina y
L-glutamina fueron de Life Technologies (Paisley,
Escocia).
Hemos mostrado previamente que
2-sulfato de [^{3}H]-dextrina se
une a las células HPB-ALL de una manera específica y
saturable con una constante de disociación (Kd) de 82 \pm 14 nM y
una Bmax de 4,8 \pm 0,3 pmol/10^{6} células. Las células CEM,
C8166 y H9 tuvieron valores de Kd similares para la unión de
[^{3}H]-D2S. También hemos mostrado que
2-sulfato de [^{3}H]-dextrina se
une a células HeLa (una línea celular endotelial inmortalizada) con
una Kd similar de 107 \pm 12 nM y una Bmax de 4,1 \pm 0,2
pmol/10^{6} células; n=9, p<0,05.
Se acumuló 2-sulfato de dextrina
en los macrófagos peritoneales y células mesoteliales de pacientes
tratados, pero no en cualquier otro tipo de células encontradas en
la cavidad peritoneal o en la sangre periférica de estos pacientes.
En posteriores experimentos in vitro, se cultivaron
diferentes tipos de células con 100 \mug/ml D2S libre de
endotoxinas, 100 \mug/ml de dextrina o 100 \mug/ml de dextrina
biotinilada, o 100 \mug/ml de 6 sulfato de dextrina, durante hasta
4 semanas (Figura 1). Las células se tiñeron entonces con azul de
1,9-dimetilmetileno que detecta glicosaminoglicanos
sulfatados (Blysan, Biocolor, Belfast), o estreptavidina conjugada
con fosfatasa alcalina y rojo naftiónico/naftol que detecta
dextrinas sulfatadas biotiniladas intracelulares.
Las células endoteliales de la vena umbilical
humana (HUVECs) también se recolectaron de cordones umbilicales
mediante digestión con colagenasa tipo II y se cultivaron en
matraces de cultivo de tejido recubiertos con gelatina al 1% en
Medio 199 suplementado con suero de bovino fetal al 20%, penicilina
100 IU/ml, estreptomicina 0,1 mg/ml, L-glutamina 2
mM, heparina 10 U/ml y suplemento para el crecimiento celular
endotelial 20 \mug/ml. También se estudió la línea celular KS
Y-1 que se estableció a partir de la efusión pleural
de un paciente con sarcoma de Kaposi asociado a SIDA. Fue CD34 y
CD31 positivo confirmando que era de origen endotelial.
Después de 3 semanas de cultivo continuo, se
encontró que D2S y D6S sólo se acumulan en los macrófagos
peritoneales.
Las células se mantuvieron en presencia de la
dextrina sulfatada durante hasta 4 semanas.
Dado que las dextrinas sulfatadas no se acumulan
en las células endoteliales de la vena umbilical humana (HUVECs) o
en la línea celular del sarcoma de Kaposi, KSY-1,
determinamos si las dextrinas sulfatadas podrían interferir con el
crecimiento normal de éstas células mediante una acción al nivel de
la superficie celular. Nuestros estudios previos de células
mononucleares de la sangre periférica y los macrófagos derivados de
monocitos han mostrado que el D2S se une a la superficie celular de
una manera específica y saturable con una constante de disociación
de 82 \pm 14 nM. Además, las concentraciones de hasta 250
\mug/ml no afectaron al recuento celular, viabilidad celular,
proliferación celular o actividad metabólica cuando se compara con
células cultivadas en ausencia de cada compuesto.
Ni la dextrina ni las dextrinas sulfatadas
afectaron a la velocidad de división celular de células HUVECs o
KSY-1 durante un periodo de 7 días según se
determinó mediante recuentos celulares dos veces por semana. La
viabilidad celular permaneció > 95% en todo momento según se
determinó por exclusión con azul de Trypan. También se determinó el
efecto de las dextrinas sulfatadas en el crecimiento de células
HUVECs y KSY-1 que se cultivaron en presencia de
factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF) o factor de
crecimiento endotelial vascular (VEGF).
Para estos experimentos, se suspendieron HUVECs
(5 x 10^{3}/pocillo) en Medio M199 que contiene FCS al 10%,
L-glutamina 2 mM, penicilina 100 IU/ml y
estreptomicina 0,1 mg/ml. Tras 24 horas, los medios se sustituyeron
con medios frescos que contienen D2S (100 \mug/ml) o D6S (100
\mug/ml) durante 1 hora tras la cual se añadieron bFGF (10 ng/ml)
o VEGF (20 ng/ml, Preprotech, Rocky Hill, NJ). Estas concentraciones
de VEGF y bFGF se eligieron porque habían mostrado que provocaban la
proliferación de HUVECs. Se añadió
[^{3}H]-timidina (1 mCi/ml, Amersham Pharmacia,
Bucks, Reino Unido) 48 horas más tarde y las células se cultivaron
durante 16 horas adicionales. Las células se recolectaron usando un
recolector de 96 pocillos Betaplate automático (Wallac OY, Turku,
Finlandia) y la radiactividad se contó usando un contador de
centelleo líquido Betaplate. Las dextrinas sulfatadas no alteraron
la velocidad de proliferación de células HUVECs o
KSY-1 según se determinó mediante recuentos
celulares e incorporaciones de [^{3}H]-timidina,
incluso cuando se añadieron bFGF o VEGF exógenos.
Se extirparon vasos sanguíneos (aproximadamente
de 1-2 mm de diámetro) de la superficie apical de
placentas humanas dentro de las 6 horas de un nacimiento por cesárea
electiva. El uso de las placentas para estos estudios se aprobó por
el Comité de Ética de la Fundación del Hospital Hammersmith,
Londres. Los vasos sanguíneos se pusieron en una solución salina
equilibrada de Hank y se cortaron en fragmentos de
1-2 mm usando fórceps de disección finos y tijeras
de iredectomía. Se retiraron los coágulos residuales y los vasos
sanguíneos se empaparon entonces en solución salina equilibrada de
Hank.
El efecto de cada compuesto en una nueva
formulación de vasos sanguíneos se determinó al cultivar los vasos
sanguíneos dentro de un coágulo de fibrina en placas de cultivo de
tejido de 24 pocillos. Se añadieron treinta \mul de trombina
bovina (50 NIH U/ml en cloruro de sodio 0,15 M) a cada pocillo
seguido de 1 ml/pocillo de fibrinógeno bovino de 3 mg/ml en Medio
199. La trombina y el fibrinógeno se mezclaron rápidamente en un
fragmento de vasos sanguíneos situado en el centro del pocillo. La
formación de gel de fibrina ocurrió rápidamente y dejó el vaso
suspendido dentro del gel. Se añadió entonces a cada pocillo un
ml/pocillo de Medio 199 suplementado con suero de ternero fetal al
20%, penicilina 250 IU/ml y estreptomicina 250 U/ml. También se
añadió ácido
\varepsilon-amino-n-caproico
(300 \mug/ml) durante los primeros 4 días y dos veces por semana a
partir de entonces (50 \mug/ml) para prevenir la disolución del
coágulo de fibrina. Los vasos se cultivaron a 37ºC en un incubador
humidificado durante 25 días cambiándose los medios dos veces por
semana.
El grado de formación de nuevos vasos fue
cuantificado dos veces por semana por tres observadores diferentes
usando una escala visual análoga en la que 0 = sin crecimiento, 1 =
muy poca formación de nuevos vasos, 2 = formación significativa de
nuevos vasos y 3 = densa formación de nuevos vasos. Se derivó una
puntuación de angiogénesis los recuentos asumidos para cada pocillo
al dividir la puntuación total por la máxima puntuación posible y
expresando entonces el resultado como un porcentaje. En cada una de
las 3 ocasiones distintas, cada compuesto se analizó en 20 pocillos
replicados. Los experimentos en los que los vasos sanguíneos se
cultivaron en MCDB 131 (es decir medios libres de suero) mostraron
que los factores de suero no fueron necesarios para la formación de
nuevos vasos sanguíneos. Algunos de los coágulos de fibrina se
fijaron durante la noche en formalina al 10%, inmersa en parafina,
se seccionaron para histología y luego se tiñeron para los
marcadores de células endoteliales Factor VIII y CD31. Los
resultados se expresan como la media \pm S.E.M. Se usó una prueba
t de Student para determinar el nivel de significancia.
Durante las 3 semanas de transcurso del ensayo,
una galería compleja de microvasos surgió de la sección cortada del
vaso sanguíneo inmerso dentro de un coágulo de fibrina. Se observó
muy poco crecimiento de nuevos vasos a partir de esas áreas del vaso
que no se habían seccionado. Los primeros vasos sanguíneos
aparecieron hacia el día 4 y fueron normalmente de extremo romo.
Durante los siguientes 18 días, continuaron ramificándose y dando
lugar a complejas galerías de vasos. El crecimiento fue rápido
durante las 2 primeras semanas y luego se ralentizó
considerablemente. Estos nuevos vasos estaban recubiertos por
células endoteliales como se demostró mediante inmunohistoquímica
positiva para Factor VIII y CD31.
Las figuras 4 y 5 muestran el efecto de
2-sulfato de dextrina y 6-sulfato de
dextrina en la formación de nuevos vasos. No hubo diferencia entre
vasos cultivados en medios en comparación con vasos cultivados en
medios que contienen dextrina (100 \mug/ml); (40 pocillos; 2
experimentos; p = 0,9 en el día 18). En contraposición, hubo una
reducción significativa en el número de nuevos vasos que se formaron
cuando estuvo presente el 2-sulfato de dextrina (100
\mug/ml). Esto se vio por primera vez en el día 13 (p = 0,02), y
la diferencia siguió estando presente en el día 22 (p = 0,03). El
6-sulfato de dextrina también provocó una
disminución significativa en la formación de nuevos vasos. Esto se
vio por primera vez en el día 13 (60 pocillos; 3 experimentos; p =
0,004) y siguió estando presente el día 22 (p = 0,002).
Kubota y col informaron de que las células
endoteliales de la vena umbilical humana experimentan diferenciación
morfológica con formación tubular cuando se cultivan en un gel
reconstituido compuesto por proteínas de membrana del basamento
(Matrigel; Beckton-Dickinson). Esto tiene
similitudes con la situación in vivo donde las células
endoteliales recubren el lumen de vasos sanguíneos y están en
contacto con la matriz extracelular de las membranas del basamento
que está compuesta de colágeno IV, heparán sulfato proteoglicano y
las glicoproteínas laminina y nidogen/entactina.
Debido a la capacidad de las membranas del
basamento para estimular la diferenciación, las células cultivadas
en placa sobre el gel se unen rápidamente. Dentro de entre una y dos
horas, se observan procesos alargados. Después de ocho horas, los
cultivos de células endoteliales muestran redes abundantes de
ramificación y anastomosación de cordones de células. Mediante
espectroscopía de luz, la mayoría de estos cordones mostraron una
estructura translúcida central a lo largo de su eje longitudinal
sugiriendo la presencia de un lumen. Hacia las dieciocho horas, las
células endoteliales habían formado una red interconectada de
células anostomosantes que, mediante espectroscopía de luz de baja
potencia, tienen un aspecto de panal. Las estructuras similares a
tubos formadas por células endoteliales sobre Matrigel persisten
durante varios días. Con el tiempo, la red comienza a separarse del
Matrigel apareciendo células endoteliales viables en los medios de
cultivo. La formación de las estructuras tubulares no depende de
factores de crecimiento extracelulares o de la presencia de heparina
en los medios de cultivo.
La formación de tubos parece ser relativamente
específica para células endoteliales porque ni los fibroblastos
dérmicos humanos ni las células del músculo liso humano forman tubos
cuando se cultivan sobre Matrigel. Las células endoteliales
cultivadas sobre matrigel retienen la reactividad al Factor VIII y
son metabólicamente activas según se indica mediante su absorción de
lipoproteínas acetiladas de baja densidad. Además, después de más de
una semana de cultivo, las células endoteliales de la vena umbilical
humana cultivadas sobre Matrigel no mostraron un aumento en su
número celular, en comparación con células cultivadas sobre
fibronectina que muestran un aumento de cuatro veces en el número
celular.
Estudios de EM ultraestructurales han confirmado
que las extensiones citoplásmicas anastomosantes de las células
endoteliales morfológicamente diferenciadas contienen un lumen que
está completamente rodeado por una o dos células endoteliales en la
sección transversal. El lumen contiene varias cantidades de
citoplasma degenerado, sugiriendo que la remodelación muy rápida de
las células tiene lugar durante la formación de los tubos. Los
estudios de viabilidad de células endoteliales cultivadas sobre
Matrigel no indican que la muerte celular desempeña un papel
importante en la formación de los tubos. Además, estas células
diferenciadas retienen los cuerpos de Weibel-Palade
característicos de las células endoteliales.
El ensayo de la formación de microtubos se llevó
a cabo al aislar células endoteliales de la vena umbilical humana a
partir de cordones umbilicales dentro de las 6 h del parto mediante
sección cesárea. La vena umbilical se canuló y se introdujo
colagenasa al 0,1% en salino tamponado con fosfato y se incubó
durante 20 minutos. Las células endoteliales liberadas por la
colagenasa se obtuvieron al lavar la vena umbilical con Medio 199.
Las células se lavaron tres veces con Medio 199 y luego se
cultivaron en matraces de cultivo de tejido recubiertos con
fibronectina. Los medios de cultivo estaban formados por Medio 199
con suero de bovino fetal al 20%, suplemento para el crecimiento
celular epidérmico de 30 \mug/ml, heparina de 10 IU/ml penicilina
de 100 IU/ml, estreptomicina de 100 \mug/ml y
L-glutamina 2 mM. Las células endoteliales de la
vena umbilical humana se pasaron hasta confluencia tras tratamiento
con tripsina-AEDT. Todas las células se usaron con
entre 3 y 6 pases.
Se dispensaron alícuotas de Matrigel en platos de
cultivo de tejido de 35 mm de diámetro sobre hielo y entonces se
incubaron a 37ºC durante 10 minutos para dejar que el gel se fijara.
Se prepararon series de dilución de D2S y D6S en medio de cultivo de
HUVEC y se añadió a los platos.
Se recolectaron HUVECs con entre 3 y 6 pases
usando tripsina y se suspendieron en un medio de cultivo a una
densidad de 2 - 3 x 10^{5} células/ml. Se añadieron alícuotas de
un ml de la suspensión de las células a las placas que contienen las
dextrinas sulfatadas y se incubaron a 37ºC, 5% de CO_{2}. En
distintos momentos entre las 8 - 24 horas, las placas se examinaron
y se puntuaron usando un esquema publicado entre 0 - 4, donde 0 =
todas las células adherentes permanecen solas, y 4 = todas las
células adherentes implicadas en estructuras tubulares. La formación
de nuevos vasos fue cuantificada por tres observadores diferentes a
las 18 h. La variabilidad dentro del observador y entre los
observadores fue < 10%. n = 3. Los resultados a partir de
2-sulfato de dextrina y 6-sulfato de
dextrina se muestran en las Figuras 2 y 6.
También se analizó un sulfato de dextrina
bisulfatado (es decir: 2,6 sulfato de dextrina libre de endotoxina;
ML 95/50) en este ensayo. Esta molécula está formada por un sulfato
en la posición 2' en cada molécula de glucosa teniendo también
aproximadamente el 30% de las moléculas de glucosa un sulfato en la
posición 6'. Su actividad anti-angiogénica fue mayor
que la observada con D2S pero menor que la observada con D6S. Esto
mostró que tener más de un sulfato por molécula de glucano aumenta
la actividad anti-angiogénica de las dextrinas
sulfatadas.
El modelo in vitro de angiogénesis usado
para analizar dextrinas sulfatadas cumple con los dos sellos
característicos de la angiogénesis, es decir: proliferación de
células endoteliales y la brotación de capilares. Cuando se han
usado ensayos in vitro similares para analizar otros
polisacáridos sulfatados, los datos han sido difíciles de
interpretar porque los compuestos no experimentaron primero la
caracterización química detallada. Nuestras observaciones in
vitro muestran que las dextrinas sulfatadas inhiben la formación
de nuevos vasos mediante células endoteliales normales y que esto
previene la formación de nuevos vasos; es decir: angiogénesis.
Al respecto, es interesante revisar los estudios
de Nakamura y col, quienes mostraron que
SP-PG inhibió la angiogénesis que se observó después
de la inoculación subcutánea de células de SK-SIDA
en ratones desnudos. Sin embargo, tuvieron que administrar 250
mg/kg/día para suprimir la angiogénesis. Dicha dosis nunca se podría
haber logrado en pacientes y explica probablemente porqué no se
observó una inhibición de angiogénesis en un ensayo clínico
posterior cuando el fármaco se administró por vía intravenosa. Por
el contrario, hemos administrado una dosis de \approx 2 mg/kg/día
y observamos un efecto clínico significativo sobre lesiones de
sarcoma de Kaposi tempranas sin ninguna toxicidad asociada.
En un reciente informe se mostró que las
dextrinas sulfatadas no interfirieron con el crecimiento pero
inhibieron la diferenciación morfológica de las células epiteliales
(Thornton y col, Anti-microbial Agents and
Chemotherapy 43, 2528-2533, 1999). Los
resultados del ensayo de angiogénesis placental muestran que el
sulfato de dextrina inhibe la formación de nuevos vasos y la
diferenciación de la línea celular de HUVEC.
Se evaluó el efecto de sulfato de dextrina en la
proliferación in vitro de 2 líneas celulares endoteliales y
la formación de la línea celular endotelial HUVEC.
SK-HEP-1 es un
adenocarcinoma de hígado humano con morfología endotelial y ECV304
es un carcinoma de vejiga urinaria humana con características
similares a las endoteliales. Ambas líneas celulares se obtuvieron
de ECACC. HUVEC fue suministrado como un cultivo por TCS
Biologicals.
Las células se cultivaron y se prepararon en un
medio RPMI que contiene FCS al 10% y glutamina 2 mM. Para los
ensayos in vitro, las células se recolectaron con AEDT al
0,025%, se lavaron en el medio de cultivo y se cultivaron en placas
de 96 pocillos a 5 x 10^{3}y 1 x 10^{4} células/pocillo en un
volumen de 100 \mul. Tras 24 horas, para permitir la adherencia de
las células, el medio se sustituyó por medio fresco que contiene
sulfato de dextrina a concentraciones de 0, 1, 5, 10, 50, 100, 500,
1000 \mug/ml. Tras 48 horas, se evaluó la proliferación mediante
absorción de metil tiazol tetrazolio (MTT) de la manera
siguiente:
Se añadió MTT (Sigma) a los pocillos en un
volumen de 50 \mul a una concentración de 1 mg/ml. Tras 4 horas de
incubación los cristales de formazán insolubles se solubilizaron
mediante la adición de 75 \mul de DMSO/pocillo y se midió la
absorbancia a 550 nm. El ensayo de MTT ha mostrado previamente estar
en correlación con recuentos de células directos para varias líneas
de células epiteliales GI (Watson y col, Anti-cancer
drugs, 1994; 5, p 591-597).
El efecto de dextrina sulfatada en la formación
de vasos de la línea celular de HUVEC se llevó a cabo mediante el
uso del Modelo de Angiogénesis Humano de TCS Biologicals. El ensayo
se proporciona como un cultivo de la línea celular de HUVEC junto
con matriz de cultivo y células humanas adicionales presentes (la
naturaleza exacta de las células no se conoce) en las etapas más
tempranas de la formación de túbulos en un formato de 24 pocillos.
El reactivo de control positivo fue una solución de reserva patrón
de VEGF y el control negativo fue Suramin. Tras retirar los sellados
de los pocillos, los cultivos se examinaron para ver la morfología
celular para confirmar su viabilidad.
El medio de crecimiento se proporcionó con el kit
y se usó para preparar la dextrina sulfatada a concentraciones que
varían entre 0-1000 \mug/ml. El medio existente se
aspiró desde los pocillos y se sustituyó con medio que contiene las
concentraciones de sulfato de dextrina en un volumen de 0,5 ml. Éste
se puso a 37ºC, en una atmósfera que contiene 5% de CO_{2}. Esto
se repitió en los días 4, 7 y 9.
Entre los días 7-11 los cultivos
se fijaron mediante el fijador adjunto y se tiñeron con el
anticuerpo anti-PECAM-1 monoclonal
de ratón a una dilución 1:4000 (presente en el tampón de bloqueo).
Se añadió 0,5 ml de anticuerpo diluido por pocillo y se incubó
durante 60 minutos a 37ºC. El anticuerpo secundario (conjugado de
fosfatasa alcalina IgG anti-ratón de cabra) se
diluyó 1:500 en tampón de bloqueo y se añadió a los pocillos después
de lavar durante 60 minutos a 37ºC. Tras lavar la placa se preparó
el sustrato; se disolvieron comprimidos de BCIP/NBT en agua
destilada y se añadieron a los pocillos. Tras la incubación durante
5-10 minutos los pocillos se lavaron y se
representaron mediante una imagen usando el paquete de software de
análisis de imagen Leica Qwin.
El sulfato de dextrina se evaluó en dos
experimentos distintos. Todos los experimentos se llevaron a cabo
con dos diferentes concentraciones de siembra de células diferentes.
El sulfato de dextrina indujo niveles moderados de inhibición (Véase
Figuras 7, 8, 9 y 10). Para comparar entre líneas celulares y
experimentos, se calculó el nivel de inhibición alcanzado a las
concentraciones más altas evaluadas (1000 \mug/ml) al igual que la
significancia a partir del control sin tratar. (Véase Figura
11).
La línea celular de
SK-HEP-1 se inhibió hasta un mayor
grado que la línea celular de ECV304, induciendo el sulfato de
dextrina \sim 65% de inhibición a la menor concentración celular.
La inhibición a la mayor concentración celular no fue tan
grande.
El nivel de inhibición que se mostró con la línea
celular de ECV304 estuvo en el intervalo entre
11-33%. No hubo diferencia entre el nivel de
inhibición a las 2 concentraciones celulares.
Los resultados del efecto del sulfato de dextrina
sobre la formación de túbulos se dan en las Figuras 12, 13 y 14.
La distancia de túbulos no se representó
gráficamente ya que no hubo discriminación dentro del experimento
entre los controles positivos y negativos. Respecto al número de
túbulos, Suramin indujo un efecto inhibitorio significativo (51%,
p<0,0001, prueba t de Student) cuando se comparó con el control
vehículo mientras que VEGF indujo un aumento significativo (174%,
p<0,0001). El efecto del sulfato de dextrina en el punto de
ramificación fue dependiente de la concentración, ocurriendo una
estimulación significativa a las concentraciones más bajas (1 y 5
\mug/ml, 120% y 115% de control). La inhibición se mostró sin
embargo a concentraciones mayores que 10 \mug/ml (26%, 48%, 53% y
68% de inhibición, a concentraciones de 50, 100, 500 y 1000
\mug/ml, respectivamente). Suramin inhibió significativamente
puntos de ramificación (98% de inhibición, p<0,0001) mientras que
VEGF sólo significativamente puntos de ramificación elevados (131%,
p<0,05). Todas las concentraciones de sulfato de dextrina
redujeron significativamente los puntos de ramificación de los
túbulos entre 31% con 1 \mug/ml hasta 93% con 1000 \mug/ml
(significancia mostrada en la Figura 12). Las imágenes microscópicas
se muestran en las Figuras 15, 16, 17, 18 y 19.
El sulfato de dextrina inhibió el crecimiento
basal de las líneas celulares similares a las endoteliales,
SK-HEP-1 y EVC304 según se evaluó
mediante el ensayo MTT. Los efectos inhibitorios se observaron a
concentraciones > 100 \mug/ml. Las células sembradas a una
mayor concentración no parecen aumentar la magnitud del efecto
inhibitorio, lo que indica que la acción es probable que sea
citostática en lugar de citotóxica.
SK-HEP-1 fue más sensible a los
efectos inhibitorios del crecimiento de la dextrina sulfatada.
Se sabe que la proliferación de células HUVEC no
está directamente inhibida por sulfato de dextrina in vitro
(Thomton y col, 1999). Sin embargo el efecto de sulfato de dextrina
se evaluó sobre las características angiogénicas de las células
HUVEC en un cultivo de células mezcladas en la presencia de ECM. Se
usaron VEGF y Suramin como controles positivos y negativos,
respectivamente, y afectaron a la formación de túbulos y puntos de
ramificación en la dirección correcta. El sulfato de dextrina indujo
una estimulación baja pero significativa del número de túbulos a las
concentraciones más bajas pero a la mayor concentración de 1000
\mug/ml indujo 68% de inhibición. El nivel de inhibición del
número de túbulos a 100 \mug/ml (48%) fue comparable con el
presentado en el estudio de Thornton y col.
El sulfato de dextrina indujo un efecto
inhibitorio en el número de puntos de ramificación a todas las
concentraciones evaluadas.
La dextrina sulfatada inhibió el crecimiento de 2
líneas celulares similares a las endoteliales en un ensayo in
vitro e inhibió el número de túbulos y puntos de ramificación de
la línea celular HUVEC en un ensayo de angiogénesis.
Se investigó la capacidad del sulfato de dextrina
para inhibir el crecimiento in vivo del xenoinjerto
colorrectal humano AP5VL bien vascularizado.
Se administró sulfato de dextrina, 10 mg/kg en 1
ml de icodextrina cada segundo día a dos ratones SCID macho. La
dosificación continuó durante 14 días.
La línea celular evaluada, AP5LV, es una variante
de una línea celular colorrectal humana establecida, derivada
originalmente de un tumor principal de un paciente. Las células
AP5LV se han seleccionado por su capacidad para colonizar los
pulmones después de la inyección intravenosa y por metastatizarse
espontáneamente a los pulmones después de la inyección de las
células en la pared muscular peritoneal. Las células AP5LV se
mantuvieron in vitro en un medio de cultivo RPMI 1640 (Gibco,
Paisley, Reino Unido) que contiene suero de bovino fetal
termoinactivado al 10% (v/v) (Sigma, Poole, Reino Unido) a 37ºC en
5% de CO_{2} y condiciones húmedas. Las células de monocapas
semi-confluentes se recolectaron con AEDT al 0,025%,
se lavaron dos veces en el medio de cultivo descrito anteriormente,
y se re-suspendieron a 5 x 10^{6}/50 \mul en
salino tamponado con fosfato esterilizado, pH 7,4 (PBS).
Los ratones se anestesiaron usando Hypnorm
(Roche)/Hyponovel (Janssen) y la suspensión de células se inyectó en
la pared muscular peritoneal de 20 ratones SCID macho. Los ratones
se etiquetaron electrónicamente con fines identificativos (RS
Biotech, Traker), y se asignaron aleatoriamente a dos grupos
experimentales (véase más adelante). El régimen de tratamiento se
inició en el día 1 y se continuó cada día hasta la terminación en el
día 38.
A la terminación se extirparon las paredes
musculares peritoneales y se pesaron, congelándose repentinamente la
mitad y fijándose con Formalina la otra mitad. Los pulmones también
se retiraron y se fijaron con Formalina para la evaluación de la
carga tumoral metastática.
Los ratones se pesaron durante todo el
estudio.
Grupo 1, n = 10 machos - 4% Icodextrina, 1 ml
i.p. cada segundo día.
Grupo 2, n = 10 machos - sulfato de dextrina 10
mg/kg en 4% Icodextrina, 1 ml i.p. cada segundo día.
Los pesos tumorales finales se muestran en la
Figura 20 (pesos tumorales para ratones individuales) y Figura 23
(pesos tumorales medios para cada grupo experimental).
El sulfato de dextrina indujo una reducción del
28% en el peso tumoral final que no logró por poco alcanzar
significancia (p=0,065, prueba T de Student).
La dosis de sulfato de dextrina elegida para el
estudio de terapia inicial no logró por poco inducir un efecto
significativo en los pesos tumorales finales del xenoinjerto
colorrectal humano, AP5LV. Esto puede reflejar el hecho de que
n=9/10 ratones por grupo no fueran lo suficientemente grandes para
mostrar significancia a este nivel de inhibición. No hubo toxicidad
con esta dosis.
Los sulfatos de dextrina son compuestos
conocidos. Se producen por la sulfatación de dextrinas, que son
mezclas de polímeros de glucosa producidos mediante la hidrólisis
del almidón. Estos polímeros de glucosa tienen un amplio intervalo
de polimerización. El grado de polimerización (GP) varía entre 1 (el
monómero, glucosa) hasta valores muy elevados, por ejemplo de hasta
cientos de miles o más de unidades de glucosa.
Normalmente, el resultado directo de hidrolizar
un almidón es una dextrina que contiene una elevada proporción de
polímeros de peso molecular relativamente bajo y puede contener por
ejemplo hasta 60% en peso de polímeros de glucosa de GP menor de 12.
Los sulfatos de dextrina usados en la presente invención pueden
tener un amplio intervalo de composición, pero se derivan
preferiblemente de dextrinas que contienen al menos 50% en peso,
preferiblemente más de 90%, de polímeros de glucosa mayores de 12,
y/o contienen menos de 10%, preferiblemente menos de 5%, en peso de
polímeros de glucosa de GP menor de 12. El peso molecular medio
ponderal de la dextrina puede estar, por ejemplo, entre 10.000 y
35.000, preferiblemente entre 15.000 y 25.000. (La técnica usada
para determinar el peso molecular de la dextrina es cromatografía
líquida de alta presión usando columnas cromatográficas calibradas
con patrones de dextrina, como designaron Alsop y col, J
Chromatography 246, 227-240, 1989). Preferiblemente,
la dextrina contiene no más de 10%, preferiblemente menos de 5%, en
peso de polímeros de peso molecular mayor de 40.000. El peso
molecular medio ponderal deseado y el perfil del polímero se
consiguen al someter a la dextrina a fraccionamiento, usando
técnicas conocidas, incluyendo precipitación con disolvente y
fraccionamiento de membrana. Entre las dextrinas a partir de las
cuales se pueden proporcionar sulfatos de dextrina adecuados para
uso en la presente invención están aquellas descritas en las
memorias descriptivas de patente europea nº 115911, 153164 y
207676.
207676.
Los sulfatos de dextrina se han usado previamente
de modo farmacéutico. Por ejemplo, la memoria descriptiva de la
patente británica 871.590 describe el uso de ciertos sulfatos de
dextrina como agentes antilipémicos, la memoria descriptiva de la
patente de Estados Unidos 5.439.892 describe el uso de ciertos
sulfatos de dextrina como agentes anti-VIH. Estos
antecedentes también describen procedimientos para la producción de
sulfatos de dextrina; sus descripciones se incorporan en el presente
documento como referencia.
En el procedimiento de la invención el sulfato de
dextrina se puede administrar al paciente por cualquier ruta,
enteral o parenteral, a juicio del médico. La administración por vía
intraperitoneal es particularmente efectiva, pero el sulfato de
dextrina también se puede proporcionar, por ejemplo, por vía oral,
vía intravenosa, o se puede inyectar directamente en las lesiones en
una base de lesión por lesión, o se puede aplicar por vía tópica. El
nivel de dosificación debe determinarlo el médico.
Las dextrinas pueden estar sulfatadas en las
posiciones 2, 3 y 6, y una dextrina completamente sulfatada
contiene, por lo tanto, tres grupos sulfato por unidad de glucosa.
El sulfato de dextrina usado en la presente invención puede tener
cualquier grado de sulfatación, pero preferiblemente contiene como
mucho dos, más preferiblemente entre 0,5 y 1,5, grupos sulfato por
unidad de glucosa. Además, el sulfato de dextrina es preferiblemente
2-sulfato de dextrina, 6-sulfato de
dextrina o una mezcla de éstos.
Se preparó una composición para uso en la
administración de un sulfato de dextrina por vía intraperitoneal, en
forma de una solución acuosa esterilizada que contiene:
Sulfato de dextrina | 1,00 | microgramos/ml |
Mezcla de polímero de glucosa | 10 | gramos/litro |
Na | 132 | mmol/litro |
Ca | 1,75 | mmol/litro |
Mg | 0,75 | mmol/litro |
Lactato | 35 | mmol/litro |
El sulfato de dextrina fue
2-sulfato de dextrina, preparado como se describe en
el Ejemplo 3 de la patente de Estados Unidos 5.439.892. La mezcla de
polímero de glucosa, presente en la solución como un agente
osmótico, fue la mezcla de polímero de glucosa descrita en el
Ejemplo 2 de la memoria descriptiva europea 153164; contenía 91,9%
de polímeros de GP mayor de 12 y 7,9% de polímeros de GP entre 2 y
10, y tuvo un peso molecular medio ponderal de 23.700.
En el organismo adulto, las células endoteliales
proliferan a una velocidad extremadamente lenta con tiempos de
cambio que se ha estimado que son de años. En ciertos estados
fisiológicos (por ejemplo: ovulación) y patológicos (por ejemplo:
cicatrización, inflamación, crecimiento tumoral, artritis
reumatoide, retinopatía diabética y enfermedad inflamatoria del
intestino), nuevos vasos sanguíneos crecen rápidamente a partir de
capilares preexistentes mediante un proceso de brotación que es
similar a la angiogénesis embrionaria. La angiogénesis fisiológica
es rara por lo tanto. Otras formas de angiogénesis en el adulto se
asocian casi siempre con un proceso de enfermedad patológico.
Aunque los dos procesos son distintos y
separables, están sin embargo estrechamente relacionados. El aspecto
histológico de la inflamación crónica incluye la presencia de tejido
de granulación del cual la neovascularización es un aspecto
destacado. El marcado aumento en las demandas metabólicas de un
tejido que está proliferando, reparándose o experimentando una
hipertofia debe estar acompañado por un aumento proporcional en el
suministro de sangre capilar. Este es un requisito absoluto y
sugiere varias características de angiogénesis. En primer lugar, el
sistema vascular debe ser capaz de responder rápidamente a las
necesidades crecientes del tejido con un aumento en su
micro-vasculatura. En segundo lugar, el elevado
coste metabólico de la angiogénesis significa que el proceso debe
estar estrechamente controlado en condiciones basales y que debe
ocurrir sólo cuando sea absolutamente necesario. En tercer lugar,
cuando se pierde dicho control estricto, se crea un entorno anormal
y esto conduce a enfermedad.
Por lo tanto, las células endoteliales que son
normalmente inactivas se activan como parte de la respuesta
angiogénica. Cuando se estimulan las células endoteliales de la
microvasculatura, degradan su membrana basal y la matriz
extracelular proximal, migran direccionalmente, se dividen, y se
organizan en capilares de funcionamiento que se revisten mediante
una nueva lámina basal. Estas etapas no son secuenciales. Más bien
representan una orquestación de sucesos de solapamiento que son
necesarios para intentar devolver el tejido dañado al estado
homeostático normal. En cada una de estas etapas de angiogénesis,
sigue habiendo vacíos sustanciales en nuestro conocimiento de los
mecanismos exactos implicados.
La señal que inicia la angiogénesis varía con el
estado que activa la estimulación y la angiogénesis y se cree que es
específica de cada órgano. Por ejemplo, la degranulación de las
plaquetas así como la digestión proteolítica de la matriz
extracelular han estado implicadas porque ocurren rápidamente
después del daño al tejido y no requieren nueva síntesis de
proteínas. Sin embargo, muchas células también pueden ser el origen
de señales angiogénicas e incluyen células tumorales, fibroblastos,
células epiteliales y células endoteliales.
Por lo tanto, la angiogénesis, según se define
mediante el crecimiento de nuevos capilares a partir de vasos
preexistentes, es un proceso biológico fundamental que está en el
núcleo de muchos procesos fisiológicos y patológicos. En la
inflamación crónica y en el crecimiento tumoral, la angiogénesis
progresa desde un proceso fisiológico hasta un proceso
patológico.
Esto significa que un fármaco como
2-sulfato de dextrina o 6-sulfato de
dextrina o 2,6-sulfato de dextrina que reduce y/o
previene la proliferación de células endoteliales y previene la
neo-angiogénesis durante las etapas más tempranas de
un proceso de enfermedad patológico podría abortar o incluso
prevenir el daño al tejido que ocurriría como consecuencia de la
respuesta inflamatoria crónica. El objetivo de dicho fármaco sería
prevenir la lenta progresión de la destrucción del tejido y la
fibrosis que es inducida por la respuesta angiogénica observada en
la inflamación crónica.
Ha habido una investigación considerable en el
papel de la angiogénesis en el crecimiento tumoral. Al principio de
la patogénesis de un tumor, y antes de que un tumor se vuelva
clínicamente significativo, debe haber un cambio a un fenotipo
angiogénico. Este cambio angiogénico puede estar mediado por un
aumento en la expresión de factores angiogénicos, o por un descenso
en la expresión de factores angiostáticos, o ambos. Muchos factores
han estado implicados en el control de actividad angiogénica
asociada a tumores incluyendo factor de crecimiento endotelial
vascular (VEGF), factor de crecimiento de fibroblasto básico (bFGF)
y las quimoquinas CXC. Ya hemos mostrado que
2-sulfato de dextrina y 6-sulfato de
dextrina no interfieren con la acción proliferativa del crecimiento
endotelial vascular y factor de crecimiento de fibroblasto básico en
células endoteliales principales de la línea celular
KSY-1. La propagación y crecimiento de metástasis
distal sólo se puede conseguir mediante células individuales que han
sido capaces de diseminarse por todo el cuerpo y que pueden
estimular una respuesta angiogénica.
Por lo tanto, sólo cuando el depósito metastático
de las células ha hecho el cambio a un fenotipo angiogénico la
velocidad de proliferación de estas células será lo suficientemente
rápida para que el foco metastático sea clínicamente evidente. Un
inhibidor eficaz de la proliferación mediada por células
endoteliales prevendría, por lo tanto, un crecimiento ulterior del
tumor principal y detendría el desarrollo de metástasis. Dado que el
propio endotelio tumoral no es genéticamente anormal, y, por lo
tanto, no está sometido a una elevada velocidad de mutación, es muy
poco probable desarrollar resistencia al fármaco a la terapia
angiostática.
Esto significa que un fármaco como
2-sulfato de dextrina o 6-sulfato de
dextrina o 2,6-sulfato de dextrina que reduce o
previene la proliferación de células endoteliales y previene la
neo-angiogénesis durante las etapas más tempranas
del crecimiento de la metástasis podría abortar o incluso prevenir
el desarrollo de la lesión metastática.
La enfermedad microvascular que se manifiesta
como formación de nuevos vasos es la forma más grave de daño al
tejido que ocurre en pacientes diabéticos. Su manifestación más
seria es microangiopatía que conduce a nefropatía diabética y a
enfermedad ocular retinal diabética. También se cree que los cambios
microvasculares contribuyen a la neuropatía diabética y a enfermedad
diabética de los pies. Aunque un mal control de glucosa es un factor
contribuyente principal, no es el único factor responsable para este
proceso de enfermedad patológico.
Tanto la nefropatía diabética como la retinopatía
diabética tienen una patogénesis multifactorial. Hay cambios en las
células endoteliales, espesamiento de las membranas basales del
capilar, número reducido de pericitos intramusculares, hipoxia del
tejido y flujo reducido de sangre retinal. En el caso de la retina,
los cambios en las arteriolas, capilares y venas conducen a la
formación de nuevos vasos sanguíneos en los márgenes del área
isquémica. Se cree que esto da como resultado la liberación de
factores angiogénicos que fomentan la formación de nuevos vasos
sanguíneos. Se han aislado a partir de las retinas de varias
especies factores angiogénicos con propiedades similares a las
aisladas a partir de algunos tumores. Este estímulo a la
neo-vascularización da como resultado una
retinopatía proliferativa cuyos aspectos son el crecimiento de
nuevos vasos sanguíneos. La hemorragia a partir de estos nuevos
vasos sanguíneos conduce a menudo a la ceguera.
Muchos pacientes con nefropatía diabética
desarrollan un fallo renal crónico. Son tratados a menudo usando
diálisis peritoneal ambulatoria continua. Esto requiere el uso de
soluciones de diálisis como glucosa o dextrina. Al añadir una
dextrina sulfatada a una concentración apropiada a la solución de
diálisis de dextrina, debe ser posible reducir un daño ulterior al
riñón al inhibir la respuesta angiogénica que la dirige. Estudios en
animales han mostrado que cuando se administran dextrinas sulfatadas
por vía intraperitoneal, se acumulan en el riñón. Al monitorizar
también las retinas de estos pacientes, será posible establecer si
las dextrinas sulfatadas suministradas por vía intraperitoneal
prevendrán la formación de nuevos vasos sanguíneos (es decir:
retinopatía diabética) en el ojo.
La artritis reumatoide es una enfermedad
inflamatoria crónica que se caracteriza por una destrucción
progresiva de las articulaciones. Los sellos característicos de los
cambios patológicos en el sinovio incluyen hiperplasia de las
células del revestimiento sinovial y la agregación similar a
folículos de linfocitos y células plasmáticas. Esta inflamación del
sinovio conduce a la formación de pannus muy vascularizado y a la
destrucción eventual de la articulación. La destrucción del tejido
es parcialmente dependiente de las proteasas y colagenasas que se
liberan durante la respuesta angiogénica.
Aunque estudios patológicos han identificado daño
capilar, edema, congestión vascular y un infiltrado celular como
cambios patológicos tempranos en el sinovio reumatoide, los factores
que inician el proceso de la enfermedad y conducen a esta
inflamación crónica todavía permanecen poco claros. Hirohata S &
Sakakibara J, Lancet: Angiogenesis as a possible elusive triggering
factor in rheumatoid arthritis, 17 de abril 1999, página 1331, se
advirtió que la neo-angiogénesis precede a
todos los otros aspectos de la artritis reumatoide como
proliferación de células del revestimiento e infiltración celular
entre uno y dos años. Aunque se ha mostrado que las células que
revisten el sinovio producen factores de crecimiento angiogénico
como factor de crecimiento de fibroblasto básico y factor de
crecimiento endotelial vascular en el sinovio al comienzo de la
artritis reumatoide, en sus etapas más tempranas, el sinovio
muestra neo-angiogénesis sin proliferación de
células del revestimiento. Esto confirma que la angiogénesis es el
evento patológico principal que se activa mediante un antígeno
desconocido. Por lo tanto, la intervención con un fármaco como
2-sulfato de dextrina o 6-sulfato de
dextrina o 2,6-sulfato de dextrina que reduce o
previene la proliferación de células endoteliales y la
neo-angiogénesis durante sus etapas más tempranas
podría se beneficioso tanto para el tratamiento de artritis
reumatoide temprana y para la prevención de la artritis destructiva
que se desarrolla eventualmente.
La enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa son
las formas principales de enfermedad inflamatoria del intestino.
Estos trastornos inflamatorios crónicos del tracto gastrointestinal
se activan por un patógeno desconocido. Su patología se caracteriza
por un infiltrado leucocitario crónico en la pared intestinal que
conduce a un daño progresivo en el tejido. La microvasculatura
intestinal ha estado implicada desempeñando un papel principal en la
patogénesis y la progresión de la enfermedad inflamatoria del
intestino. Los estudios inmuno-histoquímicos de
tejido de pacientes con enfermedad inflamatoria del intestino activa
han mostrado que las células endoteliales microvasculares expresan
grandes niveles de E-selección, molécula de adhesión
intercelular de tipo 1(ICAM-1) y CD31. Estas
moléculas de adhesión median en la unión y transmigración de
leucocitos circulantes. De este modo la función celular endotelial
alterada se asocia con inflamación crónica persistente en la
enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa.
En el caso de estos dos trastornos, es posible
que la administración intraperitoneal de 2-sulfato
de dextrina o 6-sulfato de dextrina o
2,6-sulfato de dextrina tuviese un beneficio
terapéutico. La administración intraperitoneal del fármaco da como
resultado que cantidades sustanciales del fármaco se acumulan en
todos los tejidos asociados con el intestino delgado y el intestino
grueso. Esto podría dar como resultado una reducción en el número de
células endoteliales activadas que proliferan, así como prevenir la
activación y proliferación de nuevas poblaciones de células
endoteliales. Esto a su vez prevendría la
neo-angiogénesis y la continuación de la respuesta
inflamatoria crónica que conduce al desarrollo de la enfermedad
clínica.
Esto es un trastorno de la piel que se
caracteriza por un infiltrado celular inflamatorio, proliferación
anormal de queratinocitos y neovascularización dérmica. Aunque se
reconoce que la angiogénesis asociada con psoriasis no es la causa
principal de la patogénesis de esta enfermedad, la actividad
angiogénica es debida sin embargo a una combinación de la
sobreproducción de IL-8 y una subproducción del
inhibidor de angiogénesis, trombospondina-1. También
hay una sobreexpresión de otros factores angiogénicos como factor de
crecimiento endotelial vascular y factor de crecimiento
transformante alfa. El factor angiostático IP 10 se expresa en
placas psoriásicas con una expresión que está reducida tras el
tratamiento exitoso de las lesiones activas. Esto sirve para
resaltar la importancia de los factores angiostáticos endógenos en
los trastornos dependientes de angiogénesis. De manera interesante,
muchos tratamientos usados comúnmente para psoriasis como esteroides
tópicos, ciclosporina y retinoides tienen actividad
angiostática.
Por lo tanto, la aplicación regular de una
preparación tópica (es decir: piel) de 2-sulfato de
dextrina o 6-sulfato de dextrina o
2,6-sulfato de dextrina para lesiones de placa
activa de psoriasis podría dar como resultado la curación de estas
lesiones al reducir o prevenir la proliferación de células
endoteliales y la respuesta angiogénica que está dirigiendo el
desarrollo de la lesión psoriásica.
Claims (9)
1. Uso de sulfato de dextrina en el que el
sulfato de dextrina se deriva de una dextrina que tiene al menos
50%, preferiblemente más de 90%, en peso de polímeros de glucosa de
GP mayor de 12, para la fabricación de un medicamento para el
tratamiento de una enfermedad o trastorno dependiente de
angiogénesis, distinto de tumor hipervascular, en el que la
inflamación crónica es un componente significativo de la
enfermedad.
2. Uso de sulfato de dextrina según la
reivindicación 1 en el que dicho trastorno es nefropatía o
retinopatía diabética, artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria
del intestino o psoriasis.
3. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el medicamento es para
administración por vía intraperitoneal.
4. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el sulfato de dextrina se
deriva de una dextrina que contiene menos de 10%, preferiblemente
menos de 5%, en peso de polímeros de glucosa de GP menor de 12.
5. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el sulfato de dextrina se
deriva de una dextrina que tiene un peso molecular medio ponderal
entre 10.000 y 35.000, preferiblemente entre 15.000 y 25.000.
6. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el sulfato de dextrina se
deriva de una dextrina que contiene menos de 10%, preferiblemente
menos de 5%, en peso de polímeros de glucosa de peso molecular mayor
de 40.000.
7. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el sulfato de dextrina
contiene como mucho dos grupos sulfato por unidad de glucosa.
8. Uso de sulfato de dextrina según la
reivindicación 7 en el que el sulfato de dextrina contiene entre 0,5
y 1,5 grupos sulfato por unidad de glucosa.
9. Uso de sulfato de dextrina según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que el sulfato de dextrina es
2-sulfato de dextrina, 6-sulfato de
dextrina o 2,6-sulfato de dextrina o una mezcla de
éstos.
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