ES2703193T3 - Hepatocyte grown for blood purification - Google Patents

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ES2703193T3
ES2703193T3 ES17153990T ES17153990T ES2703193T3 ES 2703193 T3 ES2703193 T3 ES 2703193T3 ES 17153990 T ES17153990 T ES 17153990T ES 17153990 T ES17153990 T ES 17153990T ES 2703193 T3 ES2703193 T3 ES 2703193T3
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mkk4
hepatocytes
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Lars Zender
Torsten Wüstefeld
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Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH
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Helmholtz Zentrum fuer Infektionsforschung HZI GmbH
Medizinische Hochschule Hannover
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Abstract

Hepatocito cultivado para la purificación de la sangre, en el que el hepatocito contiene un compuesto que es un inhibidor de la actividad cinasa de MKK4, estando codificada MKK4 por el ARNm de la SEQ ID NO: 1204, en el que el compuesto no es SP600125, miricitina, genisteína o PD98059.Cultured hepatocyte for blood purification, wherein the hepatocyte contains a compound that is an inhibitor of MKK4 kinase activity, MKK4 being encoded by the mRNA of SEQ ID NO: 1204, wherein the compound is not SP600125 , myricithin, genistein, or PD98059.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Hepatocito cultivado para la purificación de la sangreHepatocyte grown for blood purification

La presente invención se refiere a un hepatocito cultivado para la purificación de la sangre, en el que el hepatocito contiene un compuesto que es un inhibidor de la actividad cinasa de MKK4, MKK4 que está codificada por el ARNm de SEQ ID NO: 1204, en el que el compuesto no es SP600125, miricitina, geisteína o PD98059.The present invention relates to a hepatocyte cultured for blood purification, wherein the hepatocyte contains a compound that is an inhibitor of the kinase activity of MKK4, MKK4 which is encoded by the mRNA of SEQ ID NO: 1204, in that the compound is not SP600125, myricithin, geistein or PD98059.

En el presente documento también se desvela el uso de un compuesto como un medicamento para el tratamiento de un paciente que padece una función hepática deteriorada, el uso de un compuesto como un medicamento para el tratamiento de la insuficiencia hepática, incluyendo la insuficiencia hepática aguda/fulminante o crónica, y/o para aumentar la regeneración del tejido hepático en un paciente. También se desvela en el presente documento el uso del compuesto para aumentar la robustez y regeneración de hepatocitos cultivados in vitro para mejorar terapias celulares, por ejemplo, para un proceso para cultivar hepatocitos en presencia el compuesto, incluyendo el uso de los hepatocitos cultivados como un trasplante, y para trasplante de hepatocitos, respectivamente, en un paciente que padece insuficiencia hepática. En el presente documento se desvela además el uso del compuesto para la producción del medicamento y el uso de hepatocitos cultivados in vitro en presencia del compuesto para la producción de un trasplante de hepatocitos.Also disclosed herein is the use of a compound as a medicament for the treatment of a patient suffering from impaired hepatic function, the use of a compound as a medicament for the treatment of hepatic insufficiency, including acute liver failure. fulminant or chronic, and / or to increase the regeneration of liver tissue in a patient. Also disclosed herein is the use of the compound to increase the robustness and regeneration of hepatocytes cultured in vitro to improve cellular therapies, for example, for a process to grow hepatocytes in the presence of the compound, including the use of cultured hepatocytes as a transplantation, and for hepatocyte transplantation, respectively, in a patient suffering from liver failure. The present disclosure further discloses the use of the compound for the production of the medicament and the use of hepatocytes cultured in vitro in the presence of the compound for the production of a hepatocyte transplant.

Además, la invención se refiere a un hígado bioartificial que comprende hepatocitos cultivados que contienen el compuesto que se ha descrito anteriormente en el presente documento y en las reivindicaciones.In addition, the invention relates to a bioartificial liver comprising cultured hepatocytes containing the compound that has been described hereinabove and in the claims.

Además, en el presente documento se desvela un proceso para producir hepatocitos que comprende el compuesto usado como un medicamento, y al uso de los hepatocitos cultivados que se ponen en contacto con el medicamento para su uso como un medicamento en el tratamiento de un hígado funcionalmente deteriorado, para el tratamiento de la insuficiencia hepática, y/o para apoyar la regeneración hepática. La insuficiencia hepática que se puede tratar de acuerdo con la presente divulgación incluye la hepatitis aguda y/o fulminante debido a infección con virus hepatotrópicos, el abuso de alcohol, la obesidad, enfermedades genéticas como la enfermedad de Wilson, la hemocromatosis, la deficiencia en alfa 1 antitripsina y afecciones relacionadas. La insuficiencia hepática que se puede tratar de acuerdo con la invención también incluye todas las formas de insuficiencia hepática crónica con cirrosis hepática inducida por, por ejemplo, las causas indicadas anteriormente.In addition, a process for producing hepatocytes comprising the compound used as a medicament, and the use of cultured hepatocytes contacted with the medicament for use as a medicament in the treatment of a liver functionally, is disclosed herein. impaired, for the treatment of liver failure, and / or to support liver regeneration. Hepatic impairment that can be treated in accordance with the present disclosure includes acute and / or fulminant hepatitis due to infection with hepatotropic viruses, alcohol abuse, obesity, genetic diseases such as Wilson's disease, hemochromatosis, deficiency in Alpha 1 antitrypsin and related conditions. The hepatic insufficiency that can be treated according to the invention also includes all forms of chronic liver failure with liver cirrhosis induced by, for example, the causes indicated above.

Estado de la técnicaState of the art

Hasta la fecha, la insuficiencia hepática se trata por trasplante de un hígado donante, sin embargo, hay una escasez grave de órganos donantes.To date, liver failure is treated by transplantation of a donor liver, however, there is a severe shortage of donor organs.

Los documentos WO 98/39352, WO 99/14226 y US 7.569.575 B2 describen el uso y síntesis de ácidos nucleicos bloqueados (ANB).WO 98/39352, WO 99/14226 and US 7,569,575 B2 describe the use and synthesis of blocked nucleic acids (ANB).

Objetos de la invenciónObjects of the invention

Es un objeto de la invención proporcionar hepatocitos cultivados, que se pueden mantener en cultivo para su uso en un hígado bio-artificial, por ejemplo, para su uso en la purificación de sangre o para el trasplante en pacientes con función hepática deteriorada.It is an object of the invention to provide cultured hepatocytes, which can be maintained in culture for use in a bio-artificial liver, for example, for use in blood purification or for transplantation in patients with impaired hepatic function.

Descripción general de la invenciónGeneral description of the invention

La invención proporciona un hepatocito cultivado que contiene un compuesto que inhibe o inactiva la cinasa 4 de la proteína cinasa activada por mitógeno (MAP2K4, también denominada MKK4), como se define adicionalmente en las reivindicaciones. La secuencia de nucleótidos del ARNm que codifica la MKK4 humana de acuerdo con el N.° de registro NM_003010 se proporciona como la SEQ ID NO: 1204. La inhibición o inactivación de la actividad de MKK4 puede ser por reducción de la expresión de MKK4, por ejemplo, por interferencia de ARN inducida por ARNip, especialmente ARNhc o microARN que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, o por inhibición de MKK4 presente en un hepatocito, por ejemplo, por un compuesto inhibidor específico de cinasa.The invention provides a cultured hepatocyte containing a compound that inhibits or inactivates kinase 4 of the mitogen-activated protein kinase (MAP2K4, also referred to as MKK4), as further defined in the claims. The nucleotide sequence of the mRNA encoding human MKK4 according to registration No. NM_003010 is provided as SEQ ID NO: 1204. Inhibition or inactivation of MKK4 activity can be by reduction of MKK4 expression, for example, by RNA interference induced by siRNA, especially shRNA or microRNA that hybridizes with the mRNA encoding MKK4, or by inhibition of MKK4 present in a hepatocyte, for example, by a specific kinase inhibitor compound.

La invención y la presente divulgación se basan en el descubrimiento de que la reducción o deleción de MKK4 activa en hepatocitos, que pueden ser tanto hepatocitos cultivados in vitro como hepatocitos de un hígado de un animal o paciente humano, da como resultado la regeneración aumentada de hepatocitos, por ejemplo, en periodos de cultivo prolongados y un aumento de la regeneración de un hígado dañado o deteriorado in vivo, por ejemplo, en animales experimentales después de la inducción de una insuficiencia hepática experimental que representa insuficiencia hepática en un paciente humano. Se ha encontrado que la reducción o deleción de MKK4 activa en hepatocitos puede dar como resultado una capacidad proliferativa aumentada debido a una entrada más temprana en el ciclo celular y una resistencia aumentada contra la apoptosis. En resumen, poner en contacto hepatocitos in vivo con el compuesto que inhibe o inactiva MKK4 produce una supervivencia aumentada de ratones en modelos experimentales de insuficiencia hepática. Además, poner en contacto hepatocitos cultivados in vitro con el compuesto que inhibe o inactiva MKK4 da como resultado periodos de cultivo prolongados y producción de hepatocitos cultivados, que se pueden usar, como se desvela en el presente documento, como un medicamento, por ejemplo, como un trasplante, o que se pueden usar como parte de un dispositivo para la purificación continua de sangre sacada de y devuelta a un paciente.The invention and the present disclosure are based on the discovery that the reduction or deletion of active MKK4 in hepatocytes, which may be both hepatocytes cultured in vitro and hepatocytes from a liver of an animal or human patient, results in increased regeneration of hepatocytes, for example, in prolonged culture periods and an increase in the regeneration of a damaged or damaged liver in vivo, for example, in experimental animals after the induction of an experimental hepatic insufficiency representing hepatic insufficiency in a human patient. It has been found that the reduction or deletion of active MKK4 in hepatocytes can result in an increased proliferative capacity due to an earlier entry into the cell cycle and an increased resistance against apoptosis. In summary, contacting hepatocytes in vivo with the compound that inhibits or inactivates MKK4 results in increased survival of mice in experimental models of hepatic insufficiency. In addition, contact hepatocytes cultured in vitro with the compound that inhibits or inactive MKK4 results in prolonged culture periods and production of cultured hepatocytes, which can be used, as disclosed herein, as a medicament, for example, as a transplant, or which can be used as part of a device for the continuous purification of blood taken from and returned to a patient.

La inactivación o deleción de MKK4 se puede obtener previniendo la expresión de MKK4 funcional en células hepáticas, por ejemplo, inactivando el gen endógeno que codifica MKK4, por ejemplo, por mutagénesis insercional del gen endógeno que codifica MKK4, por ejemplo, insertando una secuencia de nucleótidos que comprende al menos un nucleótido, para la alteración del gen endógeno que codifica MKK4, previniendo la traducción del ARNm que codifica MKK4, o por medios farmacológicos, por ejemplo, poniendo en contacto hepatocitos in vivo o in vitro con un compuesto que inhibe la función cinasa de MKK4.Inactivation or deletion of MKK4 can be obtained by preventing the expression of functional MKK4 in liver cells, for example, by inactivating the endogenous gene encoding MKK4, for example, by insertional mutagenesis of the endogenous gene encoding MKK4, for example, by inserting a sequence of MKK4. nucleotides comprising at least one nucleotide, for the alteration of the endogenous gene encoding MKK4, preventing translation of the mRNA encoding MKK4, or by pharmacological means, for example, contacting hepatocytes in vivo or in vitro with a compound that inhibits MKK4 kinase function.

Preferentemente, la inactivación de MKK4 se obtiene por reducción o prevención de la expresión de MKK4 por administración de un ARN inhibidor mediante interferencia por ARN (iARN), que es, por ejemplo, un oligonucleótido que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, ARN inhibidor que puede ser, por ejemplo, un ARNip, un ARNhc o cualquier forma de ARNhc contenida en un microARN, por ejemplo, un ARNhc basado en microARN, un oligonucleótido antisentido, o una mezcla de estos. Preferentemente, el oligonucleótido que hibrida con el ARNm que codifica MKK4 comprende o consiste en 19, 21 o 22 nucleótidos que son complementarios, especialmente en condiciones fisiológicas y celulares, a la secuencia de ARNm que codifica MKK4, y una segunda sección, por ejemplo, una cadena antisentido, que es complementaria en secuencia a la primera sección. De dicha molécula de ARNip bicatenaria, en un medio celular, la primera sección se libera de la segunda sección y se une al ARNm que codifica MKK4 para inducir la degradación de este ARNm o para inducir la inhibición de la traducción. Las moléculas de ARN bicatenarias (ARNip) que después liberan una sección para dirigirse al ARNm se pueden administrar directamente en hígados o células hepáticas, pero también pueden estar contenidas en ARNhc o miARN de las que el ARN bicatenario se libera después por procesamiento enzimático mediante la maquinaria celular de iARN. La secuencia del oligonucleótido que hibrida con el ARNm que codifica MKK4 para inducir su degradación o para prevenir su traducción puede ser el 100 % complementaria en secuencia como habitualmente es el caso con ARNip o ARNhc, pero también puede contener emparejamientos erróneos como es con frecuencia el caso con miARN endógeno, o se puede dirigir al ARNm de MKK4 siendo solo parcialmente complementaria en secuencia. En la descripción, se proporcionan secuencias de oligonucleótidos de ejemplo que hibridan con el ARNm que codifica MKK4, oligonucleótidos que pueden estar contenidos en un ARNip, por ejemplo, como una primera sección, preferentemente formando una doble cadena con una segunda sección complementaria inversa contenida en el ARNip.Preferably, the inactivation of MKK4 is obtained by reducing or preventing the expression of MKK4 by administration of an inhibitory RNA by RNA interference (iRNA), which is, for example, an oligonucleotide that hybridizes to the mRNA encoding MKK4, inhibitory RNA which may be, for example, a siRNA, an shRNA or any form of shRNA contained in a microRNA, for example, a siRNA based on microRNA, an antisense oligonucleotide, or a mixture thereof. Preferably, the oligonucleotide that hybridizes to the mRNA encoding MKK4 comprises or consists of 19, 21 or 22 nucleotides that are complementary, especially under physiological and cellular conditions, to the mRNA sequence encoding MKK4, and a second section, for example, an antisense chain, which is complementary in sequence to the first section. Of said double-stranded siRNA molecule, in a cell medium, the first section is released from the second section and binds to the mRNA encoding MKK4 to induce the degradation of this mRNA or to induce translation inhibition. The double-stranded RNA molecules (siRNA) that then release a section to target the mRNA can be administered directly to liver or liver cells, but can also be contained in shRNA or miRNA from which the double-stranded RNA is then released by enzymatic processing by the iRNA cellular machinery. The sequence of the oligonucleotide that hybridizes with the mRNA encoding MKK4 to induce its degradation or to prevent its translation may be 100% complementary in sequence as is usually the case with siRNA or shRNA, but may also contain mismatches as is often the case. case with endogenous miRNA, or it can be directed to MKK4 mRNA being only partially complementary in sequence. In the description, exemplary oligonucleotide sequences are provided which hybridize to the mRNA encoding MKK4, oligonucleotides which may be contained in an siRNA, for example, as a first section, preferably forming a double strand with a second reverse complementary section contained in the siRNA.

Se ha encontrado que la inactivación de la actividad MKK4, preferentemente por reducción o inhibición de la expresión de MKK4 por la presencia de un oligonucleótido que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, se puede obtener poniendo en contacto hepatocitos in vivo o in vitro con al menos un oligonucleótido que hibrida específicamente con el ARNm que codifica MKK4. Poner en contacto en hepatocitos el ARNm que codifica MKK4 se puede obtener administrando a un paciente humano o animal el ARN que hibrida con el ARNm que codifica MKK4 usando iARN mediante ARNip por transfección transitoria in vivo del ARNip, o como alternativa usando, por ejemplo, como un medicamento, cualquier medio de administración estable de ARNip, por ejemplo, ARNhc, especialmente ARNhc basado en microARN u oligonucleótidos antisentido que hibridan con el ARNm que codifica MKK4, por ejemplo, el uso de un constructo de ácido nucleico vírica o basada en transposón que contiene un casete de expresión que codifica el ARNhc, para la transcripción del ARNhc del casete de expresión. El ARNip, o el constructo de ácido nucleico que contiene un casete de expresión que codifica el ARNip, se usa como un medicamento. El constructo de ácido nucleico puede ser, por ejemplo, un vector vírico o un constructo de ácido nucleico que contenga un transposón que adicionalmente codifique transposasa para la transducción estable integrativa.It has been found that inactivation of the MKK4 activity, preferably by reduction or inhibition of the expression of MKK4 by the presence of an oligonucleotide that hybridizes with the mRNA encoding MKK4, can be obtained by contacting hepatocytes in vivo or in vitro with the minus an oligonucleotide that hybridizes specifically with the mRNA encoding MKK4. Contacting in hepatocytes the mRNA encoding MKK4 can be obtained by administering to a human or animal patient the RNA that hybridizes to the mRNA encoding MKK4 using iRNA by siRNA by transient transfection of the siRNA in vivo, or alternatively using, for example, as a medicament, any means of stable administration of siRNA, for example, shRNA, especially siRNA based on microRNA or antisense oligonucleotides that hybridize to the mRNA encoding MKK4, eg, the use of a viral nucleic acid construct or based on transposon containing an expression cassette encoding the shRNA, for the transcription of the shRNA from the expression cassette. The siRNA, or the nucleic acid construct containing an expression cassette encoding the siRNA, is used as a medicine. The nucleic acid construct can be, for example, a viral vector or a nucleic acid construct that contains a transposon that additionally codes transposase for stable integrative transduction.

Generalmente, un oligonucleótido que hibrida con el ARNm que codifica MKK4 para reducir o prevenir la expresión de MKK4 en una célula hepática es un oligonucleótido que tiene una secuencia que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, especialmente que hibrida con SEQ ID NO: 1204, en condiciones fisiológicas, por ejemplo, en el medio celular de una célula hepática. La secuencia puede ser complementaria por completo, es decir, ser complementaria inversa a una sección del ARNm de SEQ ID NO: 1204, o la secuencia puede tener emparejamientos erróneos como con frecuencia ocurre en inhibición de la traducción mediada por microARN, por ejemplo, la secuencia del oligonucleótido tiene una secuencia de nucleótidos de al menos el 80 %, preferentemente de al menos el 85 %, más preferentemente de al menos el 90 % o del 95 % de identidad a una sección complementaria inversa de SEQ ID NO: 1204.Generally, an oligonucleotide that hybridizes to the mRNA encoding MKK4 to reduce or prevent the expression of MKK4 in a hepatic cell is an oligonucleotide having a sequence that hybridizes to the mRNA encoding MKK4, especially that hybridizes to SEQ ID NO: 1204, under physiological conditions, for example, in the cell medium of a hepatic cell. The sequence can be completely complementary, i.e., be inverse complementary to a mRNA section of SEQ ID NO: 1204, or the sequence can have mismatches as often occurs in inhibition of microRNA-mediated translation, e.g. The oligonucleotide sequence has a nucleotide sequence of at least 80%, preferably at least 85%, more preferably at least 90% or 95% identity to an inverse complementary section of SEQ ID NO: 1204.

Los oligonucleótidos inhibidores preferidos, por ejemplo, ARNhc, comprenden o consisten en uno o más de los oligonucleótidos: SEQ ID NO: 1 a SEQ ID NO: 1203. Para el diseño de estas secuencias se usó la herramienta DSIR para diseño de dianas ARNip y ARNhc (BMC Bioinformatics. 30 de noviembre de 2006; 7(1):520) con un umbral de puntuación de 70, y por tanto todas de SEQ ID NO: 1 a 1203 tienen una puntuación de al menos 70. Se prefieren las secuencias de oligonucleótidos inhibidores, y grupos de secuencias de oligonucleótidos inhibidores que tiene mayores puntuaciones. Las secuencias se proporcionan en orden descendente de valor de puntuación, por ejemplo, s Eq ID NO: 1 tiene la mayor puntuación (107,1) y SEQ ID NO: 1200, SEQ ID NO: 1201, SEQ ID NO: 1202, y SEQ ID NO: 1203 tienen la menor puntuación (70,0 cada una). De SEQ ID NO: 1 a SEQ ID NO: 11 tienen una puntuación de al menos 100, de SEQ ID NO: 12 a SEQ ID NO: 55 tienen una puntuación de al menos 95,1, por ejemplo, de 99,8 a 95,1, de SEQ ID NO: 56 a SEQ ID NO: 136 tienen una puntuación de al menos 90,0, por ejemplo, de 94,8 a 90,0, de SEQ ID NO: 137 a SEQ ID NO: 317 tienen una puntuación de al menos 85, por ejemplo, de 89,9 a 85,0, de SEQ ID NO: 318 a SEQ ID NO: 593 tienen una puntuación de al menos 80, por ejemplo, de 84,9 a 80,0, de SEQ ID NO: 594 a SEQ ID NO: 915 tienen una puntuación de al menos 75,0, por ejemplo, de 79,9 a 75,0, y de SEQ ID NO: 916 a SEQ ID NO: 1203 tienen una puntuación entre 74,9 y 70,0. Además, las moléculas de ARNhc o microARN pueden comprender uno de estos oligonucleótidos que son complementarios al ARNm que codifica MKK4, por ejemplo, comprender uno de estos oligonucleótidos como una primera sección y una segunda sección complementaria en el ARNip como secciones que hibridan en un microARN.Preferred inhibitory oligonucleotides, for example, shRNA, comprise or consist of one or more of the oligonucleotides: SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 1203. For the design of these sequences, the DSIR tool was used to design siRNA targets and ARNhc (BMC Bioinformatics, November 30, 2006; 7 (1): 520) with a score threshold of 70, and therefore all of SEQ ID NO: 1 to 1203 have a score of at least 70. Sequences are preferred of inhibitory oligonucleotides, and groups of oligonucleotide inhibitor sequences that have higher scores. The sequences are provided in descending order of scoring value, eg, s Eq ID NO: 1 has the highest score (107.1) and SEQ ID NO: 1200, SEQ ID NO: 1201, SEQ ID NO: 1202, and SEQ ID NO: 1203 have the lowest score (70.0 each). From SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 11 have a score of at least 100, from SEQ ID NO: 12 to SEQ ID NO: 55 have a score of at least 95.1, eg, from 99.8 to 95.1, of SEQ ID NO: 56 to SEQ ID NO: 136 have a score of at least 90.0, for example, from 94.8 to 90.0, of SEQ ID NO: 137 to SEQ ID NO: 317 have a score of at least 85, for example, from 89.9 to 85.0, from SEQ ID NO: 318 to SEQ ID NO: 593 have a score of at least 80, for example, from 84.9 to 80.0, of SEQ ID NO: 594 to SEQ ID NO: 915 have a score of at least 75.0, for example, from 79.9 to 75.0, and of SEQ ID. NO: 916 to SEQ ID NO: 1203 have a score between 74.9 and 70.0. In addition, the shRNA or microRNAs may comprise one of these oligonucleotides that are complementary to the mRNA encoding MKK4, for example, comprising one of these oligonucleotides as a first section and a second complementary section in the siRNA as sections that hybridize to a microRNA. .

Los oligonucleótidos que hibridan con el ARNm que codifica MKK4, que se desvelan en el presente documento para su uso como un medicamento para la regeneración del tejido hepático, o para el tratamiento del fallo hepático, insuficiencia hepática, y/o cirrosis hepática, pueden estar preferentemente en forma de ARN, ADN, o híbridos de ADN y ARN, ácidos nucleicos con enlace peptídico (APN), y derivados de ácidos nucleicos que contienen un resto ribosa con sustituyentes que unen el átomo de carbono 2' y el átomo de carbono 4', por ejemplo, mediante un grupo oximetileno o un grupo aminometileno, derivados que se denominan ácidos nucleicos bloqueados (ANB), incluyendo derivados adicionales la cadena principal fosfato-azúcar, monocatenarios, preferentemente bicatenarios, que por procesamiento intracelular por la maquinaria enzimática de iARN liberan un oligonucleótido monocatenario para hibridación con el ARNm que codifica MKK4.Oligonucleotides that hybridize with the mRNA encoding MKK4, which are disclosed herein for use as a medicament for the regeneration of liver tissue, or for the treatment of liver failure, liver failure, and / or liver cirrhosis, may be preferably in the form of RNA, DNA, or DNA and RNA hybrids, peptide-linked nucleic acids (APN), and nucleic acid derivatives containing a ribose moiety with substituents linking the 2'-carbon atom and the 4-carbon atom ', for example, by means of an oxymethylene group or an aminomethylene group, derivatives which are termed blocked nucleic acids (ANB), including additional phosphate-sugar main chain, single-stranded, preferably double-stranded, which by intracellular processing by the enzymatic machinery of iRNA release a single-stranded oligonucleotide for hybridization with the mRNA encoding MKK4.

En la alternativa a consistir en el uso de una secuencia de ácido nucleico que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, por ejemplo, para el uso directo como un medicamento que se desvela en el presente documento, el ARN inhibidor puede estar contenido como una secuencia codificante bajo el control de un promotor en un casete de expresión. Dependiendo del promotor, que puede ser un promotor constitutivo o inducible, tras la introducción en el hepatocito el ARN inhibidor se produce por transcripción.In the alternative to consist of the use of a nucleic acid sequence that hybridizes to the mRNA encoding MKK4, for example, for direct use as a medicament disclosed herein, the inhibitory RNA may be contained as a sequence. encoding under the control of a promoter in an expression cassette. Depending on the promoter, which may be a constitutive or inducible promoter, after introduction into the hepatocyte the inhibitory RNA is produced by transcription.

Para la introducción de los constructos de ácido nucleico que reducen o delecionan la expresión de MKK4 activa, por ejemplo, constructos de ácido nucleico que interrumpen el gen endógeno que codifica MKK4 de un hepatocito o ARN inhibidor que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, los constructos de ácido nucleico preferentemente se proporcionan en forma de uno o más oligonucleótidos en una formulación de vehículo farmacéuticamente aceptable o en forma de un vector vírico empaquetado en una partícula vírica o partícula similar a virus. Un vector vírico puede ser un vector retrovírico, lentivírico, un vector vírico adenoasociado, o vector adenovírico.For the introduction of nucleic acid constructs that reduce or delete the expression of active MKK4, for example, nucleic acid constructs that interrupt the endogenous gene encoding MKK4 of a hepatocyte or inhibitory RNA that hybridizes with the mRNA encoding MKK4, the Nucleic acid constructs are preferably provided in the form of one or more oligonucleotides in a pharmaceutically acceptable carrier formulation or in the form of a viral vector packaged in a viral particle or virus-like particle. A viral vector can be a retroviral, lentiviral vector, an adeno-associated viral vector, or adenoviral vector.

Una formulación de los compuestos o composiciones para inhibir o inactivar MKK4 en un vehículo farmacéuticamente aceptable puede estar, por ejemplo, en una formulación de nanopartículas lipídicas (LNP) (por ejemplo, disponible de Alnylam Pharmaceuticals, Ee .UU.), una formulación en liposomas, y/o en una formulación que contiene una combinación con al menos un agente potenciador de la transfección, por ejemplo, lipofectamina y/o como un complejo con calcio.A formulation of the compounds or compositions for inhibiting or inactivating MKK4 in a pharmaceutically acceptable carrier can be, for example, in a lipid nanoparticle (LNP) formulation (eg, available from Alnylam Pharmaceuticals, USA), a formulation in liposomes, and / or in a formulation containing a combination with at least one transfection enhancing agent, for example, lipofectamine and / or as a complex with calcium.

En la alternativa o además de un oligonucleótido que tiene una secuencia que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, por ejemplo, un iARN que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, se pueden usar, de acuerdo con la invención, agentes que inactivan la actividad de MKK4, por ejemplo, agentes que bloquean la función de la proteína MKK4. El análisis histológico de hígados de ratón con expresión reducida estable de MKK4, generados experimentalmente por transfección con un constructo de ácido nucleico que contiene un casete de expresión para ARNhc que hibrida con el ARNm que codifica MKK4 mostró una histología normal. Además, no se detectó aumento en neoplasias en los animales de experimentación, lo que indica que la deleción de MKK4 no aumenta el riesgo de desarrollo de cáncer.In the alternative or in addition to an oligonucleotide having a sequence that hybridizes to the mRNA encoding MKK4, for example, an iRNA that hybridizes to the mRNA encoding MKK4, agents inactivating the activity can be used according to the invention. of MKK4, for example, agents that block the function of the MKK4 protein. Histological analysis of mouse livers with stable reduced expression of MKK4, experimentally generated by transfection with a nucleic acid construct containing an expression cassette for shRNA that hybridizes to the mRNA encoding MKK4 showed a normal histology. In addition, no increase in neoplasms was detected in the experimental animals, indicating that deletion of MKK4 does not increase the risk of cancer development.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La invención se describe ahora en mayor detalle mediante los ejemplos con referencia a las figuras, que muestran en la figura 1 representaciones esquemáticas de constructos de ácidos nucleicos para producir ARN inhibidor, la figura 2 una representación esquemática de una transferencia intrahepática mediada por transposasa de un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor (ARNhc basado en microARN) de la invención,The invention is now described in greater detail by the examples with reference to the figures, which show in Figure 1 schematic representations of nucleic acid constructs to produce inhibitory RNA, Figure 2 a schematic representation of a transposase-mediated intrahepatic transfer of a expression cassette encoding an inhibitory RNA (microRNA-based shRNA) of the invention,

la figura 3 la evolución temporal del peso corporal de ratones después de la transferencia intrahepática mediada por transposón estable de un casete de expresión para ARN inhibidor y controles mientras que un aumento en el peso corporal se correlaciona con un aumento en la repoblación hepática con el constructo,Figure 3 the temporal evolution of the body weight of mice after intrahepatic transfer mediated by stable transposon of an expression cassette for inhibitor RNA and controls while an increase in body weight correlates with an increase in hepatic repopulation with the construct ,

la figura 4 imágenes de GFP de hígados de ratón explantados en el proceso de repoblación por hepatocitos que expresan establemente ARNhc específico para inactivar MKK4,Figure 4 GFP images of mouse livers explanted in the process of repopulation by hepatocytes stably expressing specific hcRNA to inactivate MKK4,

la figura 5 una transferencia Western específica para MKK4 de muestras de hígado de ratones transfectados establemente con un casete de expresión que codifica ARNhc específico para inactivar MKK4,5 shows a Western blot specific for MKK4 from liver samples from mice stably transfected with an expression cassette encoding specific hcRNA to inactivate MKK4,

la figura 6 análisis de inmunofluorescencia de los hígados de ratones transfectados establemente con un casete de expresión que codifica ARNhc específico para inactivar MKK4,Figure 6 immunofluorescence analysis of the livers of mice stably transfected with an expression cassette encoding specific hcRNA to inactivate MKK4,

la figura 7 una transferencia Western para ciclina A y E de extractos nucleares de hígado de hígados de ratones transfectados en la evolución temporal indicada después de hepatectomía parcial que indica entrada más temprana en el ciclo celular de los hepatocitos que expresan establemente ARNhc específico para MKK4,Figure 7 a Western blot for cyclin A and E from liver nuclear extracts of livers from mice transfected at the indicated time course after partial hepatectomy indicating earlier entry into the cell cycle of hepatocytes stably expressing mRNA specific for MKK4,

la figura 8 una tinción de Ki67 de hígados de ratón que expresan ARNhc específico para MKK4 o ARNhc control en los puntos de tiempo indicados después de la hepatectomía parcial,Figure 8 Ki67 staining of mouse livers expressing mRNA specific for MKK4 or control shRNA in the indicated time points after partial hepatectomy,

la figura 9 un gráfico de cuantificación de los hepatocitos positivos para Ki67 representados en la figura 8, la figura 10 tinción TUNEL (panel superior) y con H&E (panel inferior) en secciones de hígado después de la inducción de insuficiencia hepática aguda/fulminante en hepatocitos transfectados con ARNhc control en comparación con hepatocitos que expresan un ARNhc específico para el ARN de MKK4, que están protegidos,9 a graph of quantification of Ki67-positive hepatocytes depicted in FIG. 8, FIG. 10 TUNEL stain (upper panel) and with H & E (lower panel) in liver sections after induction of acute / fulminant hepatic failure in hepatocytes transfected with control hcRNA compared to hepatocytes that express an mRNA specific for MKK4 RNA, which are protected,

la figura 11 un gráfico de cuantificación de hepatocitos apoptóticos de acuerdo con la tinción TUNEL como se representa en la figura 10,11 a graph of quantification of apoptotic hepatocytes according to the TUNEL stain as shown in FIG. 10,

la figura 12 una curva de supervivencia de ratones que expresan el ARNhc que inactiva MKK4 (shMKK4) comparados con ratones control (shCtr) después de inducción de insuficiencia hepática,Figure 12 shows a survival curve of mice expressing shRNA that inactivates MKK4 (shMKK4) compared to control mice (shCtr) after induction of hepatic insufficiency,

la figura 13 un gráfico de cuantificación de la incorporación de EdU en hepatocitos murinos cultivados con actividad MKK4 inactivada (FAHIG-shMKK4) y hepatocitos control (FAHIG-shCtr) con un recuadro que muestra micrografías de contraste de fase de estos hepatocitos,Figure 13 a quantification graph of the incorporation of EdU in murine hepatocytes cultured with inactivated MKK4 activity (FAHIG-shMKK4) and control hepatocytes (FAHIG-shCtr) with a box showing phase contrast micrographs of these hepatocytes,

la figura 14 micrografías de contraste de fase de hepatocitos cultivados con MKK4 inactivada (shMKK4) el día 29 (d29) y de hepatocitos control (ahCtr) el día 12 (d12), y el día 3 de hepatocitos vueltos a cultivar en placas el día 15 (vuelto a cultivar en placa),Figure 14 phase contrast micrographs of hepatocytes cultured with inactivated MKK4 (shMKK4) on day 29 (d29) and control hepatocytes (ahCtr) on day 12 (d12), and day 3 of hepatocytes re-cultured on plates on day 15 (re-cultivated in plate),

la figura 15 una curva de supervivencia de ratones FAH -/- después de trasplante de hepatocitos mantenidos una semana en cultivo que expresan ARNhc que inactiva específicamente MKK4 o un ARNhc control,FIG. 15 shows a survival curve of FAH - / - mice after transplantation of hepatocytes maintained for one week in culture expressing shRNA that specifically inactivates MKK4 or a control shRNA,

la figura 16 fotografías, imagen de GFP, inmunotinción de a-FAH y tinción de H&E de hígado de ratones envejecidos durante 1 año después del trasplante de hepatocitos que expresan establemente ARNhc que inactiva específicamente MKK4, y enFigure 16 photographs, GFP image, a-FAH immunostaining and H & E staining of liver from mice aged for 1 year after transplantation of hepatocytes stably expressing shRNA that specifically inactivates MKK4, and in

la figura 17 una visión global del efecto inhibidor de compuestos inhibidores pequeños preferidos y del compuesto de referencia genisteína.17 shows a global view of the inhibitory effect of preferred small inhibitory compounds and of the genistein reference compound.

Usando ratones y tejido hepático y hepatocitos murinos como ejemplos, especialmente representando pacientes humanos y tejido hepático humano y hepatocitos humanos, respectivamente, se encontró que la regeneración del hígado se podría aumentar inactivando la actividad MKK4, tanto in vivo como en hepatocitos cultivados. Los ratones que tienen hígados con actividad MKK4 reducida muestran capacidad regenerativa aumentada en condiciones de insuficiencia hepática, que también dio como resultado una supervivencia aumentada. La inactivación de la actividad MKK4 se pudo alcanzar eficazmente mediante ARN inhibidor presente en hepatocitos, in vivo e in vitro, ARN inhibidor que se pudo generar por transcripción de un constructo de ácido nucleico transfectada de forma estable o transitoria que contiene un casete de expresión que codifica al menos un ARN que en condiciones fisiológicas hibrida con el ARNm de MKK4.Using mice and liver tissue and murine hepatocytes as examples, especially representing human patients and human liver tissue and human hepatocytes, respectively, it was found that liver regeneration could be increased by inactivating MKK4 activity, both in vivo and in cultured hepatocytes. Mice that have livers with reduced MKK4 activity show increased regenerative capacity under conditions of liver failure, which also resulted in increased survival. Inactivation of MKK4 activity could be effectively achieved by inhibitory RNA present in hepatocytes, in vivo and in vitro, inhibitory RNA that could be generated by transcription of a transiently or stably transfected nucleic acid construct containing an expression cassette that encodes at least one RNA that under physiological conditions hybridizes with the MKK4 mRNA.

Como alternativa, el ARN inhibidor se podría introducir, por ejemplo, transfectar en hepatocitos in vivo y en cultivo, por ejemplo, en forma de un ARNip, ARNhc o microARN, preferentemente en una formulación adecuada, por ejemplo, formulado como una preparación en liposomas o una preparación de nanopartículas lipídicas. En la alternativa al uso del ARN inhibidor, 3-(dimetilamino)-N-[3-[(4-hidroxibenzoil)-amino]-4-metilfenil]benzamida (ZM 336372), 2-hidroxi-1-metil-4-oxo-N-piridin-4-ilquinolina-3-carboxamide (BAS00525963), 2-(1H-indazol-5-iliminometil)-6-nitrofenolato (BAS00697444), 5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-7-oxo-N-fenil-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidina-3-carboxamida (SYN22174524), 5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-3-(4-fluorofenil)-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidin-7-ona (SYN22174787), 5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-3-(4-metilfenil)-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidin-7-ona (SYN22175977), 3-(4-clorofenil)-5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-2-(metoximetil)-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidin-7-ona (SYN22176267), -[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-2-(metoximetil)-3-(4-metilfenil)-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidin-7-ona (SYN22176367), 5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-2-(3-metoxifenil)-3-metil-pirazolo[5,1-b]pirimidin-7-ol (SYN22176842), 5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-2-(2-metoxifenil)-3-metil-pirazolo[5,1-b]pirimidin-7-ol (SYN22176990), 3-(4-clorofenil-5-[2-(3,5-dimetil-1H-pirazol-4-il)etil]-2-metil-1H-pirazolo[1,5-a]pirimidin-7-ona (SYN22177890), 5-amino-3-[(Z)-1-ciano-2-[3-[(4-metoxi-6-piperidin-1-il-1,3,5-triazin-2-il)oxifenil]etenil]-1-(2-hidroxietil)pirazol-4-carbonitrilo (BAS00896568), 2-(1H-indazol-5-iliminometil)-6-metoxi-4-nitrofenolato (BAS00697462), ácido 7-oxobenzo[e]perimidina-4-carboxílico (BAS00368055), los compuestos adicionales contenidos en la tabla 1 proporcionada en el presente documento, y combinaciones de los mismos se podrían usar como medicamentos, cuya presencia inactivaría la actividad MKK4 al menos parcialmente, también produciendo un aumento de la proliferación de hepatocitos, protección contra la apoptosis inducida, y restauración de la función hepática. Estos compuestos que tienen actividad inhibidora específica contra MKK4 también se denominan colectivamente compuestos inhibidores pequeños. En consecuencia, tanto los ARN inhibidores que tienen especificidad por el ARN que codifica MKK4 como los compuestos inhibidores pequeños que tienen especificidad por la proteína MKK4 inhiben cada uno MKK4 y, por tanto, se usan, como se desvela en el presente documento, como medicamentos en el tratamiento de la insuficiencia hepática y/o para la protección de hepatocitos contra la apoptosis y/o para la regeneración de hepatocitos. Los compuestos inhibidores pequeños se pueden formular en una formulación farmacéuticamente aceptable, que comprende, por ejemplo, sustancia tamponante y sustancia de vehículo, así como aditivos de formulación conocidos para el farmacéutico, por ejemplo, para la administración i.v., i.m., intrahepática o la administración oral.Alternatively, the inhibitory RNA could be introduced, for example, transfected into hepatocytes in vivo and in culture, for example, in the form of a siRNA, hsRNA or microRNA, preferably in a suitable formulation, for example, formulated as a preparation in liposomes. or a preparation of lipid nanoparticles. In the alternative to the use of inhibitor RNA, 3- (dimethylamino) -N- [3 - [(4-hydroxybenzoyl) -amino] -4-methylphenyl] benzamide (ZM 336372), 2-hydroxy-1-methyl-4- oxo-N-pyridin-4-ylquinoline-3-carboxamide (BAS00525963), 2- (1H-indazol-5-yliminomethyl) -6-nitrophenolate (BAS00697444), 5- [2- (3,5-dimethyl-1H- pyrazol-4-yl) ethyl] -7-oxo-N-phenyl-1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidine-3-carboxamide (SYN22174524), 5- [2- (3,5-dimethyl-1H- pyrazol-4-yl) ethyl] -3- (4-fluorophenyl) -1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidin-7-one (SYN22174787), 5- [2- (3,5-dimethyl-1H- pyrazol-4-yl) ethyl] -3- (4-methylphenyl) -1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidin-7-one (SYN22175977), 3- (4-chlorophenyl) -5- [2- ( 3,5-Dimethyl-1H-pyrazol-4-yl) ethyl] -2- (methoxymethyl) -1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidin-7-one (SYN22176267), - [2- (3,5 -dimethyl-1H-pyrazol-4-yl) ethyl] -2- (methoxymethyl) -3- (4-methylphenyl) -1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidin-7-one (SYN22176367), 5- [ 2- (3,5-Dimethyl-1H-pyrazol-4-yl) ethyl] -2- (3-methoxyphenyl) -3-methyl-pyrazolo [5,1-b] pyrimidin-7-ol (SYN22176842), - [2- (3,5-Dimethyl-1H-pyrazol-4-yl) ethyl] -2- (2-methoxyphen) il) -3-methyl-pyrazolo [5,1-b] pyrimidin-7-ol (SYN22176990), 3- (4-chlorophenyl-5- [2- (3,5-dimethyl-1H-pyrazol-4-yl) ) ethyl] -2-methyl-1H-pyrazolo [1,5-a] pyrimidin-7-one (SYN22177890), 5-amino-3 - [(Z) -1-cyano-2- [3 - [(4 -methoxy-6-piperidin-1-yl-1,3,5-triazin-2-yl) oxyphenyl] ethenyl] -1- (2-hydroxyethyl) pyrazole-4-carbonitrile (BAS00896568), 2- (1H-indazole -5-Uninomethyl) -6-methoxy-4-nitrophenolate (BAS00697462), 7-oxobenzo [e] perimidine-4-carboxylic acid (BAS00368055), the additional compounds contained in Table 1 provided herein, and combinations of they could be used as drugs, the presence of which would inactivate the MKK4 activity at least partially, also producing an increase in the proliferation of hepatocytes, protection against induced apoptosis, and restoration of hepatic function. These compounds having specific inhibitory activity against MKK4 are also collectively referred to as small inhibitor compounds. Accordingly, both the inhibitory RNAs having specificity for the RNA encoding MKK4 and the small inhibitory compounds having specificity for the MKK4 protein inhibit each MKK4 and, therefore, are used, as disclosed herein, as medicaments. in the treatment of hepatic insufficiency and / or for the protection of hepatocytes against apoptosis and / or for the regeneration of hepatocytes. The small inhibitor compounds can be formulated in a pharmaceutically acceptable formulation, comprising, for example, buffer substance and carrier substance, as well as formulation additives known to the pharmacist, for example, for iv, im, intrahepatic administration or administration oral.

Durante el ensayo in vitro funcional de hepatocitos que contienen constructos de ácidos nucleicos con expresión estable de FAH, GFP y ARNhc, se aislaron hepatocitos de hígados de ratones y se cultivaron. Se encontró que solo los hepatocitos que se transfectaron con un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor de direccionamiento, es decir, hibrida específicamente con el ARNm que codifica MKK4 se pudieron cultivar durante periodos prolongados de tiempo, por ejemplo, durante más de 30 días. Además, estos hepatocitos se pudieron tripsinizar y volver a cultivar en placas de acuerdo con métodos convencionales. El trasplante de hepatocitos primarios que expresan el ARNhc contra MKK4 después de 1 semana en cultivo en ratones deficientes en FAH mostró la capacidad de los hepatocitos en los que MKK4 se inactivó para repoblar el hígado de estos ratones y permitir la supervivencia. Por el contrario, este resultado no se pudo obtener por hepatocitos primarios que expresan el ARNhc control no específico. Este resultado también indica que los hepatocitos primarios que expresan el ARNhc contra MKK4 no experimentan desdiferenciación principal durante el tiempo de cultivo.During the in vitro functional assay of hepatocytes containing nucleic acid constructs with stable expression of FAH, GFP and shRNA, hepatocytes were isolated from the livers of mice and cultured. It was found that only hepatocytes that were transfected with an expression cassette encoding a targeting inhibitor RNA, i.e., hybridized specifically with the mRNA encoding MKK4, could be cultured for prolonged periods of time, for example, for more than 30 days. In addition, these hepatocytes could be trypsinized and replated in plates according to conventional methods. The transplantation of primary hepatocytes expressing the shRNA against MKK4 after 1 week in culture in mice deficient in FAH showed the ability of the hepatocytes in which MKK4 was inactivated to repopulate the liver of these mice and allow survival. On the contrary, this result could not be obtained by primary hepatocytes expressing the non-specific control hsRNA. This result also indicates that the primary hepatocytes expressing the shRNA against MKK4 do not undergo major dedifferentiation during the culture time.

Ejemplo 1: Inactivación de MKK4 por transcripción de ARN inhibidor de un casete de expresión integrado en el tejido hepático (referencia)Example 1: Inactivation of MKK4 by transcription of RNA inhibitor of an integrated expression cassette in liver tissue (reference)

La introducción de ARN inhibidor en hepatocitos, es decir, en el hígado de un paciente, para inactivar MKK4 in vivo por expresión del ARN inhibidor de un constructo de ácido nucleico que codifica el ARN inhibidor en un casete de expresión se muestra en el ejemplo de ratones (C57BL/6) usando un casete de expresión que codifica el ARN inhibidor para la producción del ARNhc que hibrida con el ARNm que codifica MKK4. El promotor que controla la transcripción del ARN inhibidor era constitutivo.The introduction of inhibitory RNA into hepatocytes, ie, in the liver of a patient, to inactivate MKK4 in vivo by expression of the inhibitory RNA of a nucleic acid construct encoding the inhibitory RNA in an expression cassette is shown in the example of mice (C57BL / 6) using an expression cassette encoding the inhibitory RNA for the production of the shRNA that hybridizes to the mRNA encoding MKK4. The promoter that controls the transcription of the inhibitory RNA was constitutive.

Brevemente, se mantuvieron ratones homocigotos negativos para FAH (FAH -/-) con administración constante de NTCB para bloquear la 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenasa que de otra manera produciría la acumulación de metabolitos tóxicos en el hígado. Como ARN inhibidor, se usó SEQ ID NO: 1 o, como alternativa, SEQ ID NO: 2, ambos de los cuales hibridan con el ARNm que codifica MKK4. Cada ARN inhibidor se introdujo poniendo en contacto las células hepáticas in vivo con constructos de ácido nucleico con secciones repetidas invertidas (IR) específicas de transposasa en ambos extremos, que contienen un casete de expresión para FAH para complementar el genotipo FAH -/- tras la expresión, por inyección hidrodinámica en la vena de la cola en combinación con un segundo constructo de ácido nucleico que codifica la transposasa sleeping beauty 13 (SB13) bajo el control de del promotor PGK.Briefly, homozygous negative mice were maintained for FAH (FAH - / -) with constant administration of NTCB to block 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase that would otherwise produce the accumulation of toxic metabolites in the liver. As inhibitor RNA, SEQ ID NO: 1 was used, or, alternatively, SEQ ID NO: 2, both of which hybridize with the mRNA encoding MKK4. Each inhibitory RNA was introduced by contacting the liver cells in vivo with nucleic acid constructs with transposase-specific inverted repeat (IR) sections at both ends, containing an expression cassette for FAH to complement the FAH - / - genotype after expression, by hydrodynamic injection into the tail vein in combination with a second nucleic acid construct coding for transposase sleeping beauty 13 (SB13) under the control of the PGK promoter.

Los constructos de ácidos nucleicos se muestran en la figura 1. La figura 2 muestra esquemáticamente los pasos de la manipulación genética. Un primer constructo control p/T-FAHIG contiene el casete de expresión que complementa a FAH y un casete de expresión de proteína fluorescente verde (GFP) que comprende la secuencia codificante de GFP bajo el control de un elemento IRES, pero no codifica ARN inhibidor. Una secuencia que codifica un ARN inhibidor sin dianas como control, que además del casete de expresión de GFP en 3' respecto a la secuencia codificante de GFP codifica un microARN estaba contenido en el constructo p/T-FAHIG-shCtr. Una secuencia que codifica un ARN inhibidor de acuerdo con la invención estaba contenida en el constructo p/T-FAHIS-shMKK4, que además del casete de expresión de GFP en 3' respecto a la secuencia codificante de GFP codifica un microARN (representado como un bucle) que comprende un ARNhc como ejemplo de un ARN inhibidor. En el ejemplo, se usó SEQ ID NO: 1, como alternativa SEQ ID NO:2 como un representante preferido de secuencias inhibidoras de ARN. Después de la introducción de los constructos de ácido nucleico, los ratones se mantuvieron en ausencia de NTBC para seleccionar animales que tuvieran hepatocitos complementados. En células cotransfectadas, la expresión transitoria de SB13 produce la integración estable del casete de expresión en el genoma.The nucleic acid constructs are shown in Figure 1. Figure 2 shows schematically the steps of genetic manipulation. A first control construct p / T-FAHIG contains the expression cassette that complements FAH and a green fluorescent protein (GFP) expression cassette comprising the coding sequence of GFP under the control of an IRES element, but does not encode inhibitory RNA . A sequence encoding an inhibitor RNA without targets as a control, which in addition to the GFP expression cassette in 3 'with respect to the coding sequence of GFP encodes a microRNA was contained in the p / T-FAHIG-shCtr construct. A sequence encoding an inhibitory RNA according to the invention was contained in the p / T-FAHIS-shMKK4 construct, which in addition to the GFP expression cassette 3 'to the GFP coding sequence encodes a microRNA (represented as a loop) comprising an hsRNA as an example of an inhibitory RNA. In the example, SEQ ID NO: 1 was used, alternatively SEQ ID NO: 2 as a preferred representative of RNA inhibitory sequences. After the introduction of the nucleic acid constructs, the mice were maintained in the absence of NTBC to select animals that had complemented hepatocytes. In cotransfected cells, transient expression of SB13 results in stable integration of the expression cassette into the genome.

Los análisis de los ratones después de la introducción de los constructos de ácidos nucleicos confirmaron la transcripción estable del ARN inhibidor del constructo de ácido nucleico. En detalle, el análisis del peso corporal de los ratones de la figura 3 muestra que los animales que habían recibido el constructo control p/T-FAHIG (5), así como los animales que habían recibido el constructo control p/T-FAHIG-shCtr (1), que expresa un ARN no específico no pudieron reconstituir la función hepática de manera eficaz, sino que murieron.Analysis of the mice after the introduction of the nucleic acid constructs confirmed the stable transcription of the nucleic acid construct inhibitory RNA. In detail, the analysis of the body weight of the mice of figure 3 shows that the animals that had received the control construct p / T-FAHIG (5), as well as the animals that had received the control construct p / T-FAHIG- shCtr (1), which expresses a non-specific RNA could not reconstitute liver function effectively, but died.

Los animales de esos grupos que habían recibido un constructo de ácido nucleico que contenía un casete de expresión para un ARN inhibidor que es específico para SEQ ID NO: 1, es decir, p/T-FAHIG-shMKK4.A (2, 4) y p/T-FAHIG-shMKK4.B (3) pudieron reconstituir la función hepática, como se muestra por la supervivencia y restablecimiento de los pesos corporales.Animals from those groups that had received a nucleic acid construct containing an expression cassette for an inhibitory RNA that is specific for SEQ ID NO: 1, ie, p / T-FAHIG-shMKK4.A (2, 4) and p / T-FAHIG-shMKK4.B (3) were able to reconstitute liver function, as shown by the survival and restoration of body weights.

Este resultado está apoyado además por la figura 4 que muestra hígados explantados el día 20 después de la administración del constructo de ácido nucleico, donde los hígados están en el proceso de repoblación por hepatocitos que se cotransfectaron in vivo con un constructo de ácido nucleico que contenía un casete de expresión para FAH y GFP e incluía un casete de expresión para ARN inhibidor específico para el ARNm que codifica MKK4 (p/T-FAHIG-shMKK4, ambas imágenes a mano izquierda), o que incluía un casete de expresión que codifica un ARN no específico (p/T-FAHIG-shCtr, ambas imágenes a mano derecha). Los hígados explantados de la figura 4 muestran un aumento más rápido de fluorescencia de GFP a lo largo del tiempo in vivo de animales cotransfectados con el constructo de ácido nucleico que incluye el casete de expresión que codifica un ARN inhibidor específico para el ARNm que codifica MKK4 comparado con animales cotransfectados con el constructo de ácido nucleico que incluye el casete de expresión que codifica un ARN inhibidor sin diana.This result is further supported by Figure 4 which shows explanted livers on day 20 after administration of the nucleic acid construct, where the livers are in the process of repopulation by hepatocytes that were cotransfected in vivo with a nucleic acid construct containing an expression cassette for FAH and GFP and included an expression cassette for inhibitory RNA specific for the mRNA encoding MKK4 (p / T-FAHIG-shMKK4, both images on the left), or including an expression cassette encoding a Nonspecific RNA (p / T-FAHIG-shCtr, both images on the right). The explanted livers of Figure 4 show a faster increase in GFP fluorescence over time in vivo of animals cotransfected with the nucleic acid construct that includes the expression cassette encoding a specific inhibitory RNA for the mRNA encoding MKK4 compared to animals cotransfected with the nucleic acid construct that includes the expression cassette encoding an inhibitory RNA without a target.

El resultado de fluorescencia se confirma en este caso en hígados de ratón completamente repoblados por la tinción inmunoespecífica para MKK4 en la inmunofluorescencia mostrada en la figura 5 y por los análisis de inmunofluorescencia para la expresión de MKK4 en muestras de tejidos de hígados de ratón explantados que se muestran en la figura 6. The result of fluorescence is confirmed in this case in mouse livers completely repopulated by the immunospecific staining for MKK4 in the immunofluorescence shown in FIG. 5 and by immunofluorescence analysis for the expression of MKK4 in tissue samples from explanted mouse livers that they are shown in figure 6.

En la figura 5, shMKK4-224 indica extractos de proteína de hígados de ratón repoblados con un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor contra MKK4 y shMKK4-3553 indica extractos de proteína de hígados de ratón repoblados con un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor independiente contra MKK4; tubulina sirvió como control de carga y se detectó por un anticuerpo específico (a-tub), MKK4 se detectó por un anticuerpo anti-MKK4 (a-MKK4). En la figura 6, FAHIG-shCtr indica un constructo de ácido nucleico que contiene el casete de expresión para complementar FAH y para GFP, que incluye un ARN inhibidor no específico (shCtr). shMKK4-A y shMKK4-B indican constructos de ácido nucleico que contienen casetes de expresión para ARNhc que específicamente hibridan con el ARNm de MKK4.In Figure 5, shMKK4-224 indicates protein extracts from mouse livers repopulated with an expression cassette encoding an RNA inhibitor against MKK4 and shMKK4-3553 indicates protein extracts from mouse livers repopulated with an expression cassette encoding a Independent inhibitory RNA against MKK4; tubulin served as charge control and was detected by a specific antibody (a-tub), MKK4 was detected by an anti-MKK4 antibody (a-MKK4). In Figure 6, FAHIG-shCtr indicates a nucleic acid construct that contains the expression cassette to complement FAH and for GFP, which includes a non-specific inhibitory RNA (shCtr). shMKK4-A and shMKK4-B indicate nucleic acid constructs containing expression cassettes for shRNAs that specifically hybridize with MKK4 mRNA.

Ambos análisis muestran que solo el constructo de ácido nucleico que incluye un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor para el ARNm que codifica MKK4 produce una disminución de la expresión de MKK4 en hepatocitos. La figura 7 muestra transferencias Western para ciclina A y E de extractos nucleares de los hígados de ratón puestos en contacto con el constructo de ácido nucleico que expresa el ARNhc que hibrida con el ARNm de MKK4 (shMKK4, ) y que expresa el ARNhc no específico (shCtr, ), respectivamente, a 0, 24 h, 38 h, y 48 h después de hepatectomia parcial, detectadas con anticuerpo a-ciclina A (a-Cic.A) y anticuerpo a-ciclina B (a-Cic.B). Este análisis muestra que la inactivación de MKK4, que se obtiene, por ejemplo, por la expresión de un ARN inhibidor que hibrida con el ARNm que codifica MKK4, conduce a una entrada más temprana del ciclo celular después de hepatectomía parcial.Both analyzes show that only the nucleic acid construct that includes an expression cassette encoding an inhibitory RNA for the mRNA encoding MKK4 produces a decrease in the expression of MKK4 in hepatocytes. Figure 7 shows Western blots for cyclin A and E from nuclear extracts from the mouse livers contacted with the nucleic acid construct expressing the shRNA that hybridizes to the MKK4 mRNA (shMKK4,) and expressing the non-specific shRNA (shCtr,), respectively, at 0, 24 h, 38 h, and 48 h after partial hepatectomy, detected with antibody a-cyclin A (a-Cic.A) and antibody a-cyclin B (a-Cic.B ). This analysis shows that the inactivation of MKK4, which is obtained, for example, by the expression of an inhibitory RNA that hybridizes with the mRNA encoding MKK4, leads to an earlier entry of the cell cycle after partial hepatectomy.

La figura 8 muestra una tinción Ki67 de hígados de los animales de experimentación que habían recibido el constructo de ácido nucleico que expresa el ARN inhibidor específico para el ARNm de MKK4 (shMKK4) y de animales que habían recibido el constructo que expresa el ARNhc no específico (shCtr), respectivamente a las 0 h, 38 h y 48 h después de hepatectomía parcial. Los análisis muestran que la inactivación de MKK4, que en el ejemplo se obtiene por presencia del ARNhc que es específico para el ARNm de MKK4 y se expresa a partir del constructo del ácido nucleico introducido en los hepatocitos produce un aumento de la proliferación de hepatocitos in vivo.Figure 8 shows Ki67 staining of livers from experimental animals that had received the nucleic acid construct expressing the inhibitory RNA specific for MKK4 mRNA (shMKK4) and from animals that had received the non-specific shRNA-expressing construct. (shCtr), respectively at 0 h, 38 h and 48 h after partial hepatectomy. The analyzes show that the inactivation of MKK4, which in the example is obtained by the presence of the shRNA that is specific for the MKK4 mRNA and is expressed from the nucleic acid construct introduced into the hepatocytes, produces an increase in the proliferation of hepatocytes in alive.

La figura 9 muestra una cuantificación de las células positivas para Ki67 del análisis de la figura 8. El aumento en la proliferación de hepatocitos para los hepatocitos que contiene el ARNhc que inhibe la expresión de MKK4 (p/t-FAHIG-shMKK4) es significativa en comparación al ARNhc no específico control (p/t-FAHIG-shCtr).Figure 9 shows a quantification of Ki67-positive cells from the analysis of Figure 8. The increase in proliferation of hepatocytes for hepatocytes containing the shRNA that inhibits the expression of MKK4 (p / t-FAHIG-shMKK4) is significant in comparison to the nonspecific control shRNA (p / t-FAHIG-shCtr).

La figura 10 muestra tinción TUNEL para la identificación de células apoptóticas en tejido hepático de ratones transfectados con un constructo de ácido nucleico que se integra que contiene un casete de expresión para ARNhc no específico (shCtr) o un casete de expresión para ARNhc que hibrida específicamente con el ARNm de MKK4 (shMKK4.224 o shMKK4.355, cada uno expresa un ARNip específico de ratón que hibrida con el ARN de MKK4). La apoptosis se indujo in vivo 9 h antes del análisis experimentalmente por inyección de anticuerpo Jo2, que interacciona con CD95 para inducir insuficiencia hepática fulminante. La tinción TUNEL revela menos hepatocitos apoptóticos en el tejido hepático que expresa el ARNhc específico de MKK4 (shMKK4.224 o shMKK4.355) que en controles (shCtr). La fila superior de imágenes muestra micrografías de fluorescencia de análisis TUNEL, la fila inferior muestra micrografías de campo claro de muestras de tejidos teñidas con H&E.Figure 10 shows TUNEL staining for the identification of apoptotic cells in liver tissue from mice transfected with an integrating nucleic acid construct that contains an expression cassette for nonspecific shRNA (shCtr) or an expression cassette for shRNA that specifically hybridizes with MKK4 mRNA (shMKK4.224 or shMKK4.355, each expresses a mouse-specific siRNA that hybridizes with MKK4 RNA). Apoptosis was induced in vivo 9 h before the analysis experimentally by injection of Jo2 antibody, which interacts with CD95 to induce fulminant hepatic failure. TUNEL staining reveals fewer apoptotic hepatocytes in liver tissue expressing MKK4-specific mRNA (shMKK4.224 or shMKK4.355) than in controls (shCtr). The upper row of images shows fluorescence micrographs of TUNEL analysis, the lower row shows light field micrographs of tissue samples stained with H & E.

La cuantificación del análisis TUNEL después de la inducción de la insuficiencia hepática se muestra en la figura 11, que demuestra un número significativamente menor de hepatocitos apoptóticos en esos tejidos hepáticos que contienen el ARNhc (shMKK4.224 y shMKK4.3553) que hibrida con el ARNm de MKK4 cuando se comparan al control con ARNhc no específico (shCtr).The quantification of the TUNEL analysis after the induction of hepatic insufficiency is shown in Figure 11, which shows a significantly lower number of apoptotic hepatocytes in those hepatic tissues containing the shRNA (shMKK4.224 and shMKK4.3553) that hybridizes with the MKK4 mRNA when compared to the control with non-specific shRNA (shCtr).

La figura 12 muestra la tasa de supervivencia de acuerdo con Kaplan Meier de ratones transfectados con el constructo de ácido nucleico que expresa en ARNhc que hibrida con el ARNm de MKK4 (shMKK4.224 y shMKK4.3553) y ratones control (shCtr) después de la inducción experimental de insuficiencia hepática. El resultado demuestra que la inactivación de MKK4, inactivación que en el ejemplo se obtiene por la expresión de un ARN inhibidor (ARNhc) de un casete de expresión de un constructo de ácido nucleico, protege de forma eficaz hepatocitos in vivo contra la apoptosis. Ejemplo 2: Inhibición de MKK4 in vivo por transcripción de un ARN inhibidor de un casete de expresión que codifica ARNhc (referencia)Figure 12 shows the survival rate according to Kaplan Meier of mice transfected with the nucleic acid construct expressing in hsRNA that hybridizes to the mRNA of MKK4 (shMKK4.224 and shMKK4.3553) and control mice (shCtr) after the experimental induction of hepatic insufficiency. The result demonstrates that the inactivation of MKK4, inactivation that in the example is obtained by the expression of an inhibitory RNA (shRNA) from an expression cassette of a nucleic acid construct, effectively protects hepatocytes in vivo against apoptosis. Example 2: Inhibition of MKK4 in vivo by transcription of an RNA inhibitor of an expression cassette encoding shRNA (reference)

Para la transfección transitoria de hepatocitos, un constructo de ácido nucleico que contiene o consiste en un casete de expresión que codifica un ARN inhibidor que específicamente hibrida con el ARNm que codifica MKK4, por ejemplo, que contiene SEQ ID NO: 1 o SEQ ID NO: 2 (que son ambos específicos para el ARNm humano y de ratón de MKK4) se introdujo transitoriamente en hepatocitos. Para la transfección transitoria in vivo, el constructo de ácido nucleico se formuló en liposomas y se administró a los animales de experimentación. La formulación de liposomas contenía los lípidos 3-N-[(qmetoxipoli(etilenglicol)2000)carbamoil]-1,2-dimiristiloxi-propilamina (PEG-C-DMA), 1,2-dilinoleiloxi-N,N-dimetil-3-aminopropano (DLinDMA), 1,2-distearoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DSPC) y colesterol, en una proporción 2:40:10:48 por ciento molar.For the transient transfection of hepatocytes, a nucleic acid construct that contains or consists of an expression cassette encoding an inhibitory RNA that specifically hybridizes to the mRNA encoding MKK4, for example, containing SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO. : 2 (which are both specific for the human and mouse mRNA of MKK4) was transiently introduced into hepatocytes. For transient transfection in vivo, the nucleic acid construct was formulated in liposomes and administered to the experimental animals. The liposome formulation contained the lipids 3-N - [(qmethoxypoly (ethylene glycol) 2000) carbamoyl] -1,2-dimyristyloxy-propylamine (PEG-C-DMA), 1,2-dilinoleyloxy-N, N-dimethyl-3 -aminopropane (DLinDMA), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC) and cholesterol, in a ratio of 2: 40: 10: 48 mole percent.

El efecto de aumentar la proliferación de hepatocitos, la protección contra la inducción de apoptosis se pudo mostrar como se explica para la expresión estable del ARNhc en el ejemplo 1, lo que indica que el efecto estaba limitado al periodo en el que el ARNhc estaba presente en los hepatocitos usando los métodos analíticos descritos en el ejemplo 1. Esto muestra que la actividad MKK4 se puede inhibir o inactivar de forma eficaz por expresión transitoria de a Rn inhibidor, por ejemplo, ARNhc o microARN, de un casete de expresión de un constructo de ácido nucleico que no se integra en el hepatocito.The effect of increasing the proliferation of hepatocytes, the protection against the induction of apoptosis could be shown as explained for the stable expression of the shRNA in Example 1, which indicates that the effect was limited to the period in which the shRNA was present in the hepatocytes using the analytical methods described in Example 1. This shows that the MKK4 activity can be effectively inhibited or inactivated by transient expression of a Rn inhibitor, e.g., shRNA or microRNA, of an expression cassette of a nucleic acid construct that does not integrate into the hepatocyte.

Ejemplo 3: Inhibición de MKK4 in vivo por ARN inhibidor transfectado en hepatocitos (referencia)Example 3: Inhibition of MKK4 in vivo by inhibitor RNA transfected in hepatocytes (reference)

La idoneidad del ARN inhibidor para su uso como un medicamento se pudo mostrar transfectando el ARN inhibidor que específicamente hibrida con el ARNm de MKK4 en tejido hepático in vivo. El ARN inhibidor podría ser ARNhc o microARN, preferentemente formulado como liposomas o nanopartículas lipídicas. Generalmente, la reducción o eliminación de MKK4 se podría obtener en al menos una fracción del tejido hepático por la formulación del ARN inhibidor usando los métodos analíticos descritos en el ejemplo 1. Esto muestra que se puede usar ARN inhibidor específico para el ARNm de MKK4 como un medicamento, especialmente para el tratamiento de función hepática deteriorada.The suitability of the inhibitory RNA for use as a medicament could be shown by transfecting the inhibitory RNA that specifically hybridizes with MKK4 mRNA in liver tissue in vivo. The inhibitory RNA could be hcRNA or microRNA, preferably formulated as liposomes or lipid nanoparticles. Generally, the reduction or elimination of MKK4 could be obtained in at least a fraction of the liver tissue by the formulation of the inhibitory RNA using the analytical methods described in example 1. This shows that inhibitory RNA specific for MKK4 mRNA can be used as a medication, especially for the treatment of impaired liver function.

Ejemplo 4: Inhibición de MKK4 in vivo por SP600125, miricitina o genisteína en hepatocitos (referencia)Example 4: Inhibition of MKK4 in vivo by SP600125, myricithin or genistein in hepatocytes (reference)

En la alternativa a la inhibición de la actividad MKK4 en un tejido hepático por el ARN inhibidor, se usaron SP600125 (referencia) miricitina (referencia) o genisteína (referencia) para inactivar MKK4 en el hígado. Generalmente, SP600125, miricitina o genisteína se administraron a ratones a una dosis eficaz para la inactivación in vivo de MKK4. Preferentemente, la dosis era eficaz para inactivar al menos el 80 %, más preferentemente al menos el 90 % o el 95 % de la actividad MKK4 media in vivo.In the alternative to the inhibition of MKK4 activity in a liver tissue by the inhibitory RNA, SP600125 (reference) myricithin (reference) or genistein (reference) was used to inactivate MKK4 in the liver. Generally, SP600125, myricithin or genistein were administered to mice at a dose effective for in vivo inactivation of MKK4. Preferably, the dose was effective to inactivate at least 80%, more preferably at least 90% or 95% of the average MKK4 activity in vivo.

Se pudo encontrar que la inactivación de MKK4 en el hígado por administración de SP600125, miricitina o genisteína como medicamento produjo un aumento significativo en la regeneración hepática, un aumento en proliferación, y en protección contra la apoptosis inducida usando los métodos analíticos descritos en el ejemplo 1.It could be found that the inactivation of MKK4 in the liver by administration of SP600125, myricithin or genistein as a drug produced a significant increase in liver regeneration, an increase in proliferation, and in protection against induced apoptosis using the analytical methods described in the example one.

Ejemplo 5: Inhibición de MKK4 en hepatocitos primarios cultivados in vitro por transcripción estable o transitoria de ARN inhibidor de un casete de expresión que codifica ARNhcExample 5: Inhibition of MKK4 in primary hepatocytes cultured in vitro by stable or transient transcription of RNA inhibitor of an expression cassette encoding shRNA

Para la transfección in vitro, hepatocitos primarios cultivados obtenidos de animales de experimentación se pusieron en contacto con el constructo de ácido nucleico como se describe en el ejemplo 1 o 2. En general, el constructo de ácido nucleico se podría formular como liposomas de acuerdo con el ejemplo 2. En general, la expresión estable o transitoria del ARN inhibidor se podría obtener en los hepatocitos cultivados, y la reducción o eliminación de MKK4 se podría detectar usando los métodos analíticos descritos en el ejemplo 1.For in vitro transfection, cultured primary hepatocytes obtained from experimental animals were contacted with the nucleic acid construct as described in example 1 or 2. In general, the nucleic acid construct could be formulated as liposomes according to Example 2. In general, stable or transient expression of the inhibitory RNA could be obtained in cultured hepatocytes, and the reduction or elimination of MKK4 could be detected using the analytical methods described in example 1.

Para fines experimentales, en la alternativa a la transfección in vivo de hepatocitos primarios que se originan de un animal experimental, hepatocitos establemente transfectados que expresan ARNhc específico para el ARNm de MKK4 se aislaron de ratones experimentales generados de acuerdo con el ejemplo 1. El análisis de los hepatocitos cultivados fue por cuantificación de la incorporación de EdU por hepatocitos primarios por citometría de flujo. El resultado de hepatocitos transfectados cultivados después de 3 días de cultivo se muestra en la figura 13. Las micrografías de contraste de fase del recuadro y la relación de hepatocitos que contiene ARNhc específico para el ARNm de MKK4, generado por expresión del casete de expresión transfectado, muestran que los hepatocitos cultivados con MKK4 inactivada (FAHIG-shMKK4) muestran una incorporación de EdU drásticamente mejorada como marcador para proliferación sobre los controles (FAHIG-shCtr) sin inhibición de la actividad MKK4 en cultivo.For experimental purposes, in the alternative to in vivo transfection of primary hepatocytes originating from an experimental animal, stably transfected hepatocytes expressing mRNA specific for MKK4 mRNA were isolated from experimental mice generated according to example 1. The analysis of cultured hepatocytes was by quantification of EdU incorporation by primary hepatocytes by flow cytometry. The result of transfected hepatocytes cultured after 3 days of culture is shown in Figure 13. The phase contrast micrographs of the box and the hepatocyte ratio containing mRNA specific for MKK4 mRNA, generated by expression of the transfected expression cassette. , show that hepatocytes cultured with inactivated MKK4 (FAHIG-shMKK4) show a dramatically improved EdU incorporation as a marker for proliferation on controls (FAHIG-shCtr) without inhibition of MKK4 activity in culture.

El cultivo en placas de nuevo de los hepatocitos cultivados en medio de cultivo recién preparado muestra la supervivencia a largo plazo aumentada de hepatocitos cultivados en los que la actividad MKK4 está esencialmente inhibida, por ejemplo, por la presencia de ARN inhibidor (shMKK4) que hibrida específicamente con el ARNm de MKK4, como se muestra en las micrografías de la figura 14. Los hepatocitos con MKK4 inactivada (shMKK4) se pueden cultivar de forma eficaz al menos hasta el día 29 (d29), y se pueden cultivar tripsinizando y volviendo a cultivar en placas a medio nuevo el día 15; las micrografías a mano derecha muestran el día 3 de células vueltas a cultivar en placas después de 15 días del cultivo inicial. Por el contrario, las células transfectadas con un ARNhc no específico (shCtr) muestran una supervivencia a largo plazo menor en cultivo y ningún crecimiento tras volver a cultivar en placas después de 15 días del cultivo inicial.The plaque culture of freshly cultured hepatocytes in fresh culture medium shows the increased long-term survival of cultured hepatocytes in which MKK4 activity is essentially inhibited, for example, by the presence of inhibitory RNA (shMKK4) that hybridizes specifically with MKK4 mRNA, as shown in the micrographs of Figure 14. Hepatocytes with inactivated MKK4 (shMKK4) can be cultured efficiently at least until day 29 (d29), and can be cultured by trypsinizing and returning to cultivate in plates at a new medium on day 15; the micrographs on the right show day 3 of cells returned to cultivate in plates after 15 days of the initial culture. In contrast, cells transfected with a non-specific shRNA (shCtr) show a shorter long-term survival in culture and no growth after replanting in plaques after 15 days of initial culture.

Estos resultados muestran que la inactivación de la actividad MKK4 aumenta drásticamente la supervivencia a largo plazo y eficiencia del cultivo en placas de nuevo de hepatocitos cultivados.These results show that the inactivation of MKK4 activity drastically increases the long-term survival and culture efficiency of plaques again of cultured hepatocytes.

En general, se usó el medio de Eagle generalmente conocido para los cultivos de hepatocitos.In general, the Eagle medium generally known for hepatocyte cultures was used.

Ejemplo 6: Hepatocitos cultivados con actividad MKK4 inactivada para su uso como medicamento para regeneración hepáticaExample 6: Cultured hepatocytes with inactivated MKK4 activity for use as a medicine for liver regeneration

Se cultivaron hepatocitos de un ratón que representa un paciente que tiene un grupo sanguíneo compatible o idéntico, preferentemente hepatocitos que eran inmunológicamente compatibles con un receptor posterior, por ejemplo, un paciente, preferentemente hepatocitos autólogos. La actividad MKK4 se inhibió como se describe en los ejemplos anteriores, preferentemente por transfección de hepatocitos cultivados con un constructo de ácido nucleico que contiene un casete de expresión para un ARN inhibidor que híbrida con el ARNm que codifica MKK4, por transfección con un ARN inhibidor, preferentemente de forma repetida, o poniendo en contacto con SP600125 (referencia), miricitina (referencia) o genisteína (referencia).Hepatocytes were cultured from a mouse representing a patient having a compatible or identical blood group, preferably hepatocytes that were immunologically compatible with a subsequent recipient, eg, a patient, preferably autologous hepatocytes. The MKK4 activity was inhibited as described in the previous examples, preferably by transfection of hepatocytes cultured with a nucleic acid construct that contains an expression cassette for an inhibitory RNA that hybridizes with the mRNA encoding MKK4, by transfection with an inhibitory RNA, preferably repeatedly, or by contacting SP600125 (reference), myricithin (reference) or genistein (reference).

Se recogieron por tripsinización hepatocitos de ratón cultivados que se transfectaron establemente con un constructo de ácido nucleico que expresa FAH complementario y GFP (FAHIG) y un ARN inhibidor específico para el ARNm que codifica MKK4 o un ARNhc no específico (Ctrl), respectivamente. Estos hepatocitos se resuspendieron en un vehículo farmacéuticamente aceptable y se trasplantaron en el bazo o hígado de ratones FAH -/-, que posteriormente se mantuvieron sin NTBC. El análisis por Kaplan Meier de supervivencia después del trasplante intraesplénico de los hepatocitos cultivados se muestra en la figura 15. En comparación a ratones que habían recibido hepatocitos que contenían el ARNhc no específico (ARNhc.Ctrl) que mueren el día 37-38 (línea vertical), los ratones que habían recibido hepatocitos que contienen ARNhc de MKK4 específico para el ARNm de MKK4 por expresión del casete de expresión que codifica el ARNhc tienen una supervivencia drásticamente aumentada.Cultured mouse hepatocytes that were stably transfected with a nucleic acid construct expressing complementary FAH and GFP (FAHIG) and an inhibitory RNA specific for the mRNA encoding MKK4 or a non-specific shRNA (Ctrl), respectively, were harvested by trypsinization. These hepatocytes were resuspended in a pharmaceutically acceptable vehicle and transplanted into the spleen or liver of FAH - / - mice, which were subsequently maintained without NTBC. The Kaplan Meier analysis of survival after intrasplenic transplantation of cultured hepatocytes is shown in Figure 15. Compared to mice that had received hepatocytes containing nonspecific shRNA (shRNA.Ctrl) that die on day 37-38 (line vertical), mice that had received hepatocytes containing MKK4 mRNA specific for MKK4 mRNA by expression of the expression cassette encoding the shRNA have a dramatically increased survival.

Los ratones FAH -/- experimentales que habían repoblado hígados con hepatocitos con un casete de expresión para GFP, incluyendo el ARNhc específico para el ARNm que codifica MKK4 (ARNhc.MKK4) se mantuvieron durante 12 meses después de la repoblación. Los análisis de hígados explantados en fotografía de campo claro (Claro), con imagen de GFP (GFP) (imágenes a mano izquierda de la figura 16) e inmunofluorescencia anti-FAH y tinción con H&E de secciones de hígado (imágenes a mano derecha de la figura 16) no muestra desarrollo tumoral con expresión intrahepática estable de GFP y del ARNhc que inactiva específicamente MKK4. Estos datos enfatizan que la inhibición de MKK4 se puede usar para aumentar la regeneración sin desencadenar crecimiento tumoral.Experimental FAH - / - mice that had repopulated liver with hepatocytes with an expression cassette for GFP, including mRNA specific for the mRNA encoding MKK4 (mRNA. MKK4) were maintained for 12 months after repopulation. The analysis of explanted livers in clear field photography (Claro), with GFP image (GFP) (images on the left of figure 16) and anti-FAH immunofluorescence and H & E staining of liver sections (images on the right hand side of Figure 16) shows no tumor development with stable intrahepatic expression of GFP and of the shRNA that specifically inactivates MKK4. These data emphasize that the inhibition of MKK4 can be used to increase regeneration without triggering tumor growth.

Ejemplo 7: Hepatocitos cultivados con actividad MKK4 inactivada para su uso como dispositivo para purificación de sangre extracorpóreaExample 7: Cultured hepatocytes with inactivated MKK4 activity for use as a device for extracorporeal blood purification

Se cultivaron hepatocitos cultivados como se ha descrito anteriormente, preferentemente cultivando hepatocitos primarios que se transfectaron establemente con un constructo de ácido nucleico que expresa un ARNhc específico para el ARNm de MKK4, en un sustrato soporte, por ejemplo, un soporte polímero. Los hepatocitos cultivados que se adhieren al sustrato soporte se dispusieron en un envase que se perfundió con sangre sacada de un paciente, ejemplificado por un ratón o rata. La sangre que sale del envase se podría devolver inmediatamente al paciente. En experimentos iniciales, se pudo mostrar que los hepatocitos que se manipulan genéticamente para expresar establemente un ARNhc que inactiva el ARNm que codifica MKK4 son estables cuando se hacen crecer sobre un sustrato soporte, y que estos hepatocitos cultivados se podrían usar como un dispositivo de purificación de sangre. Ejemplo 8: Inactivación de MKK4 en análisis in vitroCultured hepatocytes were cultured as described above, preferably by culturing primary hepatocytes that were stably transfected with a nucleic acid construct expressing an mRNA specific for MKK4 mRNA, on a support substrate, eg, a polymer support. The cultured hepatocytes that adhere to the support substrate were placed in a container that was perfused with blood drawn from a patient, exemplified by a mouse or rat. The blood that comes out of the container could be returned immediately to the patient. In initial experiments, it could be shown that hepatocytes that are genetically engineered to stably express a shRNA that inactivates the mRNA encoding MKK4 are stable when grown on a support substrate, and that these cultured hepatocytes could be used as a purification device of blood. Example 8: Inactivation of MKK4 in in vitro analysis

Se analizó el efecto inhibidor de compuestos contra MKK4 en un ensayo in vitro usando proteína MKK4 purificada, por ejemplo, obtenida de una estirpe celular que se manipuló genéticamente para sobreexpresar MKK4 de un casete de expresión que contenía la secuencia de nucleótidos SEQ ID NO: 1204 como una secuencia codificante y purificación de afinidad usando, por ejemplo, un anticuerpo dirigido contra la proteína MKK4.The inhibitory effect of compounds against MKK4 was analyzed in an in vitro assay using purified MKK4 protein, for example, obtained from a cell line that was genetically engineered to overexpress MKK4 from an expression cassette containing the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1204 as a coding sequence and affinity purification using, for example, an antibody directed against the MKK4 protein.

En el ensayo, la proteína MKK4 activa purificada se incubó con su sustrato JNK1a1 y gATP marcado con 32P (5 jCi, aprox. 10 |j M), sin compuesto activo adicional, con el compuesto inhibidor pequeño, o con genisteína como control positivo. Para el ensayo, se usó tampón de ensayo cinasa (HEPES 20 mM pH 7,5; MgCh 10 mM; BSA 1 mg/ml; Na3VO4 1 mM; DTT 1 mM). Se detectó un efecto inhibidor del compuesto inhibidor pequeño (concentración final 50 j M) como una reducción de la actividad de fosforilación de la proteína MKK4 en su sustrato JNK1a1 midiendo la cantidad de fosfato radioactivo (32P) en JNK1a1. La fosforilación de JNK1a1 se midió en presencia de 2 ml de coctel de centelleo por muestra usando un contador de centelleo (Wallac, Contador de centelleo líquido). En este ensayo, la genisteína proporcionó una inhibición de hasta aproximadamente el 80 % de la actividad comparado con el ensayo sin compuesto activo adicional. In the assay, MKK4 protein purified active incubated with its substrate JNK1a1 and GATP 32P - labeled (5 Jci approx 10 |. J M) without additional active compound, with the compound small inhibitor, or with genistein as positive control. For the assay, assay kinase buffer (20 mM HEPES pH 7.5, 10 mM MgCh, 1 mg / ml BSA, 1 mM Na3VO4, 1 mM DTT) was used. An inhibitory effect of the small inhibitor compound (final concentration 50 μM) was detected as a reduction of the phosphorylation activity of the MKK4 protein on its substrate JNK1a1 by measuring the amount of radioactive phosphate (32P) in JNK1a1. Phosphorylation of JNK1a1 was measured in the presence of 2 ml of scintillation cocktail per sample using a scintillation counter (Wallac, liquid scintillation counter). In this assay, genistein provided an inhibition of up to about 80% of the activity compared to the assay without additional active compound.

T l 1 m inhii r ñ m i n r rminr l ii inhii r nr MKK4T l 1 m inhii r r i n r r r r rrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr

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Los compuestos de la tabla 1 se pueden encontrar en http:Wzinc.docking.org.The compounds in Table 1 can be found at http: Wzinc.docking.org.

La figura 17 da una visión global de los efectos inhibidores de estos compuestos inhibidores pequeños sobre la proteína MKK4 en relación a la inhibición por genisteína (referencia).Figure 17 gives a global view of the inhibitory effects of these small inhibitory compounds on the MKK4 protein in relation to the inhibition by genistein (reference).

Los ensayos in vitro de acuerdo con el ejemplo 4 y los ensayos in vivo de acuerdo con el ejemplo 6 pudieron mostrar que estos compuestos inhibidores pequeños son adecuados para el uso que se desvela en el presente documento como un medicamento para el tratamiento de la insuficiencia hepática y/o para la protección de hepatocitos contra la apoptosis y/o para la regeneración de hepatocitos. The in vitro assays according to Example 4 and the in vivo assays according to Example 6 could show that these small inhibitor compounds are suitable for the use disclosed herein as a medicament for the treatment of hepatic insufficiency and / or for the protection of hepatocytes against apoptosis and / or for the regeneration of hepatocytes.

Claims (3)

REIVINDICACIONES 1. Hepatocito cultivado para la purificación de la sangre, en el que el hepatocito contiene un compuesto que es un inhibidor de la actividad cinasa de MKK4, estando codificada MkK4 por el ARNm de la SEQ ID NO: 1204, en el que el compuesto no es SP600125, miricitina, genisteína o PD98059.1. Hepatocyte cultured for blood purification, in which the hepatocyte contains a compound that is an inhibitor of the kinase activity of MKK4, MkK4 being encoded by the mRNA of SEQ ID NO: 1204, wherein the compound does not is SP600125, myricithin, genistein or PD98059. 2. Hepatocito cultivado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el hepatocito se dispone en un recipiente que tiene un orificio de entrada para la entrada de sangre de un paciente y un orificio de salida para hacer recircular la sangre al paciente.2. Cultured hepatocyte according to claim 1, wherein the hepatocyte is disposed in a container having an inlet hole for the entry of blood from a patient and an exit orifice to recirculate the blood to the patient. 3. Hepatocito cultivado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el compuesto se selecciona entre los oligonucleótidos de la SEQ ID NO: 1 a la SEQ ID NO: 1203 y los compuestos de la Tabla 1. 3. Cultured hepatocyte according to claim 1 or 2, wherein the compound is selected from the oligonucleotides of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 1203 and the compounds of Table 1.
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