MXPA96003788A - Equipos de cultivo y transplante celularextracorporal conteniendo ligando flt3 - Google Patents
Equipos de cultivo y transplante celularextracorporal conteniendo ligando flt3Info
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Abstract
La presente invención se refiere a un equipo para cultivo y transplante celular extracoporal que comprende medios para seleccionar células que tienen un fenotipo deseado en una mezcla de células obtenidas de un ser humano;medios para aislar las células seleccionadas de la mezcla;medios para incubar las células aisladas;una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión celular, en donde el factor de expansión es seleccionada del grupo que consiste de:"FEC-GM","FEC-G","IL-1!,"IL-3","IL-6","TPO","EPO", ligando"flt3","SF"y una proteína de fusión"FEC-GM/IL-3";y un medio de crecimiento celular.
Description
TITULO
EQUIPOS PARA CULTIVO Y TRANSPLANTE DE CÉLULAS
EXTRACORPORALES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención pertenece a tecnología de selección y expansión celular y, en particular, a un equipo para cultivo y transplante celular extracorporales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las terapias citorreductivas implican la administración de radiación por ionización o toxinas químicas que matan rápidamente las células en división. Los efectos colaterales resultan normalmente de los efectos citotóxícos sobre células normales y pueden limitar el uso de terapias citorreductivas. Un efecto colateral frecuente es mielosupresión, o daño a las células de la médula ósea que originan glóbulos blancos y rojos y plaquetas. Como resultado de la mielosupresión, los pacientes desarrollan citopenia, o déficits de glóbulos rojos, que incrementan el riesgo de infección y trastornos en el sangrado. Las citopenias incrementan la morbilidad, mortalidad y conduce a una dosificación deficiente en tratamiento contra el cáncer. Por otro lado, la quimioterapia en altas dosis es terapéuticamente benéfica debido a que puede producir una frecuencia incrementada de respuesta objetiva en pacientes con cánceres matemáticos, particularmente cáncer mamario, cuando se compara a terapia de dosis normales. Esto puede dar como resultado la remisión libre de enfermedad extendida para algunos pacientes aún con pocos pronósticos. Sin embargo, la quimioterapia en altas dosis, es tóxica y muchas complicaciones clínicas resultantes se relacionan con infecciones, trastornos en el sangrado y otros efectos asociados con períodos prolongados de mielosupresión . Varios investigadores clínicos han manipulado los regímenes y programas de dosificación en terapias citorreductivas, para incrementar la dosificación para terapia contra el cáncer, mientras que limita el daño a la médula ósea. U n método alternativo toma ventaja del hecho de que las células sanguíneas se originan de las células de sostén hematopoyéticas que están confinadas para diferenciarse a lo largo de ciertos linajes, tales como eritroide, megacariocítico, granulocítico, monocítico, y linfocítico. Por lo tanto, el ataque a estas células de sostén para la separación celular, es de gran interés en el tratamiento de pacientes con cáncer que se someten a terapias citorreductivas. Un enfoque terapéutico implica los transplantes de médula ósea o de células sangu íneas periféricas en los cuales la médula ósea o el progen itor hematopoyético en circulación o las células de sostén , son recopiladas y proliferadas en cultivo celular antes de la terapia citorreductiva. La población expandida de células puede ser infundida de nuevo después de la terapia para restaurar la función hematopoyética completa. Opcionalmente, un paso de selección puede ser utilizado para incrementar los números relativos de progenitores hematopoyéticos en el explante recopilado. Mediante la reinfusión aislada las células de sostén o progenitoras, la reinfusión u otros tipos de células, incluyendo células malignas, puede ser reducida al mínimo en gran parte. Además, durante el transplante alogénico, el número de células T transplantadas, puede ser reducido en gran parte seleccionando solamente de células de sostén o progenitoras con el fin de reducir al mínimo el riesgo de inducir la Enfermedad de Injerto contra Huésped (EIcH) en el paciente. Se conocen una variedad de técnicas de selección celular para identificar y separar las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas de una población de células. Se conocen métodos y materiales para identificar y seleccionar dichos tipos celulares. Por ejemplo, los anticuerpos monoclonales se pueden utilizar para u nir una proteína marcadora o una proteína de antígeno de superficie encontrada sobre las células de sostén o progenitoras. Dichos marcadores o antígenos de superficie celular para las células de sostén hematopoyéticas incluyen " DC34, My-10, y Thy-1 " . En un método, los anticuerpos son fijados a una superficie, por ejemplo, perlas de vidrio, y se ponen en contacto con una mezcla de células que se sospecha que contienen células de sostén . Esto permite que los anticuerpos se unan y aseguran las células de sostén a las perlas de vidrio. Alternativamente, los anticuerpos pueden ser incubados con la mezcla celular y la combinación resultante se puede poner en contacto con una superficie que tiene una afinidad para el complejo de anticuerpo-célula. Las células no deseadas y la materia celular, son removidas proveyendo una población relativamente pura de células de sostén. Las células de sostén que tienen el marcador "DC342 constituyen solamente aproximadamente del 1% al 3% de las células mononucleares en la médula ósea. La cantidad de células de sostén "CD34+", en la sangre periférica, es de aproximadamente 10- a 100- veces menos que en la médula ósea. Por lo tanto, se desean métodos para incrementar o expander los números aislados de células de sostén, para reducir el número de células de sostén inoculadas que se requieren de la médula ósea de sangre periférica para proveer la recuperación rápida y completa de la médula ósea después de dosis ablativas de radio o quimioterapia. Otro método para selección celular implica la eliminación de células en división con el uso de ciertos antimetabolitos. Combinando la estimulación de citoquina con tratamiento contra metabolitos, la muerte celular puede ser inducida en células que responden a él. Por lo tanto, se pueden seleccionar positivamente las células resistentes a los efectos proliferativos de la(s) citoquina(s). Véase Berardi y otros, Science, 267:104 (1995). El uso de células de sostén expandidas, también permite el transplante en situaciones en las que no se puede producir un número adecuado de células de sostén. Un procedimiento nombrado cultivo y transplante de células de sostén extracorporal (CYTCTE), también conocido como expansión ex vivo, implica la remoción de las células de sostén autólogas o alogénicas, normalmente de la sangre periférica, médula ósea o sangre del cordón umbilical, aislando las células de sostén seguido por la expansión in vitro de estas células. Después de la expansión, las células se infusionan en el paciente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención se dirige a la tecnología de selección y expansión celular, y, en particular, al cultivo y transplante de células de sostén extracorporal (CYTCTE). Más específicamente, la invención se dirige a un equipo para cultivo y transplante celular extracoporal que incluye, pero no está limitado a, medios para seleccionar células que tienen un fenotipo deseado en una mezcla de células obtenida de un ser humano; medios para aislar las células seleccionadas de la mezcla; medios para incubar las células aisladas; una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión celular, en donde el factor de expansión es seleccionado del grupo que consiste de: "FEC-GM", "FEC-G", "IL-1", "IL-3", "IL-6", "TPO", "EPO", ligando "flt3", "SF" y una proteína de fusión "FEC-GM/IL-3"; y un medio de crecimiento celular. En los equipos, los medios de aislamiento están adaptados para recibir una mezcla de células y los medios de selección y están adaptados para aislar las células deseadas de la mezcla. Adicionalmente, los medios de incubación están adaptados para recibir las células aisladas de los medios de aislamiento, el medio de crecimiento celular y la composición del factor de expansión, y además está adaptado para permitir el contacto de un factor de expansión celular con las células aisladas suficientes para que se presente la expansión celular.
Opcionalmente, los equipos de acuerdo con la invención, pueden comprender un recipiente para contener la mezcla de células recopiladas de un ser humano, en donde el recipiente está adaptado para recibir las células recopiladas y, opcionalmente, los medios de selección . El equipo de acuerdo con la invención provee un número de factores de expansión celular que son útiles en "CYTCTE" para estimular la proliferación de células de sostén capaces de autorrenovación , y la proliferación y diferenciación de célu las progenitoras confinadas por linaje. Dichos factores de crecimiento celular incluyen interleucinas- 1 y -3 (IL-1 y IL-3, respectivamente), factor de estimulación de colonia de granulocito-macrófagos (FEC-GM) , fusiones moleculares de FEC-GM y I L-3 (PIXY321 ) , ligando flt-3 y factor de estimulación de colonia de granulocitos (FEC-G). Otros factores de crecimiento hematopoyético incluyen el factor de células de sostén (FS) (también conocido como ligando c-kit, factor de crecimiento de células mastoides y factor de acero) , trombopoyetina (TPO) , eritropoyetina (EPO) y I L-6. Estos factores son útiles para promover la expansión in vitro de sostén aislado y células progenitoras . Estos equipos de acuerdo con la invención , son útiles para seleccionar y expander cualquier población celular que tienen el fenotipo deseado. Por ejemplo, los equipos se utilizan en expansión y transplante de células de sostén o progenitoras hemotopoyéticas, expansión y transplante de células T o células B, y terapia de genes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Esta invención se dirige a tecnología de selección y expansión celular y, en particular a cultivo y transplante de células extracorporales. Como se describe en la presente, la invención comprende un equipo para "CYTCTE", que comprende: 1) medios para seleccionar células en la mezcla celular que tienen un fenotipo deseado; 2) medios para aislar las células seleccionadas de la mezcla; 3) medios para incubar las células aisladas; 4) una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión celular, en donde el factor de expansión se selecciona del grupo que consiste de: "FEC-GM", "FEC-G", "IL-1", "IL-3", "IL-6", "TPO", "EPO", ligando "flt-3", "FS" y una proteína de fusión "GM-CDF/IL-3"; y 5) Un medio de crecimiento celular. El recipiente opcional está diseñado para recibir inicialmente las células recopiladas y, opcionalmente, los medios de selección. Los medios de aislamiento están adaptados para recibir las células recopiladas, ya sea directamente del paciente o del recipiente opcional. Los medios de aislamiento se adaptan adicionalmente para recibir los medios de selección y para aislar las células seleccionadas de la mezcla. Los medios de incubación están adaptados para recibir las células aisladas de los medios de aislamiento, el medio de crecimiento celular y la composición del factor de expansión, y además está adaptado para permitir el contacto del factor de expansión con las células aisladas lo suficiente para inducir la expansión celular de las células aisladas. La mezcla celu lar puede ser recopilada de una variedad de fuentes. Para selección de células de sostén o progenitoras hematopoyéticas, las células son recopiladas normalmente de fuentes que incluyen médula ósea, sangre periférica o sangre del cordón umbilical. Definiciones Los términos "células de sostén" y "células progenitoras" se refieren a células de linaje inicial que son pluripotenciales. Los términos son utilizados en la presente de manera intercambiable , como es común en la técnica. El término "células de sostén o progenitoras" significa tanto células de sostén, células progenitoras, o una mezcla de ambas células de sostén y progenitoras. Como se utiliza comúnmente en la técnica, las células de sostén y progenitoras normalmente se identifican por las siguientes características celulares: "CD34 + " ,
"C D33-", "CD38-", "Thy- 1 +" y "My- 10 + ". El término "flt3-L" se refiere a un género de polipéptidos que se unen y forman complejo independientemente con el receptor de "flt3" encontrado en las células progenitoras y de sostén. Además, mediante el término " f 113 - L " se abarcan las proteínas descritas en la solicitud de patente europea 627 487, que se incorpora aquí por referencia. El término "flt3-L" abarca proteínas que tienen la secuencia de aminoácidos de 1 a 235 de la ID Sec No: 6 como se muestra en la solicitud de patente europea 627,487, así como las proteínas que tienen un alto grado de similitud o un alto grado de identidad con las mismas, y cuyas proteínas son biológicamente activas y se unen al receptor "flt3". Además, el término se refiere a productos de genes biológicamente activos del ADN de la SEC I D no: 5, como se muestra en la solicitud de patente europea 627,487. Además, el término "flt3-L" abarca las proteínas unidas a la membrana (que incluyen una región intracelular, una región de membrana, y una región extracelular) , y proteínas solubles o truncas que comprenden principalmente la porción extracelular de la proteína, retienen la actividad biológica y son capaces de ser secretadas. Los ejemplos específicos de dichas proteínas solubles, son aquellos que comprenden la secuencia de aminoácidos 28- 160 de la SEC I D No: 6 como se muestra en la solicitud de patente europea 627,487. El término "IL-1 " significa cualquiera o ambas de las dos formas "IL-1 a" y "IL-1 ß" (March y otros, Nature, 315:641 . 1985) . Ambos "IL- 1 a" y " I L - 1 ß " , se unen a receptores de "I L- 1 " (Tipo I y Tipo I I). "I L- 1 a" es activo tanto en la forma precursora como madura mientras que, "I L- 1 ß" es activo solamente en su forma madura (March , y otros, Id.) . El término "II-1 " también se refiere a fragmentos activos y análogos con secuencias de aminoácidos alteradas y derivados , tales como proteínas de fusión que tienen un componente de "I L- 1 " y actividad biológica de "I L- 1 ", véase Mosley y otros, Proc. Nati, acad, Sci., 84_: 4572 (1987). El término "IL-3" se refiere a un género de polipéptídos de interleucina-3 como se describe en la Patente de E. U .A. No. 5, 108,910, incorporada aquí por referencia. Dichos polipéptidos incluyen análogos que tiene secuencias de aminoácidos que son substancialmente similares a las secuencias de aminoácidos de interleucina 3 humanas naturales, por ejemplo , en las publicaciones de Patentes Europeas Nos. 275,598 y 282 , 185, cada una incorporada aquí por referencia. El término "II-3" también incluye análogos y alelos de moléculas de "I L-3" que exhiben , por lo menos, alguna actividad biológica en común con "I L-3" natural de humanos. Los análogos ilustrativos de "II-3" se describen en la Publicación de Patente Europea No. 282 , 185. Otras formas de "IL-3" incluyen I L-3[Pro8Asp1 sAsp70] humano, I L-3[Ser8Asp15Asp70] de humanos y I L-3[Ser8] de humanos . U na secuencia de ADN que codifica proteína I L-3 de humanos adecuada para util izarse en la invención, está disponible al público de la "American Type Culture Collection" (ATCC) bajo el número de acceso "ATCC 67747". La nomenclatura utilizada en la presente con respecto a las secuencias de aminoácidos en corchetes , designa qué aminoácidos difieren de la forma humana natural . Por ejemplo, la I L-3[Ser8Asp15Asp70] de humanos, se refiere a una proteína de I L-3 humana en la cual el aminoácido 8 ha sido cambiado a un residuo de serina, el aminoácido 15 ha sido cambiado a un residuo de ácido aspártico y el aminoácido 70 ha sido cambiado a un residuo de ácido aspártico. El término "I I-6" se refiere a un género de proteínas como se describe en la Publicación del TCP WO 88/00206, Patente Europea 257406 y Solicitud de Patente Europea 331 ,640, cada uno de los cuales se incorpora aquí por referencia. IL-6 es idéntica a las proteínas nombradas "interferon-beta-2" (Zilberstein y otros, EMBO J.. , 5:2529 (1986)) y la "proteína inducible de 26 kd en fibroblastos humanos" (Haegeman y otros, Eur. J. Biochem. , 159:625 /1986)). dichas proteínas incluyen análogos que tienen una secuencia de aminoácidos que es substancialmente similar a las secuencias de aminoácidos de "IL-6" humanos naturales y que son biológicamente activos dado que son capaces de unirse a un receptor de "IL-6", transduciendo una señal biológica iniciada por la unión del receptor de "IL-6", o por reacción cruzada con anticuerpos anti-IL-6. Se describen secuencias de nucleótidos y secuencias de aminoácidos deducidos de "IL-6", por ejemplo en la WO 88/00206. El término "11-6" también incluye análogos de moléculas de "IL-6" humana natural suficientes para retener actividad biológica de "IL-6" humana natural . Como se utiliza en la presente, "FEC-GM" se refiere a un género de proteínas como se describe en las Patentes de E. U .A. Nos. 5, 108,910, y 5,229,496, cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia. Dichas proteínas incluyen análogos que tienen una secuencia de aminoácidos que es substancialmente similar a las secuencias de aminoácidos de "FEC-GM" humana natural, (v. gr. como están públicamente disponibles ATCC 53157 o ATCC 39900) , y que son biológicamente activos dado que son capaces de unirse a un receptor de "FEC-GM", transduciendo una señal biológica iniciada por la unión del receptor de "FEC-GM" o reaccionando cruzadamente con anticuerpos anti-"FEC-GM". Las secuencias de aminoácidos se describen , por ejemplo, en Anderson , y otros, Proc. Nati. Acad. Sci., E. U.A. 82:6250 (1985) . El "FEC-GM" comercialmente disponible (Sargramostima) se obtiene de (I mmunex Corp. , Seattle, WA) . El término "FEC-GM" también incluye análogos de moléculas de "FEC-GM" humano natural suficientes para retener la actividad biológica de "FEC-GM" humano natural. Análogos ilustrativos de "FEC-GM" incluyen , por ejemplo, aquellos descritos en la Publicación de Patente Europea No. 219914 y WO 89/03881 , cada uno de los cuales se incorpora aquí por referencia. Otros análogos de "FEC-GM" también se pueden utilizar para constituir proteínas de fusión con I L-3. Una secuencia de ADN que codifica una proteína particularmente preferida de FEC-GM", teniendo sitios de glicosilación potencial removidos, está públicamente disponible de ATCC bajo los números de acceso ATCC 67231 . El término "proteína de fusión de "FEC-GM/ I L-3" significa una fusión de C-terminal a N-terminal de "FEC-GM" y "I L-3". Las proteínas de fusión son conocidas y se describen en las Patentes de E . U .A. Nos. 5, 199, 942 , 5, 108, 910 y 5 ,073,627, cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia. Una proteína de fusión preferida es "PIXY321 " como se describe en la Patente de E. U .A. No. 5, 199,942. El término "substancialmente similar" significa que la secuencia de aminoácidos variantes preferiblemente es por lo menos el 80% idéntico a una secuencia de aminoácidos naturales, más preferiblemente por lo menos 90% idéntica. La identidad porcentual puede ser determinada, por ejemplo, comparando la información de secuencias utilizando el programa de computación "GA P", versión 6.0 descrito por Devereux y otros ("Nucí. Acids Res. " 12 : 387, 1984) y disponible "Genetics Computer Group de la Universidad de Wisconsin"(GCGUW) . El programa "GAP" utiliza el método de alineación de Needleman y Wunsch (J. Mol. Biol. 48:443, 1970) , revisado por Smith y Waterman ("Adv. Appl. Math" 2:482, 1981 ) . Los parámetros preferidos por omisión para el programa de "GA P" incluyen : (1 ) una matriz de comparación unitaria (conteniendo un valor de 1 para idénticos y 0 para no idénticos) para nucleótidos, y la matriz de comparación pesada de Gribskov y Burgess, "Nucí. Acids Res." 14:6745 , 1986, como se describe por Sch artz y Dayhoff, eds. , "Atlas of Protein Sequence and Structure", "National Biomedical Research Foundation", págs. 353-358, 1979; (2) una desventaja de 3.0 por cada espacio y una desventaja de 0.10 adicional por cada símbolo en cada espacio; y (3) ninguna desventaja para espacios finales, las variantes pueden comprender secuencias substituidas conservadoramente, lo que significa que un residuo de aminoácidos dado es reemplazado por un residuo que tiene características fisicoquímicas similares. Ejemplos de substituciones conservadoras incluyen la substitución de un residuo alifático por otro , tal como lie , Val, Leu , o Ala unos por otros, o las substituciones de un residuo polar por otro, tal como entre Lis y Arg; Glu y Asp; o Gln y Asn . También se conocen otras dichas substituciones conservadoras, por ejemplo, substituciones de todas las regiones teniendo características hidrofóbicas similares. Las variantes que existen en la naturaleza de los factores de expansión celular, también son abarcadas por la invención. Ejemplos de dichas variantes son proteínas que resultan de los eventos de separación de mARN alterna o de la división proteolítica de la proteína natural, en donde se retiene la propiedad biológica natural. El término "purificado o aislado" significa que el material purificado o aislado está substancialmente libre de asociación con otras células, proteínas o polipéptidos, por ejemplo, como un producto de purificación del cultivo de células huésped recombinantes o como un extracto purificado. El término "transplante análogo" significa un método en el cual las células que tienen un fenotipo deseado son removidas de un paciente y readministradas al mismo paciente. El término "transplante alogénico" significa un método en el cual las células que tienen un fenotipo deseado son removidas de un ser humano y administradas a un ser humano diferente. El término
"transplante singénico" significa que el transplante celular se presenta entre humanos idénticos genéticamente. El término "expansión" y "expander" como se utiliza en la presente, significa enriquecimiento de, o enriquecer, incrementar, o proveer un incremento en, los números de células que tienen el fenotipo deseado. El término "ESCCAT" significa un método que comprende (1 ) recopilar células que tienen un fenotipo deseado de un ser humano; (2) expander las células ex vivo con una composición que contiene una cantidad efectiva de un factor de crecimiento de expansión celular para proveer una preparación celular que comprende números incrementados de las células deseadas; y (3) administrar la preparación celular al paciente junto con o después de la terapia citorreductiva .
El término "cantidad efectiva" como se utiliza junto con los factores de expansión celular, significa la cantidad de factor de expansión necesaria para lograr el nivel deseado de expansión celular. Será fácilmente evidente para una persona con experiencia ordinaria en la técnica que la cantidad efectiva de un factor de expansión celular particular dependa de una variedad de variables. Dichas variables incluyen, el nivel de expansión deseado, ya sea que el factor esté combinado o no con otro factor, y los tipos de células que serán expandidos. Las determinaciones de la cantidad efectiva están bien dentro de la práctica en la técnica. En una modalidad preferida, el factor de crecimiento de expansión celular se selecciona del grupo que consiste de una proteína de fusión de "FEC-GM/IL-3", "IL-1a", o ligando "flt3". En una modalidad alternativa, el equipo de cultivo y transplante celular extracorporal, de acuerdo con la invención, comprende una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión seleccionado del grupo que consiste de: "CEC-G, IL--, IL-6, TPO, EPO y FS". Además, los equipos de la invención son útiles en terapia de genes. La terapia de genes implica la administración de células transfectadas con ADN exógeno a un huésped que es apto para injerto. Véase v.gr., Boggs, "international J. Cell Cloning", 8:80-96, (1990); Kohn y otros, "Cáncer Inves." 7(2):179-192 (1989); Lehn, "Bone Marrow Transpl." 5:287-293 (1990); y Verma, "Scientific American" págs. 68-84 (1990). Dado que la transferencia genética del ADN exógeno a las células ocurre cuando las células se están dividiendo, la eficiencia de dicha transferencia puede ser incrementada en gran parte utilizando los equipos de acuerdo con al invención. El uso de una composición que comprende una cantidad efectiva de, por lo menos, un factor de expansión celular seleccionado del grupo que consiste de: "FEC-GM", "FEC-G", "IL-1a", "IL-3", "IL-6", "TPO", "EPO", ligando de "flt3", "FS" y una proteína de fusión de "FEC-GM/IL-3", facilitará que la proliferación o diferenciación más rápida de las células seleccionadas. Por lo tanto, la absorción genética en las células recopiladas puede ser mejorada en gran parte. Generalmente, los métodos de terapia de genes son conocidos en a técnica, e incluyen los pasos de (a) el cultivo aislado de células de sostén en medios de crecimiento comprendiendo, por lo menos, un factor de expansión celular, seleccionado del grupo listado antes; (b) transfectar las células cultivadas del paso (a) con el gene exógeno; y (c) administrar las células transfectadas al mamífero. En los casos en donde se desea seleccionar, aislar y expander las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas, un equipo preferido es uno en el cual los medios para aislar las células de sostén hematopoyéticas comprenden, por lo menos, uno de a) proteína de unión receptora de " f 113 " y b) un anticuerpo monoclonal que se une a un marcador celular seleccionado del grupo que consiste de: "CD34, Thy-1, o My-10". Con respecto a los aspectos particulares de los equipos de la invención, los equipos comprenden medios para seleccionar las células que tienen el fenotipo deseado de la mezcla de células recopiladas. La elección de medios de selección adecuados dependerá del fenotipo deseado de la célula que va a ser aislada. Las células de sostén hematopoyéticas se pueden seleccionar en virtud de sus características físicas, tales como expresión de la membrana unida al receptor flt3, o que tienen los siguientes marcadores celulares: DC34, Thy-1 y My-10. Los anticuerpos monoclonales que reconocen cualquiera de estos antígenos, han sido descritos en la Patente de E.U.A. No. 4,714,680 (anti-My-10) incorporada aquí por referencia, el anti-CD34 está comercialmente disponible de Becton Dickinson, (Franklin Lakes, NJ), y los anticuerpos monoclonales de anti-Thy-1, se pueden generar fácilmente utilizando los métodos descritos por Dalchau y otros, "J. Exp. Med." 149: 576 (1979), incorporada aquí por referencia. También se puede utilizar una proteína que se une al receptor flt3, tal como anticuerpos monoclonales anti-f It3 o el ligando de flt3 y se describen en la Solicitud de Patente Europea 627,487, cuyo ligando de flt3 está disponible de Immunex Corporation, Seatle, (WA). La proteína de unión celular se pone en contacto con la mezcla de células recopiladas y la combinación se deja incubar durante un tiempo suficiente para permitir la unión de la célula deseada a la proteína de unión celular. Medios alternativos para seleccionar las células de sostén inmóviles son la inducción de la muerte celular en la división, más tipos de células sometidas por linaje, utilizando un antimetabolito tal como 5-fluorouracilo (5-FU) o un agente de alquilación tal como 4-hidroxiciclofosfamida (4-HC). Las células no inmóviles son estimuladas para proliferar y diferenciarse por la adición de factores de crecimiento que tienen poco o ningún efecto sobre las células de sostén, ocasionando que las células que no son de sostén se proliferen y diferencian volviéndolas más vulnerables a los efectos citotóxicos de 5-FU o 4-HC. Véase Berardi y otros, "Science" 267:104 (1995), que se incorpora aquí por referencia. Además en los equipos de la invención se incluyen medios para aislar las células seleccionadas que tienen el fenotipo deseado. El aislamiento de las células se puede llevar a cabo usando, por ejemplo, cromatografía de afinidad, perlas magnéticas revestidas con anticuerpo, o anticuerpos fijados a una matriz sólida, tal como perlas de vidrio, hojuelas, etc. Los anticuerpos que reconocen un marcador de superficie de las células de sostén se pueden fundir o conjugar a otras porciones químicas tales como biotina, que puede ser removida con una avidina o una porción de estreptavidina asegurada a un soporte sólido; los fluorocromas útiles en la selección células activadas por fluorescencia (SCAF), o similares. Preferiblemente, el aislamiento se logra por una columna de inmunoafinidad. Las columnas de inmunoafinidad puede tomar cualquier forma, pero usualmente comprenden un reactor de lecho empacado. El lecho empacado en estos biorreactores, preferiblemente está hecho de un material poroso que tiene un revestimiento substancialmente uniforme de un substrato. El material poroso, el cual provee una relación de área a volumen de superficie superior, permite que la mezcla de células fluya sobre una área grande de contacto mientras no impide el flujo de células hacia afuera del lecho. Los substratos normales incluyen una avídina y estreptavidina, mientras que se pueden utilizar otros substratos convencionales. El substrato, ya sea por sus mismas propiedades, o por la adición de una porción química, puede exhibir alta afinidad para una porción encontrada en la proteína de unión celular tal como un anticuerpo monoclonal. Los anticuerpos monoclonales reconocen un antígeno de superficie celular sobre las células que van a ser separadas, y normalmente se modifican adicionalmente para presentar una porción de biotina. Se sabe bien que la biotina tiene una alta afinidad para la avidina, y la afinidad de estas substancias asegura así removiblemente el anticuerpo monoclonal a la superficie del lecho empacado. Dichas columnas son bien conocidas en la técnica, véase Verenson, y otros, "J. Cell Biochem." 10D:239 (1986). La columna se lava con una solución de PBS para remover el material no unido. Las células blanco pueden ser liberadas de las perlas utilizando métodos convencionales. Las columnas de inmunoafinidad del tipo descrito antes, que utilizan anticuerpos monoclonales anti-CD34 biotinilados, asegurados a un lecho empacado revestido con avidina, son descritos, por ejemplo, en la Publicación del TCP No. WO 93/08268. Una variación de este método utiliza las proteínas de unión celular, tales como los anticuerpos monoclonales o ligando flt3 como se describe antes, asegurados removiblemente a una superficie fija en los medios de aislamiento. La proteína de unión celular unida, se pone en contacto entonces con ia mezcla de células recopiladas y se deja incubar durante un tiempo suficiente para permitir el aislamiento de las células deseadas.
Alternativamente, los anticuerpos monoclonales que reconocen los antígenos de superficie celular pueden ser marcados con una marca fluorescente, v. gr. , cromóforo o fluoróforo, y pueden ser separados por almacenamiento celular de acuerdo a la presencia o ausencia de la cantidad de producto marcado. Una modalidad alternativa adicional de los medios de aislamiento, se basa en los métodos y dispositivos de separación magnética . U n ejemplo de un método para revestir una matriz de gradiente de intensificación magnética para utilizarse en un aparato de separación se describe en la Patente de E. U .A. No. 5, 385, 707, incorporada aquí por referencia. Además, en los equipos de la invención se incluyen medios de incubación . Dichos medios están adaptados para recibir y contener las células de sostén aisladas, una composición comprende una cantidad efectiva de un factor de crecimiento de expansión celular, y un medio de crecimiento celular. Los medios de incubación pueden ser cualquier dispositivo o aparato que contenga las células de sostén aisladas en contacto con el factor de expansión y el medio de crecim iento durante el proceso de expansión celular. Los medios de incubación adecuados incluyen, por ejemplo, bolsas, fibras huecas, botellas de vidrio, placas con múltiples pozos, o cajas de petri. Muchos de estos medios de incubación son obtenibles fácilmente de una variedad de fuentes comerciales. Los medios de incubación particularmente preferidos son bolsas estériles y fibras huecas.
Los factores de creci miento de expansión celular también son provistos en los equipos de acuerdo con la invención . Dichos factores de expansión incluyen , " FEC-GM", "FEC-G2, "I L- 1 " , "I L-3", "I L-6", "TPO", "EPO", ligando " f 113 " , "I L- 1 a", y proteínas de fusión de "FEC-GM/I L-3". Los factores de expansión son provistos en los equipos en la forma de una composición que contiene los factores. Ejemplos de dichas composiciones son aquellos que comprenden un factor de expansión prod ucido recombinantemente, o pu rificado de alguna manera en una formulación de estabilización convencional . Otras composiciones que pueden ser incluidas en el equipo, comprenden medios condicionados obtenidos de cél ulas de mamíferos que contienen una cantidad de factor de expansión suficiente para expandir las células deseadas. Los equipos de acuerdo con la invención también comprenden un medio de crecimiento celular. Se puede utilizar una variedad de medios de crecimiento, y la composición de dichos medios puede ser determinada fácilmente por una persona que tenga experiencia ordinaria en la materia. Los medios de crecimiento adecuados son soluciones que contienen nutrientes o aditivos metabólicos, e incluyen aquellos que se les agota de suero o están basados en suero . Los ejemplos representativos de medios de crecim iento son "RPM I", TC 199, medio de "Iscove's modificado con Dulbecco" (I scove , y otros, "F. J. Exp. Med" 147: 923 (1978)) , DMEM , medio alfa de Fischer, NCTC , F- 10, L- 15 de Leibovitz, MEM y McCoy. Los ejemplos particulares de n utrientes que serán fácilmente evidentes para los expertos en la materia , incluyen, albúmina de suero, transferina, lípidos , colesterol, un agente reductor tal como 2-. mercaptoetanol o monotioglicerol, piruvato, butirato, y un glucocorticoide tal como 2-hemisuccinato de hidrocortisona . Más particularmente , los medios normales incluyen una fuente de energ ía, vitaminas, u otros compuestos orgánicos de soporte celular, una solución reguladora de pH tal como H EPES, Tris, que actúan para estabilizar el pH del medio, varias sales inorgánicas. Se hace referencia particular a la Publicación del TCP No. WO 95/00632, en donde se describe un medio de crecimiento celular sin suero, dicha descripción se incorpora aquí por referencia. Como se estableció antes, el recipiente opcional para contener las células recopiladas de un ser humano, puede ser un aparato o dispositivo estéril adecuado para mantener o contener inicialmente la mezcla de células. Preferiblemente, el medio de mantenimiento es una bolsa estéril , que tiene una abertura para recibir la mezcla de células recopiladas. Los equipos de la invención se pueden utilizar, por ejemplo, como sigue en transplante de células de sostén periféricas (CTP) o células progenitoras sang uíneas periféricas (CPSP) . Normalmente , el transplante de CPS P y CTP se lleva a cabo en pacientes cuya médula ósea no es adecuada para recopilación , debido a, por ejemplo , anormalidad o implicación maligna de la médula ósea . CPSP y CTP son recopiladas utilizando procedimientos de aféresis conocidos en la técnica . Véase , por ejemplo, Bishop y otros, "Blood", vol. 83, No. 2 , págs. 610-616 (1994) . En resumen , las CPSP y CTP son recopiladas utilizando dispositivos convencionales, por ejemplo , un dispositivo de aféresis "Haemonetics Model V50" (Haemonetics, Braintree, MA). Se llevan a cabo tomas de cuatro horas, normalmente no más de cinco veces a la semana hasta aproximadamente que se recopilan 6.5x108 células mononucleares (CMN)/kg del paciente. Las células son suspendidas en medios normales y después se centrifugan para remover los glóbulos rojos y neutrófilos. Las células localizadas en la interfase entre dos fases (también conocidas en la técnica como la cubierta fofa) son retiradas y resuspendidas en HBSS. Las células suspendidas son predominantemente hemononucleares y una porción substancial de la mezcla de células son las células de sostén iniciales. La suspención de células de sostén resultantes, se pone en contacto entonces con anticuerpos monoclonales antiCD34 biotinilados. El período de contacto se mantiene durante un tiempo suficiente para permitir la interacción substancial entre los anticuerpos monoclonales anti-CD34 y los antígenos de "CD34" sobre la superficie de células de sostén. Normalmente, son suficientes tiempos de, por lo menos, una hora. La suspensión de células se ponen en contacto entonces con los medios de aislamiento provistos en el equipo. Los medios de aislamiento pueden comprender una columna empacada con perlas revestidas con avidina. Dichas columnas son bien conocidas en la materia, véase Berenson, y otros, "J. Cell Biochem.." 10D:239 (1986). La columna se lava con una solución de PBS para remover material no unido. Las células de sostén blanco, pueden ser liberadas de las perlas y del anticuerpo monoclonal anti-CD34 utilizando métodos convencionales. Las células de sostén obtenidas en esta forma pueden ser congeladas en un congelador de régimen controlado (v.gr., Cryo-Med, Mt. Clemens, MI), después se almacena en la fase de vapor del nitrógeno líquido. El diez por ciento de sulfóxido de dimetilo se puede utilizar como un crioprotector. Después de que se hicieron todas las recopilaciones del donador, las células de sostén son derretidas y vertidas en los medios de incubación. Las alícuotas que contienen células de sostén, medio de crecimiento provisto en el equipo, tal como medio de McCoy 5A, 0.3% de agar y, por lo menos, uno de los factores de expansión provistos en el equipo; "FEC-GM" humano recombinante, "flt3-L" humano recombinante, y moléculas de fusión "FEC-GM/IL-3" humano recombinante (PIXY321) a concentraciones de aproximadamente 200 U/mL, son inoculadas y expandidas en los medios de incubación provistos en el equipo, a 37°C en CO2 al 5% en aire totalmente humidificado durante 14 días. Opcionalmente, se puede añadir "IL-1a" a los cultivos. La combinación más preferida de factores de expansión comprende " f 113 - L " más ya sea "IL-3" o una proteína de fusión "FEC-GM/IL-3"). Las células de sostén expandidas pueden ser infundidas de nuevo intravenosamente al paciente.
Claims (15)
1. Un equipo para cultivo y transplante celular extracorporales comprendiendo: a) medios para seleccionar células en la mezcla celular que tienen un fenotipo deseado; b) medios para aislar las células seleccionadas de la mezcla; c) medios para incubar las células aisladas; d) una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión celular, en donde el factor de expansión se selecciona del grupo que consiste de: "FEC-GM", "FEC-G", "IL-1", "IL-3", "IL-6", "TPO", "EPO", ligando "flt-3", "FS" y una proteína de fusión "GM-CDF/IL-3"; y e) un medio de crecimiento celular; en donde los medios de aislamiento están adaptados para recibir la mezcla de células y los medios de selección y están adaptados para aislar las células seleccionadas de la mezcla; y los medios de incubación están adaptados para recibir las células aisladas de los medios de aislamiento, el medio de crecimiento celular y la composición del factor de expansión, y además están adaptados para permitir el contacto con el factor de expansión con las células aisladas suficiente para permitir la expansión celular de las células aisladas.
2. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual las células aisladas son células de sostén o progenitoras hepatopoyéticas humanas.
3. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además un recipiente para contener primero una mezcla de células recopiladas de un ser humano;
4. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual los medios para seleccionar las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas comprenden, por lo menos uno de a) proteína de unión del receptor de "flt3" y b) un anticuerpo monoclonal que se une a un marcador celular seleccionado del grupo que consiste de: CD34, Thy-1 o ligando de "flt3".
5. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual los medios para seleccionar las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas comprenden un antimetabolito y un factor de crecimiento seleccionado del grupo que consiste de SF y ligando " f 113 " .
6. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la composición comprende una proteína de fusión de "FEC-GM/IL-3".
7. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la composición comprende "IL-ia".
8. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la composición comprende ligando "flt3".
9. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la composición comprende "FEC-GM".
10. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la composición comprende " f 113 - L " más ya sea "IL-3" o una proteína de fusión de "FEC-GM/IL-3".
11. Un equipo para cultivo y transplante celular extracorporales comprendiendo: a) medios para seleccionar células en la mezcla celular que tienen un fenotipo deseado; b) medios para aislar las células seleccionadas de la mezcla; c) medios para incubar las células aisladas; d) una composición que comprende una cantidad efectiva de un factor de expansión celular, en donde el factor de expansión se selecciona del grupo que consiste de: "FEC-G", "IL-3", "IL-6", "TPO", "EPO", y "FS"; y e) un medio de crecimiento celular; en donde los medios de aislamiento están adaptados para recibir la mezcla de células y los medios de selección y están adaptados para aislar las células seleccionadas de la mezcla; y los medios de incubación están adaptados para recibir las células aisladas de los medios de aislamiento, el medio de crecimiento celular y la composición del factor de expansión, y además están adaptados para permitir el contacto con el factor de expansión con las células aisladas suficiente para expansión celular.
12. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual las células aisladas son células de sostén o progenitoras hepatopoyéticas humanas.
13. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual los medios para aislar las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas comprenden un anticuerpo que se une a un marcador celular seleccionado del grupo que consiste de: CD34, Thy-1 o My-10.
14. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1 1 , en el cual los medios para seleccionar las células de sostén o progenitoras hematopoyéticas comprenden un antimetabolito y un factor de crecimiento seleccionado del grupo que consiste de SF y ligando "flt3".
15. U n equipo de acuerdo con la reivindicación 1 1 , com prendiendo además un recipiente para contener pri mero una mezcla de células recopiladas de un ser humano
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US20950294A | 1994-03-07 | 1994-03-07 | |
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US399404 | 1995-03-06 | ||
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