PL186777B1 - Przeszczepianie komórek nerwowych z użyciem pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego - Google Patents

Przeszczepianie komórek nerwowych z użyciem pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego

Info

Publication number
PL186777B1
PL186777B1 PL96325646A PL32564696A PL186777B1 PL 186777 B1 PL186777 B1 PL 186777B1 PL 96325646 A PL96325646 A PL 96325646A PL 32564696 A PL32564696 A PL 32564696A PL 186777 B1 PL186777 B1 PL 186777B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cells
cell
oncogene
mhp36
brain
Prior art date
Application number
PL96325646A
Other languages
English (en)
Other versions
PL325646A1 (en
Inventor
John Sinden
Jeffrey A. Gray
Helen Hodges
Timothy Kershaw
Fiza Rashid-Doubell
Original Assignee
Reneuron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reneuron Ltd filed Critical Reneuron Ltd
Publication of PL325646A1 publication Critical patent/PL325646A1/xx
Publication of PL186777B1 publication Critical patent/PL186777B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/30Nerves; Brain; Eyes; Corneal cells; Cerebrospinal fluid; Neuronal stem cells; Neuronal precursor cells; Glial cells; Oligodendrocytes; Schwann cells; Astroglia; Astrocytes; Choroid plexus; Spinal cord tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0618Cells of the nervous system
    • C12N5/0623Stem cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/05Inorganic components
    • C12N2500/10Metals; Metal chelators
    • C12N2500/20Transition metals
    • C12N2500/24Iron; Fe chelators; Transferrin
    • C12N2500/25Insulin-transferrin; Insulin-transferrin-selenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/90Serum-free medium, which may still contain naturally-sourced components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/10Growth factors
    • C12N2501/115Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/20Cytokines; Chemokines
    • C12N2501/24Interferons [IFN]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30Hormones
    • C12N2501/38Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/39Steroid hormones
    • C12N2501/392Sexual steroids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/30Hormones
    • C12N2501/38Hormones with nuclear receptors
    • C12N2501/395Thyroid hormones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2501/00Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
    • C12N2501/90Polysaccharides
    • C12N2501/91Heparin

Abstract

1. Warunkowo niesmiertelna, pluripotencjalna komórka nablonka nerwowego do stoso- wania jako lek. 4. Srodek farmaceutyczny zawierajacy terapeutycznie skuteczna ilosc substancji czynnej i farmaceutycznie dopuszczalny nosnik, znamienny tym, ze jako substancje czynna zawiera warunkowo niesmiertelne, pluripotencjalne komórki nablonka nerwowego. 7. Zastosowanie warunkowo niesmiertelnych, pluripotencjalnych komórek nablonka nerwowego do wytwarzania leku do przeszczepiania domózgowego dla przywracania funkcji mózgu uszkodzonego w wyniku utraty komórek lub uszkodzenia komórek u ssaka, zwlaszcza u czlowieka. PL PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy korygowania zaburzeń zachowania i/lub psychicznych poprzez domózgowe przeszczepianie -komórek nerwowych, jak również stosowanych komórek i leków. Niniejszy wynalazek dotyczy również sposobów wytwarzania i utrzymywania linii komórkowych.
Zaburzenia zachowania i/lub psychiczne są powodowane przez wiele chorób i mogą również wystąpić po urazie mózgu. Dla przykładu zaburzenia motoryczne są jednym z objawów choroby Parkinsona. Do chwili obecnej w większości przypadków brak jest satysfakcjonujących sposobów leczenia tych zaburzeń.
Niniejszy wynalazek dostarcza sposobu leczenia zaburzeń zachowania i/lub psychicznych, na którą składa się domózgowe wszczepianie terapeutycznie skutecznej ilości pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego.
Niniejszy wynalazek jest w części oparty na obserwacji, że gdy pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego zostaną wszczepione do uszkodzonego lub objętego procesem chorobowym mózgu, wydają się one odpowiadać na sygnały dochodzące z uszkodzonego lub obję186 777 tego procesem chorobowym -mózgu poprzez przyjmowanie fenotypu, który jest w stanie zastąpić' lub skompensować funkcjonalne zaburzenia, do których w normalnym przypadku prowadzi uraz lub choroba.
Pojęcie „pluripotencjalne” jest stosowane tutaj w celu oznaczenia niezróżnicowanej komórki nabłonka nerwowego, mającej zdolność różnicowania się w różne rodzaje lub różne fenotypy komórek, szczególnie w komórki charakteryzujące się zamierzonym fenotypem. Rodzaj komórki lub fenotyp, do jakiego taka pluripotencjalna komórka ulega zróżnicowaniu, jest co najmniej częściowo zależny od warunków, w jakich ta komórka żyje lub się znajduje.
Do zastosowania w niniejszym wynalazku, komórki nabłonka nerwowego powinny mieć zdolność różnicowania się w komórki odpowiednie dla naprawy lub kompensacji uszkodzenia lub procesu chorobowego w docelowym obszarze mózgu. Należy zwrócić uwagę, że stosowane do przeszczepu komórki nie muszą mieć zdolności do różnicowania się we wszystkie rodzaje lub fenotypy komórek nerwowych. Komórki te mogą być np. bipotencjailne. Jednakże zazwyczaj korzystna jest możliwość wielokierunkowego różnicowana, ponieważ pozwala to na osiągnięcie większej plastyczności i szerszych możliwości przeszczepiania w różne okolice mózgu.
Do odpowiednich komórek pluripotencjalnych należą tak zwane „komórki pnia” (stem cells), jak również tak zwane „komórki prekursorawe”.
Pluripotencjalne komórki nerwowe są korzystnie, i ogólnie będą, warunkowo nieśmiertelne.
Leczeniu można poddawać dowolne ssaki, ale niniejszy wynalazek odnosi się przede wszystkim do leczenia ludzi, a zwłaszcza do leczenia za pomocą ludzkich komórek oraz ludzkich komórek i linii komórkowych.
Niniejszy wynalazek obejmuje ssaka, który został poddany leczeniu zgodnie z niniejszym wynalazkiem.
Niniejszy wynalazek obejmuje wyizolowane ludzkie pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego.
Niniejszy wynalazek obejmuje zwłaszcza ludzkie, warunkowo nieśmiertelne, pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego.
Niniejszy wynalazek obejmuje również warunkowo nieśmiertelną, pluripotencjalną linię komórkową komórek nabłonka nerwowego, w szczególności przeznaczoną do zastosowania terapeutycznego, a zwłaszcza do leczenia zaburzeń zachowania i/lub psychicznych.
Komórki według wynalazku, po implantacji do uszkodzonej części ludzkiego mózgu, mają zdolność korekcji zaburzeń zachowania i/lub psychicznych. Stosowane tutaj określenie, „uszkodzenie” obejmuje osłabienie lub utratę funkcji. Uszkodzenie może być spowodowane szeregiem czynników, włączając uraz fizyczny, hipoksję (brak tlenu), środki chemiczne (uszkodzenie może być np. wynikiem nadużywania leków) oraz chorobę. Następujące choroby oraz stany patologiczne stanowią przykłady chorób lub stanów, mogących prowadzić do zaburzeń zachowania i/lub psychicznych, które mogą być leczone zgodnie z niniejszym wynalazkiem: pourazowe uszkodzenie mózgu, udar mózgowy, niedokrwienie okołoporodowe, włączając porażenie mózgowe, chorobę Alzheimera, Picka i podobne neurodegeneracyjne choroby przebiegające z demencją, demencja związana z rozsianym zawałem mózgu, choroba Parkinsona i choroby typu choroby Parkinsona, choroba Huntingtona, choroba Korsakowa oraz choroba Creutzfelda-Jacoba. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem można również leczyć niepamięć, szczególnie następującą po przejściowym globalnym niedokrwieniu, jak też po nagłym zatrzymaniu krążenia lub chirurgicznym wytwarzaniu przeszczepów omijających tętnic wieńcowych.
Niniejszy wynalazek dostarcza również sposobu wytwarzania ludzkich, warunkowo nieśmiertelnych, pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego, obejmującego następujące etapy:
(a) uzyskania komórek nabłonka nerwowego z płodu ludzkiego, przy czym komórki te są w wystarczająco wczesnym etapie rozwoju, aby miały zdolność różnicowania się w szereg różnych typów komórek mózgu,
186 777 (b) wprowadzania do tych komórek DNA zawierającego sekwencję powodującą, że komórki stają się warunkowo nieśmiertelne, pod kontrolą odpowiednich elementów kontrolnych, oraz (c) utrzymywania tych komórek in vitro w odpowiednich warunkach.
Sposób ten może ponadto obejmować etap klonowania komórek dla uzyskania jednej lub większej liczby linii komórkowych.
Kolejny aspekt niniejszego wynalazku dostarcza pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego, ewentualnie w postaci wyizolowanej, przeznaczonych do zastosowania terapeutycznego, przede wszystkim u ludzi. Zastosowaniem terapeutycznym może być leczenie zaburzeń zachowania i/lub psychicznych.
Kolejny aspekt niniejszego wynalazku dotyczy warunkowo nieśmiertelnych, pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego, stosowanych dla celów terapeutycznych, szczególnie u ludzi. Celem terapeutycznym może być leczenie behawioralnych i/lub psychologicznych ubytków.
Niniejszy wynalazek dotyczy również zastosowania pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego, ewentualnie w postaci wyizolowanej, do wytwarzania leku stosowanego w leczeniu zaburzeń zachowania i/lub psychicznych. Podawany lek zawiera pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego.
Niniejszy wynalazek dotyczy w szczególności zastosowania warunkowo nieśmiertelnych, pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego do wytwarzania leku stosowanego w leczeniu zaburzeń zachowania i/lub psychicznych. Podawany lek zawiera warunkowo nieśmiertelne, pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego .
Warunkowo nieśmiertelne komórki zgodnie z wynalazkiem i stosowane w wynalazku mogą pochodzić z klonalnych linii komórkowych lub mogą pochodzić z mieszanych populacji. Komórki z klonalnych linii komórkowych mogą być korzystne. Można stosować komórki pochodzące z jednej linii komórkowej lub mieszaninę komórek z dwóch lub większej liczby linii komórkowych.
Wyndazek dostarcza ponadto środka farmaceutycznego zawierającego komórki według wynalazku i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik.
Przeszczepianie jednogatunkowej płodowej tkanki nerwowej do uszkodzonego mózgu badano w eksperymentach prowadzonych na zwierzętach i na poziomie neuroanatomicznym, fizjologicznym i behawioralnym obserwowano następnie poprawę (Dunnet i Bjorklund, 1994). Wyniki tej pracy znalazły zastosowanie w leczeniu zaburzeń ruchowych w chorobie Parkinsona (Lindvall, 1994), ale powszechne stosowanie tej metody jest ograniczone przez konieczność posiadania tkanki pochodzącej z jednogatunkowego mózgu płodowego.
Wymagana tkanka płodowa musi być odpowiednia w stosunku do rodzaju uszkodzenia, które zamierza się naprawić i musi zostać pobrana na konkretnym, czasowo ograniczonym etapie rozwoju mózgu, różniącym się w zależności od regionu mózgu, jak i od rodzaju komórek. Prowadzi to do problemów natury zarówno technicznej, jak i etycznej.
Praca nad przeszczepianiem płodowej tkanki (Sinden, 1995) w poszczególnych rodzajach uszkodzenia wykazała, że do osiągnięcia poprawy funkcji poznawczych niezbędne jest bardo dokładne dopasowanie rodzajów komórek.
Odkryliśmy, że po wszczepieniu warunkowo nieśmiertelnych pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego do uszkodzonego mózgu, ulegają one zróżnicowaniu we właściwe rodzaje komórek, jaki jest wymagany do naprawy uszkodzenia, a zróżnicowane komórki są zdolne do wytwarzania właściwych połączeń niezbędnych do poprawy funkcji. Fenotyp zróżnicowanych komórek może być taki sam, jak fenotyp komórek zniszczonych lub utraconych. Komórki zróżnicowane mogą mieć jednakże inny fenotyp, lub nawet szereg różnych fenotypów. W każdym przypadku komórki przyjmują fenotyp pozwalający na funkcjonalną integrację i kompensację zniszczonych lub utraconych komórek. Towarzyszy temu, jak odkryliśmy, skłonność komórek do migracji i poszukiwania uszkodzonej tkanki.
Zastosowanie pluripotencjalnych komórek oznacza, że za pomocą jednej klonalnej linii komórkowej możliwa nest naprawa uszkodzenia w wielu różnych okolicach mózgu. Oznacza to również, że w przypadku, gdy do naprawy uszkodzenia w danym miejscu potrzeba więcej
186 777 niż jednego konkretnego rodzaju komórek, komórki jednej linii komórek pluripotencjalnych będą zdolne do zróżnicowania się w różne rodzaje potrzebnych komórek.
Warunkowo nieśmiertelne komórki to komórki, które są nieśmiertelne w pewnych sprzyjających warunkach, ale nie są nieśmiertelne w warunkach niesprzyjających. W obecnym przypadku oznacza to, że poprzez warunkowe unieśmiertelnianie pluripotencjalnych komórek prekursorowych, uzyskiwanych z płodowej tkanki i utrzymywanych w sprzyjających warunkach możliwe jest zatrzymanie rozwoju komórek prekursorowych na wybranym etapie i ich utrzymywanie przez dłuższe okresy czasu. Zastosowanie warunkowego unieśmiertelniania pozwala na opracowanie linii komórkowych, które są łatwo rozszerzalne in vitro. W przypadku, gdy warunki, w jakich utrzymywane są komórki, zostaną zmienione na niesprzyjające, umożliwiony zostaje rozwój komórek. Jeżeli zapewnione zostaną właściwe warunki, komórki będą nadal rozwijać się i ulegną zróżnicowaniu.
Unieśmiertelnione komórki przygotowuje się zazwyczaj poprzez transdukcję onkogenu do komórek. Istnieje zatem ryzyko rozwoju nowotworu po upływie pewnego czasu, dlatego nie preferuje się stosowania takich komórek w niniejszym wynalazku.
Warunkowo nieśmiertelne komórki mają zalety komórek nieśmiertelnych, polegające na „zamrożeniu” ich rozwoju w odpowiednim stadium, łatwo je utrzymać i dobrze się dzielą w sprzyjaj ących warunkach, ale mogą być stosowane w przeszczepach, o ile środowisko, do jakiego są przeszczepiane, charakteryzuje się warunkami niesprzyjającymi. W przypadku komórek według wynalazku, gen stosowany do zapewnienia warunkowej nieśmiertelności powinien być wybrany tak, aby . warunki panujące w mózgu odpowiadały warunkom niesprzyjającym.
Zwykłym sposobem . unieśmiertelniania komórek jest transdukcja onkogenu. Stosowanie warunkowo nieśmiertelnych komórek oznacza, że w warunkach niesprzyjających komórki nie wykazują właściwości onkogennych, a zatem wykluczona jest możliwość dokonania przeszczepu komórek, prowadzącego do rozwoju nowotworu.
Jeżeli stosowane są komórki nie-nieśmiertelne, to mogą być one utrzymywane in vitro na podłożach wzrostowych z dodatkiem czynników wzrostowych.
Gen stosowany dla zapewnienia warunkowej nieśmiertelności może być włączony do komórek po ich wydobyciu z płodu zwierzęcego. Alternatywnie można przygotować i hodować zwierzęta transgeniczne, inne niż człowiek, których nerwowe komórki nabłonkowe zawierają gen zapewniający warunkową nieśmiertelność. W przypadku hodowli zwierząt transgenicznych, komórki uzyskane z płodowej tkanki zwierzęcej są już zazwyczaj warunkowo nieśmiertelne i nie wymagają dalszej obróbki.
Komórki stosowane w leczeniu ludzi powinny korzystnie pochodzić z komórek ludzkich dla zmniejszenia problemów związanych z odrzucaniem przeszczepu. Wymaga to stosowania tkanek płodowych. Zastosowanie warunkowo nieśmiertelnych komórek odznacza, że po jednorazowym założeniu hodowli komórek nie jest już więcej potrzebne korzystanie z tkanek płodowych. Na przykład, komórki zostają pobrane z płodu ludzkiego na odpowiednim etapie rozwoju, a niezbędne dla spowodowania warunkowej nieśmiertelności DNA zostaje do nich wprowadzone. Komórki te można dalej hodować bądź klonować oraz wybierać indywidualne linie komórkowe. Utrzymywanie mieszanych populacji i/lub wybranych linii komórkowych zapewnia stałe źródło materkłłu do przeszczepów.
Do leczenia chorego zazwyczaj trzeba wiedzieć, gdzie wystąpiło uszkodzenie mózgu. Po ustaleniu, że uszkodzenie rzeczywiście występuje, niezależnie, czy dotyczy ono jednej czy wielu okolic, można przeprowadzić leczenie dokonując przeszczepu komórek do uszkodzonego obszaru. Jednakże w wielu przypadkach umiejscowienie i/lub rodzaj uszkodzonej tkanki mogą nie być znane Iub być tylko niedokładnie scharakteryzowane. Na przykład, choroby neurodegeneracyjne mogą prowadzić do uogólnionego uszkodzenia różnych rodzajów komórek. Leczenie takiego uszkodzenia również jest możliwe, a pomocnym jego elementem jest zdolność pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego do intensywnej migracji po wszczepieniu i kierowania się w uszkodzone obszary. Pluripotencjalne komórki mogą zostać wszczepione w jedno miejsce, Iub korzystniej w wiele miejsc i mają zdolność do migracji do miejsca (miejsc) uszkodzenia oraz różnicowania się w odpowiedzi na lokalne mikro6
186 777 środowisko w fenotyp lub fenotypy niezbędne dla uzyskania poprawy bądź przywrócenia funkcji. Badania pośmiertne mózgów szczurów, które otrzymały przeszczepy komórek z linii warunkowo nieśmiertelnych pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego wykazały, że komórki gromadziły się raczej w rejonie uszkodzonej tkanki niż tkanki nieuszkodzonej. Pluripotencjalne właściwości tych komórek i ich powinowactwo do uszkodzonej tkanki oznaczają, że leczenie komórkami pochodzącymi z pojedynczej linii komórkowej komórek o dużym potencjale rozwojowym może doprowadzić do kompensacji uogólnionego uszkodzenia wielu różnych rodzajów komórek.
Po leczeniu poprawę funkcji chorego można monitorować za pomocą testów behawioralnych i/lub psychologicznych i/lub, jeżeli jest to potrzebne, badań służących do monitorowania aktywności mózgu w wybranych jego okolicach. Można np. przeprowadzić badania funkcji poznawczych przed i po dokonaniu przeszczepu.
Korzystnie, leczenie spowoduje znaczącą poprawę w przypadku zaburzeń zachowania i/lub psychicznych. Może to jednakże nie zawsze okazać się możliwe. Leczenie zgodnie z niniejszym wynalazkiem i z zastosowaniem objętych wynalazkiem komórek, leków i preparatów farmaceutycznych, może prowadzić do poprawy funkcji bez jej całkowitej naprawy. Taka poprawa będzie warta wysiłku i będzie miała znaczenie.
Liczba stosowanych komórek będzie się zmieniała w zależności od rodzaju i zasięgu uszkodzonej tkanki. Typowo liczba komórek stosowanych do przeszczepu będzie rzędu od około stu tysięcy do kilku milionów. Leczenie nie musi ograniczać się do pojedynczego przeszczepu. W celu uzyskania dalszej poprawy funkcji można dokonywać kolejnych przeszczepów.
Niniejszy wynalazek ilustrują badania, jakie wykonaliśmy na szczurach z uszkodzeniem mózgu. W opisanych poniżej eksperymentach warunkowo nieśmiertelne komórki stosowane do przeszczepu pochodzą od transgenicznych myszy H-2Kb-tsA58, opracowanych przez M. Noble i współpracowników w Ludwig fnstitute for Cancer Research (Jat i wsp., 1991). Wszystkie komórki tych myszy zawierają wrażliwy na temperaturę onkogen (tsA58, wrażliwy na temperaturę mutant dużego antygenu SV40 T pod kontrolą indukowanego interferonem promotora H-2Kb), co sprawia, że dzielą się w sprzyjającej temperaturze (niższej niż temperatura ciała, 33°C), ale ulegają różnicowaniu jedynie po przywróceniu temperatury ciała myszy (38°C - 39°C). Właśnie ta cecha powoduje, że komórki te są warunkowo nieśmiertelne. Pozwoliło to nam na sklonowanie i powiększenie linii komórkowych in vitro, które uległy następnie zróżnicowaniu po wszczepieniu do mózgu biorcy. Z populacji komórek pobranych pierwotnie z transgenicznych myszy, a dokładnie z hipokampa w 14 dniu rozwoju płodowego (E 14), uzyskano szereg linii komórkowych. Badaliśmy szczury, które otrzymały przeszczep tych komórek, przez okres co najmniej ośmiu miesięcy i w żadnym z przypadków przeszczepione komórki nie spowodowały rozwoju nowotworu. Ponadto, w przeprowadzonych badaniach pośmiertnych, przeszczepione komórki (oznaczone przez uprzednią transfekcję genem reporterowym lac-z) miały morfologię komórek zróżnicowanych w sposób właściwy dla układu nerwowego gryzoni.
W warunkach in vitro linie klonowanych komórek wykazują zdolność do różnicowania się w więcej niż jeden fenotyp, np. w fenotyp komórek astrogleju, jak i fenotyp komórek nerwowych (patrz poniższy przykład 4).
Model uszkodzenie-i-zachowanie, w którym zademonstrowaliśmy, że linie klonowanych komórek są zdolne do przywrócenia funkcji w uszkodzonym mózgu, jest intensywnie przez nas uprzednio badanym modelem z użyciem jednogatunkowych przeszczepów tkanki płodowej (patrz Sinden i wsp., 1995). W modelu tym wykorzystuje się szczury, u których metodą okluzji czterech naczyń (4 VO), stymulującej atak serca, powoduje się wystąpienie względnie ogramczonego i swoistego uszkodzenia komórek piramidowych CA 1 grzbietowej części hipokampa, oraz ubytek funkcji poznawczych, manifestujący się w trudności zlokalizowania zanurzonej i niewidocznej platformy znajdującej się w basenie. Ten model uszkodzenia i zachowania stanowi model zaburzenia funkcji poznawczych, jakie występują w wyniku powszechnych form uszkodzenia mózgu, to znaczy przejściowej utraty krążenia mózgowego, jaka np. może wystąpić podczas nagłego zatrzymania krążenia.
186 777
Zademonstrowaliśmy poprzednio, że aby przeszczepy stanowiące zawiesiny komórek płodowych przywracały czynność, muszą być wysoce swoiste dla uszkodzenia spowodowanego przez 4 VO: przeszczepy zawierające komórki piramido we CA 1 są skuteczne; przeszczepy zawierające komórki cholinergiczne z podstawnej części przodomózgowia, komórki ziarniste z zakrętu zębatego, a nawet inną klasę komórek piramido wych (CA 3) z hipokampa nie są skuteczne. Poniższe przykłady 5-8 przedstawiają eksperymenty, w których zarówno klonałne linie komórkowe, jak i mieszane populacje komórek nabłonka nerwowego E 14 hipokampa, pobrane od transgenicznych myszy H-2Kb-tsA58, stanowią przeszczepy skuteczne w przywracaniu funkcji poznawczych w tym modelu.
Odkryliśmy, że dwie z trzech badanych klonalnych linii komórkowych, to znaczy linia komórkowa MHP36 (poprzednio znana jako linia komórkowa C36) oraz linia komórkowa MHP3, są równie skuteczne w przywracaniu funkcji poznawczych co płodowe przeszczepy szczurze, zawierające komórki piramido we CA 1. Trzecia badana linia komórkowa, linia MHP15 (poprzednio znana jako linia komórkowa Cl5) prowadzi do poprawy funkcji, ale poprawa ta nie jest tak znaczna, jak w przypadku komórek MHP36 i MHP3. Szansa, że przypadkowo udało nam się natrafić na linie komórkowe ulegające zróżnicowaniu do komórek piramido wych CA 1, niezależnie od rodzaju środowiska panującego w mózgu biorcy, są niewielkie. Wydaje się zatem, że te linie komórkowe mają zdolność odpowiadania na związane z uszkodzeniem sygnały, które powodują ich różnicowanie do komórek jednego lub większej liczby typów, które mają zdolność do przywrócenia niezbędnych połączeń i przejęcia fdnkcji uszkodzonej tkanki mózgowej. To właśnie ta zdolność stanowi podstawę zarówno strategiczną, jak i materiałową leczenia uszkodzenia mózgu wszczepianiem komórek, w którym szeroka gama zaburzeń zachowania i/lub psychicznych wynika z równie szerokiej gamy postaci uszkodzenia ludzkiego mózgu. Metoda ta pozwala również na ominięcie etycznych i praktycznych problemów związanych ze stosowaniem płodowych tkanek ludzkich.
Dwie z linii komórkowych, które, jak dotychczas, wykazały najlepsze zdolności przywracania utraconej funkcji są liniami odpowiadającymi na FGF2, to znaczy, że w znaczący sposób zwiększają proliferację zarówno w sprzyjającej, jak i niesprzyjającej hodowli w obecności tego czynnika wzrostu, podczas gdy trzecia linia komórkowa odpowiada na ten czynnik jedynie w niewielkim stopniu. Komórki i linie komórkowe wykazujące znacząco zwiększoną proliferację w odpowiedzi na dodanie czynnika wzrostu do hodowli są zatem ogólnie preferowane. Komórki można badać w warunkach sprzyjających i/lub niesprzyjających. Ogólnie preferowane są komórki wykazujące największy wzrost proliferacji. Czynnik wzrostu stosowany do badania komórek powinien być korzystnie odpowiedni dla obszaru mózgu, w którym zamierza się stosować te komórki, to znaczy być czynnikiem wzrostu wydzielanym w tym Obszarze. Na przykład komórki, które mają być stosowane w naprawie tkanki hipokampa, mogą być badane za pomocą FGF2 (znanego również jako bFGF). Ogólnie korzystne są komórki odpowiadające na FGF2. W badaniu komórek można stosować inne mitogenne czynniki wzrostu, w tym EGF i NGF.
Wynalazek dostarcza zatem sposobu testowania, polegającego na utrzymywaniu populacji linii komórkowej warunkowo nieśmiertelnych pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego in vitro i hodowaniu części komórek w sprzyjających warunkach, w obecności lub przy braku czynnika wzrostu, np. FGF2, oraz określeniu proliferacji komórek. Korzystnie, komórki są również badane w niesprzyjających warunkach. Komórki odpowiadające, to znaczy takie, które wykazują znacząco zwiększoną proliferację w obecności czynnika wzrostu v/ warunkach sprzyjających, a korzystnie również w warunkach niesprzyjających, wydają się być komórkami szczególnie przydatnymi w stosowaniu w sposobie leczenia według wynalazku. Czynnik wzrostu można stosować np. w stężeniu 10 ng/ml.
Wrażliwy na temperaturę onkogen, zapewniający warunkową nieśmiertelność komórek pochodzących z transgenicznych myszy FI-2Kb-tsA58, można wprowadzić do komórek ludzkich in vitro. Istnieją dobrze znane metody wprowadzania egzogennego DNA i mogą być stosowane. Na przykład gen może zostać wprowadzony poprzez transfekcję komórek. Można zastosować zwykłe techniki przesiewowe sprawdzające, czy gen został włączony do komórki; można np. stosować technikę Southern biot w celu przesiewu w kierunku miejsc wprowadzę8
186 777 nia DNA. W niektórych przypadkach można stosować znaczniki lub, jeżeli stosowany jest duży antygen ts SV40 T, komórki mogą być poddane przesiewowi w temperaturze sprzyjającej ekspresji SV40, jak opisano w przykładzie 4.
Należy zrozumieć, że chociaż opisane w poniższych przykładach eksperymenty zostały przeprowadzone z użyciem genu dużego antygenu ts SV40 T dla zapewnienia warunkowej nieśmiertelności komórek, można stosować dowolny inny gen, mający zdolność powodowania warunkowej nieśmiertelności. Takie geny mogą być konstruowane ze znanych onkogenów. Na przykład gen powodujący warunkową nieśmiertelność został skonstruowany z onkogenu c-myc i jest opisany przez Hoshimaiuaru i wsp., 1996.
W przeprowadzonych na szczurach eksperymentach opisanych w poniższych przykładach 6,7 i 8 zastosowano warunkowo nieśmiertelne pluripotencjalne komórki w celu naprawy wysoce swoistego rodzaju uszkodzenia. Zastosowania komórek według wynalazku nie są ograniczone do naprawy tego konkretnego rodzaju uszkodzenia. Przeszczep wykonany w dowolnej okolicy mózgu jest związany z uzyskaną poprawą funkcji.
Części płodowego mózgu, z których pobierane są komórki nabłonka nerwowego oraz dokładny czas (stadium i rozwój) mogą się różnić. Jeżeli jednak pożądane są komórki pluripotencjalne, komórki należy pobierać w wystarczająco wczesnym etapie rozwoju, tak, aby posiadały one zdolność do różnicowania się w pożądane typy i/lub fenotypy różnych rodzajów komórek mózgowych. Na przykład, gdy komórki są pobierane z płodowego hipokampa myszy, można je pobierać od 14 do 15 dnia rozwoju płodowego. Komórki ludzkie można pobierać na odpowiadającym stadium rozwoju. Na przykład można pobierać komórki z około ośmiotygodniowych płodów ludzkich.
Usunięte komórki można poddać przesiewowi in vitro, aby upewnić się, że wciąż mają one zdolność do różnicowania się, a w szczególności do różnicowania się we właściwy rodzaj Iub fenotyp komórek. Uszkodzone okolice mózgu o różnej lokalizacji mogą produkować różne sygnały, np. czynniki wzrostu i/lub różne rodzaje uszkodzenia tej samej okolicy mogą powodować wytwarzanie różnych sygnałów. Zdolność komórek do różnicowania się można określić in vitro w obecności odpowiedniego sygnału, np. odpowiedniego czynnika wzrostu. Poniżej przedstawiony przykład 4 opisuje procedurę, w której pokazano zdolność komórek do różnicowania się w fenotypy komórek nerwowych i gleju.
Niektóre zaburzenia zachowania i/lub psychiczne powodowane są brakiem jednej Iub większej liczby substancji chemicznych w skądinąd zdrowym mózgu. Uprzednio sugerowano, że wszczepianie transgenicznych komórek mogłoby być stosowane w celu dostarczenia brakujących substancji chemicznych. Niniejszy wynalazek nie obejmuje konkretnie tych problemów. Pomimo, że komórki według wynalazku mogą być modyfikowane genetycznie tak, aby zawierały dodatkowe geny kodujące pożądane produkty, nie jest to zazwyczaj potrzebne, ponieważ komórki stosowane zgodnie z wynalazkiem ulegają po wszczepieniu zróżnicowaniu i następnie funkcjonują w pełni zastępując utracone Iub zniszczone komórki. Komórki osiągają integralność funkcjonalną i zastępują Iub kompensują brakujące Iub zniszczone komórki. Stają się one raczej funkcjonalną częścią mózgu, a nie tylko wyrafinowaną metodą podawania leków. Genetyczna modyfikacja komórek będzie zatem zazwyczaj ograniczona do wprowadzenia genów niezbędnych dla zapewnienia warunkowej nieśmiertelności i klonowania. Genami koniecznymi do klonowania mogą być np. gen powodujący oporność na wybrany antybiotyk, co pozwala na dokonanie selekcji. Genetyczna modyfikacja w celu umożliwienia wydzielania substancji farmakologicznych nie jest korzystna.
Osobom znającym przedmiot znane są metody przeszczepiania komórek ludziom i zwierzętom; są one również opisane w literaturze. Stosowane tutaj pojęcie „przeszczepienie” obejmuje przeszczepianie hodowanych in vitro komórek, które mogły zostać genetycznie zmodyfikowane, jak również przeszczepianie materiału uzyskanego od innego organizmu. Komórki mogą zostać przeszczepione poprzez wszczepienie drogą infuzji z użyciem mikrostrzykawki znanej liczby komórek do docelowej okolicy, gdzie w normalnych warunkach ulegają rozproszeniu wokół miejsca iniekcji. Mogą one również zostać wszczepione do wnętrza komór mózgu. W przypadku wszczepienia noworodkowi, mogą one ulec rozproszeniu po całym mózgu.
186 777
Używane tutaj pojecie „przeszczepianie domózgowe” obejmuje przeszczepianie do dowolnej części mózgu. Przeszczepianie nie jest ograniczone do czołowej i większej części mózgu.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady nie ograniczające jego zakresu.
Figury 1-20 przedstawiają wyniki eksperymentów opisanych w przykładach 3 i 5-8.
Opisano je następująco:
Figura 1 przedstawia proliferację komórek MHP15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM.
Figura 2 przedstawia proliferację komórek MHP15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml).
Figura 3 przedstawia proliferację komórek MHP 15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM zFGF2 (10 ng/ml).
Figura 4 przedstawia proliferację komórek MHP 15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ(12 U/ml) i FGF2 (10 ng/ml).
Figura 5 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM.
Figura 6 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml).
Figura 7 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z FGF2 (10 ng/ml).
Figura 8 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml) i FGF2 (10 ng/ml).
Figura 9 przedstawia latencję szczurów w labiryncie wodnym Morrisa w czasie dla kontrolnych szczurów jedynie z uszkodzeniem mózgu, które otrzymały kontrolne przeszczepy (CON), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały kontrolne przeszczepy (ISC), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały implant komórek CA 1 (CA 1), komórek CA 3 (CA 3) lub mieszaną populację warunkowo nieśmiertelnych komórek prekursorowych hipokampa, pobranych od transgenicznych myszy H-2Kb-tsA58 (tsA58).
Figura 10 przedstawia latencję szczurów w labiryncie wodnym Morrisa w czasie dla kontrolnych szczurów jedynie z uszkodzeniem mózgu, które otrzymały kontrolne przeszczepy (CON), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały kontrolne przeszczepy (ISC), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały implant komórek CA 1 (CA 1), komórek linii komórkowej MHP36 (MHP36) lub mieszaną populację warunkowo nieśmiertelnych komórek prekursorawych hipokampa, pobranych od trrnsgenicznych myszy H-2Kb-tsA58 (tsA58).
Figura 11 przedstawia latencję szczurów w labiryncie wodnym Morrisa w czasie dla kontrolnych szczurów jedynie z uszkodzeniem mózgu, które otrzymały kontrolne przeszczepy (CON), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały kontrolne przeszczepy (ISC), oraz szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały implant komórek linii komórkowej MHP36 (przejście 24 do 32)(MHP36).
Figura 12 przedstawia latencję szczurów w labiryncie wodnym Morrisa w czasie dla kontrolnych szczurów jedynie z uszkodzeniem mózgu, które otrzymały kontrolne przeszczepy (CON), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały kontrolne przeszczepy (ISC), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały implant komórek linii komórkowej MHP36 (MPH36), komórek linii komórkowej MHP 15 (MHP 15) lub komórek linii komórkowej MHP3 (MHP3).
Figura 13 przedstawia proliferację komórek MHP15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM, jak na fig. 1, ale dla dni od 0 do 6.
Figura 14 przedstawia proliferację komórek MHP15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem- γ (12 U/ml), jak na fig. 2, ale dla dni od 0 do 6.
Figura 15 przedstawia proliferację komórek MHP 15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z FGF2 (10 ng/ml), jak na fig. 3, ale dla dni od 0 do 6.
Figura 16 przedstawia proliferację komórek MHP 15 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml) i FGF2 (10 ng/ml), jak na fig. 4 , ale dla dn.i od 0 do 6.
Figura 17 przedstawia proliferację MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM, jak na fig. 5, ale dla dni od 0 do 6.
Figura 18 przedstawia proliferację komórek fMHP36 w temperaturze 33°C ϊ 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml), jak na fig. 6, ale dla dni od 0 do 6.
186 777
Figura 19 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z FGF2, jak na fig. 7, ale dla dni od 0 do 6.
Figura 20 przedstawia proliferację komórek MHP36 w temperaturze 33°C i 39°C w SFM z interferonem γ (12 U/ml) i FGF2 (10 ng/ml), jak na fig. 8, ale dla dni od 0 do 6.
Przykład 1
Przygotowanie hodowli mieszanych populacji
Hipokampy wycięto z myszy El4 H-2Kb-tsA58. Zawiesinę komórek przygotowano po tmisynizacji oraz mechanicznej dysocjacji, a komórki naniesiono w stężeniu od 45 x 103 do 50 x 10' komórek/ml na płytki do hodowli o powierzchni 10 cm2. Komórki hodowano w DMEM: podłożu bez surowicy F12 (SFM) z następującymi dodatkami: albumina surowicy bydlęcej (0,0286%); transferyna (0,1 mg/ml); putrescyna (16,2 pg/ml); insulina (5 pg/ml); progesteron (0,062 pg/ml); selen (0,0383 (pg/ml); L-glutamina (2 mM); L-tyroksyna (0,4 pg/ml); trijodotyronina (0,337 pg/ml); heparyna (10 USP jednostek/ml); penicylina/streptomycyna (10000:1000 jednostek/ml); wszystkie odczynniki otrzymano z firmy Sigma. Ponadto, do komórek dodano podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów, uprzednio znanego jako bFGF, a obecnie jako FGF2 (FGF2 - 10 ng/ml) oraz interferon γ (g-lFN 1 12 U/ml) i komrrki inkbtowaio w Imnperaturze 33°C w 5% CO2. Co 2-3 dni wymieniano połowę podłoża oraz całość FGF2 i g-lFN.
Przykład 2
Wytwarzanie linii klonalnych
Plazmid pPGKB-geo (otrzymany od P. Soriano), składający się z fuzji lacZ i oporności na neomycynę, napędzany poprzez promotor pGK, hodowano przez noc w temperaturze 37°C w bulionie Luria Bertmi, a następnie oczyszczono z użyciem dostępnego w handlu zestawu (Qiagen, Niemcy). Oczyszczony plazmid DNA poddano linearyzacji za pomocą enzymu restrykcyjnego Sal 1 (Promega, Wielka Brytania) a następnie wysterylizowano i zawieszono w buforze TE w stężeniu końcowym 1 mg/ml. Mieszaną populację komórek nabłonka nerwowego hipokampa, przygotowaną w przykładzie 1, poddano elektroporacji w celu wprowadzenia do komórek genu fuzyjnego lac-Z.
Komórki wysiano następnie w stężeniu od 105 do 106 komórek/płytkę w SFM (z dodatkami wymienionymi w przykładzie 1), z odpowiednimi dodatkami w postaci FGF2 i g-lFN. Po 24 godzinach podłoże zastąpiono SFM zawierającym G418 (antybiotyk neomycynopodobny) (200 (pg/ml), co pozwoliło na przeżycie jedynie tych komórek, do których poprawnie został wprowadzony plazmid i które mogły wytworzyć oporność na G418. Podłoże zmieniano
2-3 razy na tydzień, a komórki pozostawiono na okres 4-6 tygodni, aby umożliwić wytworzenie klonów
Wybrane klony były od siebie oddzielone; zostały pobrane za pomocą szklanych pierścieni do klonowania, zanurzonych uprzednio w smarze silikonowym. Komórki klonalne przeniesiono do płytki 24-studzienkowej po krótkiej, pięciominutowej inkubacji w roztworze EDTA/EGTA (1:100) w temperaturze 37°C. Po kilku dniach komórki stały się konfluentne i zostały przeniesione do płytek sześciostudzienkowych, a następnie do płytek do hodowli o powierzchni 10 cm2 po czym potraktowano je dokładnie tak samo, jak miesznną populację linii nie trarnsfekowanych, jak opisano powyżej, z wyjątkiem dodatku G418. Z zebranych 32 klonów 9 wytworzyło stałe linie komórkowe.
Wykazano, że wszystkie z tych klonalnych linii komórkowych hipokampa były warunkowo nieśmiertelne; liczenie komórek w próbie barwnej z MTT wykazało 1-2 x 103-większy wzrost proliferacji w porównaniu z wyjściową gęstością komórek na płytce w sprzyjających warunkach na podłożu bez surowicy, bez dodatku FGF2 od 2 do 6 dnia hodowli in vitro (dalej zwane DIV), oraz gwałtowny spadek liczby komórek na płytkach w niesprzyjających warunkach (39°C, γ-lFN). Populacja komórek nabłonka nerwowego hipokampa, z których pochodziły komórki tych linii, do proliferacji wymagała jednakże dodatku FGF2. Ponadto, dwie z dziewięciu linii odpowiadały na FGF2, znacząco zwiększając szybkość proliferacji komórek zarówno w sprzyjających, jak i niesprzyjających warunkach hodowli w obecności tego czynnika wzrostu.
Linie utrzymywano w celu umożliwienia wielokrotnych przeniesień do świeżej pożywki, a zamrożone pnie odmrażano i hodowano bez zmiany fenotypu.
186 777
Przykład 3
Proliferacja klonalnych linii mhp15 i mhp36 in vitro (Linie komórkowe MHP36 i MHP15 były uprzednio znane jako, odpowiednio, C36 i C15. Oznaczenia C36 i C15 były używane w zgłoszeniu, z którego niniejszemu zgłoszeniu przysługuje pierwszeństwo. Linie komórkowe pozostają te same, zmieniły się jedynie ich nazwy).
Komórki z dwóch stałych linii komórkowych naniesiono w gęstości 8-12 x 103 komórek/studzienkę, na płytki 96-studzienkowe zawierające podłoże bez surowicy (SFM) DMEM:F12, z dodatkiem podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów (FGF2 - 1θ ng/ml) i interferonu y (12 U/ml) i inkubowano przez 24 godziny w temperaturze 33°C w 5% CO2. Po tym okresie usunięto całe podłoże, FGF2 oraz interferon y, a do każdej kolumny, składającej się z ośmiu studzienek, dodawano:
(i) SFM bez dodtticów;
(ii) SFM z interferonem γ (12 U/ml);
(iii) SFM z L C^F^2 (10 ng/nd); lub (iv) SFM z interferonem γ (12 U/ml) i FGF2 (10 ng/ml) i inkubowano przez 2, 4, 6, 8 i 14 dni in vitro w temperaturze 33°C Iub 39°C. Komórki liczono w każdym unnkcic'czasowym w każdej temperaturze i dla każdego dodatku do podłoża w próbie barwnej z MTT. Obie linie komórkowe wykazały wyraźną wrażliwość na temperaturę w SFM zarówno z interferonem y, jak i bez interferonu y; komórki ulegają gwałtownej proliferacji (do 200-krotnie większej gęstości na płytce) w sprzyjającej temperaturze (33°C), ale wykazują minimalną proliferację w temperaturze niesprzyjającej (39°C). Dodatek FGF2 nasila prohferację linii MHP36 przy obu wartościach temperatury, wywiera jednakże jedynie nieznaczny wpływ na linię MHP 15, co wskazuje, że te linie różnią się pomiędzy sobą wrażliwością na ten czynnik wzrostu.
Na fig. 1-4 przedstawiono wyniki dla linii komórkowej MHP 15 przez okres do 14 dni, a na fig. 11-16 przedstawiono w bardziej szczegółowy sposób wyniki dla dni 0 do 6. Na fig. 5-8 przedstawiono wyniki uzyskane dla linii komórkowej MHP36 przez okres do 14 dni, a na fig. 17-20 przedstawiono w bardziej szczegółowy sposób wyniki dla dni 0 do 6.
Przykład 4
Klonalne linie komórkowe mhp15 i mhp36 posiadają właściwości tworzenia komórek glejowych i neuronowych, gdy ulegają różnicowaniu in vitro.
Komórki przygotowano do immunocytochemii z użyciem szeregu znaczników zarówno w warunkach sprzyjających (33°C plus interferon y z dodatkiem FGF2), jak i niesprzyjających (39°C) w SFM z dodatkiem środka różnicującego, dibutyrylo cAMP (1 mM). 50-100x 103 komórek z każdej linii naniesiono na szkiełka pokryte fibronektyną w SFM z FGF2 i interferonem y w temperaturze 33°C i inkubowano przez 48 godzin. Połowę skrawków utrwalono na tym etapie, a w drugiej połowie usunięto podłoża i zastąpiono je podłożami zawierającymi 1 mM di^i^t^ty^ilo cAMP i uhrzy^^y^tu^o w tt^^^<er^t^t^iri^ 39°C. Skrawki te utrwalono po 2 do 8 dniach in vitro za pomocą 4% paraformaldehydu. W tabeli podano odsetki wszystkich komórek w 5 przypadkowo wybranych polach, w których ulega ekspresji znacznik komórek progenitorowych, Nestin; znacznik neuronów, enolaza swoista dla neuronów (NSE); znacznik gleju, kwaśne białko włókienkowe gleju (GFAP) i znacznik antygenu genu powodującego nieśmiertelność, SV40. Obie linie komórkowe wykazują fenotypy komórek nerwowych i komórek glejowych po, ale nie przed, różnicowaniem.
Klonalna linia MHP 15
Dni in vitro temperatura Nestin % oznakowanych komórek NSE % oznakowanych komórek GFAP % oznakowanych komórek SV40 % oznakowanych komórek
2 -33°C 100 ±0 0±0 0±0 10D±0
2 -39C° 100 ±0 12,4 ±2,2 3,8 ± 1 100 ±0*
* Ekspresja SV40 ulega zmniejszeniu po czterech dniach in vitro w linii MHP15.
186 777
Klonalna linia MHP36
Dni in vitro temperatura Nestin % oznakowanych komórek NSE % oznakowanych komórek GFAP % oznakowanych komórek SV40 % oznakowanych komórek
2 -33°C 100 ±0 0 ± 0 0±0 100 ±0
2 -39°C 100 ±0 59,3 ± 7,0 12,2 ± 3,3 38,6 ± 16,1
Dalsza charakterystyka klonalnej linii MHP36
Linia komórkowa MHP36 została dalej określona po 2 DIV hodowli zarówno w warunkach sprzyjających, jak i niesprzyjających. Okazało się, że komórki były w >95% oznaczone X-gal (to znaczy wykazały histochemiczną reakcję ze znacznikiem transdukcji β-gal) w warunkach sprzyjających. Komórki badano także z użyciem dwóch innych przeciwciał, jednego dla neuronalnego znacznika PGP 9.5 (Wilson i wsp., 1988), a drugiego dla bromodeoksyurydyny (BrdU) po jednogodzinnej inkubacji z podłożem znakującym BrdU jako znacznikiem dzielących się komórek. W hodowli sprzyjającej komórki oznakowane BrdU znajdowano w całej hodowli. W hodowli sprzyjającej nie było komórek PGP 9.5.
Po zmianie warunków na niesprzyjające w podłożu bez surowicy (SFM) bez dodatków, ta linia komórkowa przestała się dzielić, a większość komórek obumarła bez różnicowania się w fenotypy dojrzałych neuronów lub komórek glejowych. Jednakże w obecności forskoliny lub kwasu retinowego (oba są środkami powodującymi różnicowanie się) hodowle mogły być utrzymywane przez dłuższy czas (5-14 DIV), a pewien odsetek komórek wykazywał fenotyp komórek nerwowych lub glejowych po 2 DIV. Komórki MHP36 wykazywały morfologię płaskokomórkową w obecności kwasu retinowego (10'9 M) z pewną liczbą GFAP-dodatnich komórek włókienkowych; ekspresja SV40 zmniejszyła się do 30%, a zabarwienie BrdU do 5% komórek; nie znaleziono komórek zabarwionych PGP 9.5. Jednakże w obecności forskoliny (10’8 M), często znajdywano dwubiegunowe komórki PGP 9.5-dodatnie, a wiele komórek posiadało długie wypustki neurytyczne. W hodowlach nie znajdowano włókienek zabarwionych GFAP, ekspresja SV40 była zmniejszona (do 42% wszystkich komórek), a zabarwienie BrdU stwierdzono u 4% komórek w hodowli. Odkrycia te potwierdzają, że MHP36 jest linią komórkową pluripotencjalnych prekursorowych komórek nerwowych, których kierunek różnicowania jest co najmniej częściowo zdeterminowany przez sygnalizację indukującą.
Przykład 5 * U
Przeszczepione komórki prekursorowe H-2K -tsA58 z hipokampa, podobnie jak zawiesina komórek CA1, przywracają uczenie przestrzenne i pamięć szczurom z niedokrwiennym uszkodzeniem CA1.
Badano efekt przeszczepu zawiesiny komórek E19 CA1 (CA1), E19 CA3 (CA3), oraz rozszerzonych hodowli transgenicznych komórek neuroepitelialnycn z hipokampa E14 H-2Kb-tsA58 (pobranych podczas piątego przesiewu) na odnajdywanie położenia ukrytej platformy w labiryncie wodnym Morrisa po 15 minutach niedokrwienia z powodu 4VO (ISC), wytwarzającego wybiórcze uszkodzenie CA1. O ile nie zostało to specjalnie zaznaczone, w doświadczeniu przestrzegano metod opisanych w pracy Sinden i wsp., 1995, a zwłaszcza metod opisanych w sekcji 9 tej pracy. Praca podaje szczegóły metody stosowanej do wywoływania niedokrwienia, metod przeszczepów oraz zastosowania testu labiryntu wodnego Morrisa. Poniżej przedstawiono krótkie podsumowanie zastosowanej procedury.
Przejściowe globalne niedokrwienie indukowano metodą 4VO, w której tętnice kręgowe poddawano elektrokoagulacji na pierwszym kręgu szyjnym przez otwór skrzydlaty, w znieczuleniu 2% halotanem (w 70% tlenku azotu i 30% tlenie), a wokół tętnic szyjnych wprowadzono podwiązki i przyciągnięto na powierzchnię. W dwadzieścia cztery godziny później podwiązki zacieśniono i zaciśnięto na 15 minut. Szczury, które nie straciły odruchu pionizacyjnego w ciągu dwóch minut nie zostały włączone do eksperymentów. Rany szybko uszczelniano za pomocą klipsów, a w miejsca cięć podawano lignokainę.
Komórki H-2Kb-tsA58 pobierano ze sprzyjającej hodowli i rozpuszczano w buforowanym roztworze soli fizjologicznej Hanka z 1 mM n-acetylo-L-cysteiną; takie komórki były
186 777 gotowe do przeszczepu. Do komórek dodawano 0,5 (iCi/ml H-tymidyny 48 godzin przed usunięciem.
Przeszczepy wprowadzano obustronnie w grzbietowe pole CA1 (dwa miejsca/półkulę, 2 pl/n^kij.scc, 22K komórek/μΐ dla przeezccepu każdegg roddaju komórek), a szczurom podawano przeszczepy 2 do 3 tygodni po chirurgicznym niedokrwieniu. Szczury, które otrzymały przeszczep komórek tsA58 otrzymywały co drugi dzień przez 14 dni po przeszczepie środek immunosupres^ny, cykIocporynę A (S-uIoz, 2,5 mg/szczura w Cremophore EL, domięśniowo). Treningi (2 próby dziennie) rozpoczęto 12 tygodni po przeszczepie (liczba zwierząt badanych (Ns) = od 7 do 11 na grupę).
Szczury tylko z uszkodzeniem zostały poddane kateteryzacji tętnic kręgowych, ale nie miały ligacji tętnic szyjnych, po czym otrzymały pozorne przeszczepy. Pozorne przeszczepy peeeurιdwadeand udpezpz obniżenie igły iniekcySneS do odpowiedniego miejsca, ale bez wprowadzenia materiału.
Labirynt wodny składał się z czarnego polipropylenowego okrągłego basenu (średnica 2 m, wysokość 0,5 m, z wodą o głębokości 0,25 m i temperaturze 26°C, nieprzezroczystej dzięki edeatOdwi 200 ml mleka). Platformę ucieczki stanowił 9 cm czysty zamknięty cylinder pers^, położony 0,02 m poniżej powierzchni wody na środku północno-zachodniego Owaeeantu basenu. Na początku prób szczury umieszczano w basenie pyskiem w kierunku ściany i pozwolono, aby pływały, dopóki nie znajdą platformy, gdzie pozostawały przez 10 sekund do czasu usunięcia. Szczur, któremu nie udało się odnaleźć platformy przez 60 sekund, był do niej kierowany przez osobę prowadzącą doświadczenie, a maksymalna latencja była punktowana. Pozycje początkowe zostały oznaczone jako Północ, Południe, Wschód lub Zachód oraz, w sposób pceueopezyuaekdwy, każdego dnia stosowano jeden punkt początkowy w pobliżu platformy, a jeden punkt początkowy oddalony od niej. Droga, jaką przepływał szczur była zapisywana przez system analizujący obraz (HVS Image, VP112) oraz cyfrowo przekształcana w zakeec pomiarów nawigacyjnych.
Zakres błędu wskazuje dwa błędy standardowe pomiędzy geuu-mi dla inetrakcSi Grupy X Dni analizy wariancji. Latencja w odkrywaniu platformy dla szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały przeszczep komórek CA1 i tsA58 nie różniła się w sposób znaczący od latencji szczurów kontrolnych, bez uszkodzenia mózgu (szczury z pozornym uszkodzeniem, które otrzymały pozorne przeszczepy) (CON), pddczac gdy inne grupy z niedokrwieniem z przeszczepami CA3 lub pozornymi przeszczepami były znamiennie upośledzone w porównaniu z kontrolą, grupami CA1 i tsA58 pod względem latencji i innych parametrów uczenia się przestrzennego. Pośmiertne b-d-nia wykazały podobny wybiórczy ubytek neuronów CA1 (7075%) u biorcy CA1 we wszystkich grupach z niedokrwieniem, włączając każdą z grup z przeszczepem. Przeżywalność przeszczepów była dosOon-ła we wszystkich grupach.
Latencja w labiryncie wodnym Morrisa to czas, w którym badane zwierzę ueeeuływa do ukrytej platformy.
Wyniki przedstawiono n- fig. 9.
Przykład 6
Klonalna linia komórkowa (MHP36), pochodzącą z komórek prekursorowych hipokamp- H-2Kb-tsA58, przywraca przestrzenne uczenie się i pamięć u szczurów z niedokrwiennym uszkodzeniem CA1 .
B-d-no wpływ przeszczepów zawiesin Oomóre) E19 CA1 (CA1), rozszerzonych hodowli transgeniczmych komórek neuroepiteli-lnych hipokampa E14 H-2Kb-tsA58 (tsA58) (pobranych uddczac piątego przesiewu) oraz rdzceeezoneS klonalnej linii komórkowej (MHP36), pochodzącej z popul-cji nieśmiertelnych komórek prekursorowych hiook-mpa E14, n- lokalizację położenia ukrytej platformy w labiryncie wodnym Morris- po 15minutowym niedokrwieniu z powodu 4VO (ISC), wytw-rzającym uszkodzenie CA1. Stosowane metody były takie s-me, ja) dpic-no w przykładzie 5. Komórki MHP36 usunięto ze cpezyS-jącej hodowli i zawipczdnd w roztworze soli fizjologicznej H-nOa z 1 mM n-acetylo-Lcysteiną; takie komórki były gotowe do przeszczepu .
186 777
Podobnie jak w przykładzie 5, przeszczepy wprowadzano obustronnie w grzbietowe pole CA1 (dwa miejsca/półkulę, 2 pl/miejsce, 25K komórek/pl dla przeszczepu każdego rodzaju komórek), a szczurom podawano przeszczepy 7 do 14 dni po niedokrwieniu. Wszystkie szczury w tym doświadczeniu otrzymywały co drugi dzień przez 14 dni po przeszczepie środek immunosupresyjny, cyklosporynę A (Sandoz, 2,5 mg/szczura w Cremophore EL, domięśniowo). Tremngi (2 próby dziennie) rozpoczęto 12 tygodni po przeszczepie (liczba zwierząt badanych (Ns) = od 7 do 11 na grupę). Zakres błędu wskazuje dwa błędy standartowe pomiędzy grupami dla interakcji Grupy X Dni analizy wariancji. Powtarzając nasze pierwsze doświadczenie, latencja w odnajdywaniu platformy u szczurów z niedokrwieniem z przeszczepami CA1 i tsA58 nie różniła się w sposób znaczący od latencji kontrolnych szczurów z pozornym uszkodzeniem, które otrzymały pozorne przeszczepy (CON). Ponadto, grupa, która otrzymała przeszczep komórek klonalnej linii MHP36, nie była również znacząco upośledzona w porównaniu z kontrolą, grupą CA1 i tsA58. Wyniki tych doświadczeń pokazano na fig. 10.
Doświadczenia wykazują, że przeszczepione komórki prekursorowe wydają się odpowiadać na sygnały pochodzące z uszkodzonego mózgu poprzez przyjmowanie fenotypu zdolnego do zastąpienia lub skompensowania funkcjonalnych ubytków, do których w zwykłych warunkach uszkodzenie prowadzi.
Ponadto, analiza wariancji (ANOVA) z powtarzanymi pomiarami wykazała znaczące główne efekty Grup (F4,38 = 2,92, P < 0,05), Bloków (F5,896 = 36,50, P < 0,001) oraz znamienny liniowy współczynnik interakcji (F4,896 = 3,23, P < 0,02). Porównania testu-t pomiędzy współczynnikami liniowymi wykazały, że grupa z niedokrwieniem i pozornym przeszczepem miała znacząco upośledzoną latencję ucieczki w porównaniu z kontrolą i trzema grupami z przeszczepami (minimalne t38 = 2,29, P < 0,05); grupa kontrolna i trzy grupy z przeszczepami nie różniły się znamiennie pomiędzy sobą (wszystkie t38 < 1). ANOVA dystansów pływania dala podobne wyniki do wyników latencji.
Przykład 7
Testy z labiryntem wodnym z przykładów 5 i 6 powtórzono w dalszym zestawie doświadczeń, patrz poniżej. (W tych doświadczeniach wszystkie szczury otrzymywały immunosupresję poprzez domięśniową iniekcję cyklosporyny A (2,5 mg/szczura w Cremophore EL) co drugi dzień przez 15 dni po przeszczepie. Wyniki pokazano na fig. 11. Na tej fig. 11 średni czas, którego potrzebowało zwierzę, aby odnaleźć platformę został wyrażony jako funkcja dwudniowych bloków treningów (4 próby). Zakresy błędu pokazują. 2X s.e.m. dla oddziaływań Grupa X Bloki anr^l^szy wariancji.
Te wyniki potwierdzają, że przeszczepy komórek MHP36 są w stanie odwrócić spowodowane niedokrwieniem ubytki w procesie uczenia się. Zarówno grupy kontrolne (szczury z pozornym uszkodzeniem, które otrzymały pozorne przeszczepy) oraz grupy MHP36 wykazały znacząco krótszą lątencję ucieczki i krótszy dystans pływania do platformy ucieczki w porównaniu z grupą z niedokrwieniem, która otrzymała pozorne przeszczepy.
Grupę z niedokrwieniem, która otrzymała przeszczep komórek MHP36 (P24-32) (N=12) (ciemne kwadraty) porównano z grupą z niedokrwieniem, która otrzymała pozorne przeszczepy (N=10) (ciemne kółka), oraz z grupą z kontrolną z pozornym uszkodzeniem, która otrzymała pozorne przeszczepy (N=10) (jasne kółka) w identycznej procedurze labiryntu wodnego. ANOVA latencji i ucieczek wykazała znaczące główne efekty Grup (F2,29 = 27,80, P < 0,001), Bloków (F5,674 - 54,72, P < 0,001) oraz znaczącą interakcję Grupy X Bloki (F10 674 = 5,81, P < 0,001), ze znaczącym liniowym współczynnikiem interakcji (F2674 =
23,31 , P < 0,001. . Porównania testem-t pomiędyr wppótoznnnikmi i liniowmi wykaoały, że grupa z niedokrwieniem i pozornymi przeszczepami miała znacząco upośledzoną lątencję w porównaniu zarówno z kontrolą oraz grupami, które otrzymały przeszczepy MHP36 (minimalne t29 = 5,54, P < 0,001); grupa kontrolna i grupa MHP36 nie różniły się znacząco (t29 = 1,01). ANOVA przeprowadzone na dystansie pływania oraz innych parametrach przestrzennego uczenia się w labiryncie wodnym były całkowicie zgodne z wynikami dla latencji ucieczki.
186 777
Przykład 8
Powtórzono doświadczenia z przykładu 7, używając przeszczepów komórek z linii komórkowych MHP3 i MHP 15. MHP3 jest jedną z dziewięciu klonalnych linii komórkowych wymienionych w powyższym przykładzie 2 i jest jedną z linii komórkowych, które wykazały wrażliwość na FGF2. Wyniki przedstawiono na fig. 12. Na tej fig. 12 przedstawiono ponadto wyniki dla szczurów kontrolnych (znów szczury z pozornym uszkodzeniem mózgu, które otrzymały pozorne przeszczepy), szczurów z niedokrwieniem, które otrzymały pozorne przeszczepy oraz szczurów z niedokrwieniem, którym wszczepiono komórki linii komórkowej MHP36, jak w powyższym przykładzie 7. Dla linii MHP3 i MHP 15 N=9. Jak widać, przeszczepy komórek MHP3 wywołują równie skuteczne uczenie się co komórki linii MHP36, to znaczy znacząco szybsze niż w przypadku grupy z niedokrwieniem, ale w nie znaczący sposób wolniejsze niż w przypadku grupy kontrolnej. Przeszczepy komórek MHP 15 powodują wystąpienie pośrednich efektów, to znaczy uczenie się jest znacząco szybsze niż w grupie z niedokrwieniem, ale również znacząco wolniejsze niż w grupie kontrolnej.
Przykład 9
Niedokrwienne uszkodzenie mózgu w barwionych fioletem krezylowym wycinkach kory i prążkowia na dwóch poziomach oraz w okolicach CA1-4 hipokampa na dwóch dodatkowych poziomach badało pośmiertnie w eksperymencie 7a niezależnie dwóch badaczy. Za pomocą pięciostopniowej skali nie znaleziono uszkodzenia w żadnym innym regionie niż CA1, za wyjątkiem dwóch szczurów, u których zauważono niewielki ubytek komórek CA3. Niezależnie od okolic, w jakie były przeszczepiane komórki, średnia utrata komórek CA1 na poziomie maksymalnego niedokrwiennego uszkodzenia (5,7 mm do przodu od linii międzyusznej) wahała się od 80% w przypadku grupy z niedokrwieniem i pozornym przeszczepem do 90% w przypadku grupy z niedokrwiniem i przeszczepem komórek CA1, bez znamiennych różnic pomiędzy samym niedokrwieniem (pozorny przeszczep) a niedokrwieniem połączonym z przeszczepem. Przeszczepy płodowych komórek E19 CA1 wytworzyły odgraniczoną masę przeszczepu położoną powyżej zniszczonej okolicy CA1. podobnie jak to było opisywane poprzednio. Komórki rozszerzonej populacji znaczone 3H-tymidyną znajdowano rozproszone po całym hipokampie, spoidle wielkim i otaczającej je korze nowej; pewne grupy znakowanych komórek znajdowano w uszkodzonej warstwie komórek CA1. Przeszczepy X-gal dodatnich komórek MHP36 miały znacznie bardziej ogramczoną dystrybucję: poza śladem po wprowadzeniu igły, występowanie komórek ograniczało się do hipokampa. Odzwierciedla to prawdopodobnie zarówno wyższą czułość znakowania radioaktywnego, jak i spadek ekspresji (β-gal w długim okresie przeżywalności w tych doświadczeniach. Jak wykazały doświadczenia pilotujące, kiedy przeszczepy komórek MHP36 zostały wykonane do nieuszkodzonych hipokampów, X-gal dodatnie komórki integrowały się ze wszystkimi warstwami ciał komórkowych neuronów CA (ale nie w zakręcie zębatym). (Odrębne oznakowane komórki odnajdywano w tkance hipokampa, szczególnie w okolicach CA3 i 4.) Jednakże w przeciwieństwie do przeszczepów wykonanych do nieuszkodzonych hipokampów, w niedokrwionej warstwie komórek CA1 znajdowano gęste agregaty komórek barwionych X-gal. Stopień wszczepienia różnił się dla poszczególnych szczurów, tak że agregaty występowały w małym odsetku w polu CA1, Iub niemalże stanowiły całą populację uszkodzonego pola w danym skrawku, widoczne zarówno na skrawkach barwionych X-gal i nissl. Na przykład, część agregatów znajdywano w tej samej półkuli w różnych punktach wzdłuż osi rostrokaudalnej uszkodzonej warstwy CA1. Wynika stąd, że komórki linii MHP36 mają skłonność do tworzenia agregatów w uszkodzonej warstwie neuronów CA1.
Radanie przebiegu w czasie migracji oznaczonych przeszczepionych komórek MHP36 u szczurów poddanych niedokrwieniu za pomocą immunohistochemii anty-p-gal w celu zidentyfikowania przeszczepionych komórek wykazało, że migracja do i agregacja w warstwie CA1 jest zakończona przed upływem czterech tygodni po wykonaniu przeszczepu.
186 777
Literatura
Dunnett i Bjorklund 1994, Functional Neural Transplantatton, Raven Press, Nowy Jork
Jat P.S. i wsp., 1991, P.N.A.S. (USA) 88, -str. 5096
Lindvall, 0,1994, w Dunnett i Bjorklund, praca cytowana
Sinden, J.D. i wsp. (1995) Beh. Brain Sci. 18, str. 10
Wilson, P.O.G., Barber, P.C., Hamid, Q., Power, B.F., Dihillon, A.P., Rode, J., Day, l.N.M.,
Thompson, R. J. oraz Polak, J.M., Br. J. Exp. Pathol 69, str. 91-104 (1988)
Hoshimaiuaru, M., Ray, J., Sab, D.W.Y., Gage, F.H., PNAS USA, Vol.93, str. 1518-1523, (1996)
Niniejszy wynalazek nie powinien być ograniczony do zakresu określonego przez powyższe przykłady, przeznaczone do jego zdisttrowania. Różne modyfikacje wynalazku poza tymi, które zostały przedstawione i opisane w niniejszym opisie staną się oczywiste dla osób znających przedmiot i będą objęte zakresem załączonych zastrzeżeń patentowych.
Powyższe pozycje literaturowe podano jako odnośniki.
Ocena liczby komórek MHP15 z użyciem MTT in vitro (ii) DMEM:F12 z interferonem γ (12 U/ml)
. n -> o
-®- W
-n- w39°C
Fig. 2
186 777
Liczba komórek (x 1000) Liczba komórek (x 1000)
Ocena liczby komórek MHP15 z użyciem MTT in vitro
Dni in vitro
-·- w33°C -o- w39°C t?· o
Fig. 3
Ocena liczby komórek MHP15 z użyciem MTT in vitro
w33°C
Dni in vitro -o- w39°C
Fig. 4
186 777
Liczba komórek (x 1000) Liczba komórek (x 1000)
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro
w33°C -o- w39°C Fig 5
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in viłro
-o- w39°C
Fig. 6
186 777
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro (iii) DMEM:F12 z FGF2 (10 ng/ml)
Liczba komórek (χ 1000) Liczba komórek (x 1 θθθ)
-·- w33°C -o- w39°C Fig. 7
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro (iv) DMEM:F12 z FGF2 i interferonem γ (10 ng/ml)
-o- w39°C w33°C
Fig. 8
186 777
CA1
CA3 tsA58
ISC
CON
Latencja (s)
Dni treningów
186 777
Latencja (s) Latencja (s)
Blok treningów
Fig. 11
ISC
MHP36
CON
ISC
MHP15
MHP36
MHP3
CON
Blok treningów
Fig. 12
186 777
Ocena liczby komórek MHP 15 z użyciem MTT in vitro (i) DMEM:F12 bez dodatków (SFM)
Komórki χ 100 000 Komórki χ 100 000
C51 © I—<—1
Dni in vitro Fig- 13
Ocena liczby komórek MHP 15 z użyciem MTT in vitro
Dni in vitro
186 777
Ocena liczby komórek MHP 15 z użyciem MTT in vitro
Komórki χ 100 000 Komórki χ 100 000
Dni in vitro p jg j 5
Ocena liczby komórek MHP 15 z użyciem MTT in vitro
Dni m vitro
186 777
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro
Komórki χ 100 000 Komórki χ 100 000
Dni invitro Fig· 17 σ> &
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro (ii) DMEM:F12 z interferonem γ (12 U/ml)
Dni in vitro
186 777
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro
Komórki χ 100 000 Komórki χ 100 000
Vniinvitro p^. 19
Ocena liczby komórek MHP36 z użyciem MTT in vitro
hCH
Dni in vitro
186 777
Ocena liczby komórek MHP15 z użyciem MTT in vitro (i) DMEM:F12 bez dodatków (SFM)
Liczba komórek (χ 1000)
—©— w33°C —o— w39°C Fig. 1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Claims (14)

1. Warunkowo nieśmiertelna, pluripotencjalna komórka nabłonka nerwowego do stosowania jako lek.
2. Komórka według zastirzl, znamienna tym, że zawiera onkogen wrażliwy na temperaturę.
3. Komórka według zastrz. 2, znamienna tym, że jako onkogen wrażliwy na temperaturę zawiera duży onkogen T SV40.
4. Środek farmaceutyczny zawierający terapeutycznie skuteczną ilość substancji czynnej i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik, znamienny tym, że jako substancję czynną zawiera warunkowo nieśmiertelne, pluripotencjalne komórki nabłonka nerwowego.
5. Środek farmaceutyczny według zastrz. 4, znamienny tym, że zawiera komórki zawierające onkogen wrażliwy na temperaturę.
6. Środek farmaceutyczny według zastrz. 5, znamienny tym, że zawiera komórki zawierające duży onkogen T SV40 jako onkogen wrażliwy na temperaturę.
7. Zastosowanie warunkowo nieśmiertelnych, pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego do wytwarzania leku do przeszczepiania domózgowego dla przywracania funkcji mózgu uszkodzonego w wyniku utraty komórek lub uszkodzenia komórek u ssaka, zwłaszcza u człowieka.
8. Zastosowanie według zastrz. 7, do wytwarzania leku do leczenia niedokrwienia lub udaru.
9. Zastosowanie według zastrz. 7, do wytwarzania leku do leczenia choroby Alzheimera.
10. Zastosowanie według zastrz. 7, komórek stanowiących komórki ludzkie.
11. Zastosowanie według zastrz. 7, komórek pochodzących z pojedynczej linii komórkowej.
12. Zastosowanie według zastrz. 7, komórek zawierających onkogen wrażliwy na temperaturę.
13. Zastosowanie według zastrz. 12, komórek zawierających duży onkogen T SV40 jako onkogen wrażliwy na temperaturę.
14. Zastosowanie według zastrz. 7 albo 12, komórek pochodzących z linii komórkowej hodowanej w pożywce wolnej od surowicy.
PL96325646A 1995-09-12 1996-09-12 Przeszczepianie komórek nerwowych z użyciem pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego PL186777B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9518606.0A GB9518606D0 (en) 1995-09-12 1995-09-12 Neural transplantation
PCT/GB1996/002251 WO1997010329A1 (en) 1995-09-12 1996-09-12 Neural transplantation using pluripotent neuroepithelial cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL325646A1 PL325646A1 (en) 1998-08-03
PL186777B1 true PL186777B1 (pl) 2004-02-27

Family

ID=10780583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96325646A PL186777B1 (pl) 1995-09-12 1996-09-12 Przeszczepianie komórek nerwowych z użyciem pluripotencjalnych komórek nabłonka nerwowego

Country Status (21)

Country Link
US (3) US7048921B2 (pl)
EP (1) EP0850298B1 (pl)
JP (1) JP4280872B2 (pl)
KR (1) KR19990044606A (pl)
CN (1) CN1193345A (pl)
AT (1) ATE242316T1 (pl)
AU (1) AU711563B2 (pl)
CA (1) CA2231436C (pl)
CZ (1) CZ296669B6 (pl)
DE (1) DE69628566T2 (pl)
DK (1) DK0850298T3 (pl)
ES (1) ES2196172T3 (pl)
GB (1) GB9518606D0 (pl)
HK (1) HK1009154A1 (pl)
HU (1) HUP9802091A3 (pl)
NO (1) NO981072L (pl)
PL (1) PL186777B1 (pl)
PT (1) PT850298E (pl)
RU (1) RU2185833C2 (pl)
SK (1) SK285816B6 (pl)
WO (1) WO1997010329A1 (pl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2217285T3 (es) 1994-11-08 2004-11-01 Cellfactors Plc Metodo para producir una linea celular neural humana.
GB9518606D0 (en) 1995-09-12 1995-11-15 Inst Of Psychiatry Neural transplantation
GB9904281D0 (en) * 1999-02-24 1999-04-21 Reneuron Ltd Transplantation
GB9907243D0 (en) 1999-03-29 1999-05-26 Reneuron Ltd Therapy
US6399384B1 (en) * 1999-09-17 2002-06-04 Reneuron Limited Conditional immortalization of cells
KR100801764B1 (ko) * 1999-09-17 2008-02-05 레뉴런 리미티드 세포의 조건부 불멸화
US6465215B1 (en) 1999-12-14 2002-10-15 Reneuron Limited Identification of cells for transplantation
GB0005856D0 (en) * 2000-03-10 2000-05-03 Reneuron Ltd Genetic constructs
GB0125773D0 (en) * 2001-10-26 2001-12-19 Reneuron Ltd Constructs
DK1645626T3 (da) 2004-09-30 2008-01-21 Reneuron Ltd Cellelinie
SG10201509679XA (en) * 2007-05-29 2015-12-30 Christopher B Reid Methods for production and uses of multipotent cell populations
GB0822246D0 (en) 2008-12-05 2009-01-14 Reneuron Ltd Composition
GB0902034D0 (en) 2009-02-06 2009-03-11 Reneuron Ltd Method
GB201011589D0 (en) * 2010-07-09 2010-08-25 Reneuron Ltd Therapeutic cells
US20150232662A1 (en) * 2014-02-20 2015-08-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic composition and article
US20170173114A1 (en) * 2014-05-07 2017-06-22 Joslin Diabetes Center, Inc. Methods and compositions for induction of ucp1 expression
CN116590345B (zh) * 2023-05-06 2024-01-30 北京中医药大学 永生化小鼠足细胞系及其制备方法、分化方法和应用

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US147873A (en) * 1874-02-24 Improvement in nasal yokes for animals
US203483A (en) * 1878-05-07 Improvement in honey-boxes
US1662A (en) * 1840-06-27 ariel nobris
US146821A (en) * 1874-01-27 Improvement in nose-pieces of nail-plate feeders
US28510A (en) * 1860-05-29 John e
US913443A (en) * 1908-08-13 1909-02-23 Webster Full Expansion Rotary Engine Company Rotary engine.
NZ226750A (en) * 1987-10-29 1990-09-26 Amrad Corp Ltd Immortalisation of neural precursor cells by introducing a retrovirus vector containing a myc-oncogene
ATE90724T1 (de) 1988-04-12 1993-07-15 Massachusetts Inst Technology Verfahren zur manipulation des zelltyps von eukaryonten.
US5270191A (en) 1988-04-12 1993-12-14 Massachusetts Institute Of Technology Method for manipulation of the cell types of eukaryotes
DE69010388T2 (de) * 1989-04-27 1994-10-20 Ajinomoto Kk Demethylallosamidin und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
US5399493A (en) 1989-06-15 1995-03-21 The Regents Of The University Of Michigan Methods and compositions for the optimization of human hematopoietic progenitor cell cultures
WO1991009936A1 (en) * 1989-12-26 1991-07-11 Hana Biologics, Inc. Proliferated neuron progenitor cell product and process
US5612211A (en) 1990-06-08 1997-03-18 New York University Stimulation, production and culturing of hematopoietic progenitor cells by fibroblast growth factors
RU2028089C1 (ru) * 1990-10-16 1995-02-09 Украинский научно-исследовательский институт нейрохирургии Способ лечения апаллического синдрома
EP0594669B9 (en) * 1991-07-08 2008-03-19 NeuroSpheres Holdings Ltd. Growth factor-responsive neural progenitor cells which can be proliferated in vitro.
US5851832A (en) 1991-07-08 1998-12-22 Neurospheres, Ltd. In vitro growth and proliferation of multipotent neural stem cells and their progeny
AU680406B2 (en) 1992-03-04 1997-07-31 Systemix, Inc. Culturing of hematopoietic stem cells and their genetic engineering
JPH08509215A (ja) 1993-04-13 1996-10-01 アメリカ合衆国 移植治療のための神経由来胎児セルラインの使用
US5753491A (en) 1993-04-13 1998-05-19 Us Health Use of neuro-derived fetal cell lines for transplantation therapy
ES2217285T3 (es) 1994-11-08 2004-11-01 Cellfactors Plc Metodo para producir una linea celular neural humana.
AU716811B2 (en) * 1994-11-14 2000-03-09 Neurospheres Holdings Ltd Regulation of neural stem cell proliferation
US5843780A (en) 1995-01-20 1998-12-01 Wisconsin Alumni Research Foundation Primate embryonic stem cells
GB9517263D0 (en) * 1995-08-23 1995-10-25 Cancer Res Campaign Tech Expression systems
GB9518606D0 (en) * 1995-09-12 1995-11-15 Inst Of Psychiatry Neural transplantation
US5588692A (en) * 1995-10-11 1996-12-31 General Motors Corporation Push-out vehicle side door
WO1998007841A1 (en) 1996-08-19 1998-02-26 University Of Massachusetts Embryonic or stem-like cell lines produced by cross species nuclear transplantation
SE9604322D0 (sv) * 1996-11-25 1996-11-25 Astra Ab Bacterial antigens and vaccine compositions II
US20020123143A1 (en) 1997-08-22 2002-09-05 Jean Toma Multipotent stem cells from peripheral tissues and uses thereof
ES2246085T3 (es) * 1998-05-07 2006-02-01 University Of South Florida Celulas de medula osea como fuente de neuronas util para reparar la medula espinal y el cerebro.
US5958767A (en) 1998-08-14 1999-09-28 The Children's Medical Center Corp. Engraftable human neural stem cells
GB9904281D0 (en) 1999-02-24 1999-04-21 Reneuron Ltd Transplantation
GB9907243D0 (en) * 1999-03-29 1999-05-26 Reneuron Ltd Therapy
US6399384B1 (en) 1999-09-17 2002-06-04 Reneuron Limited Conditional immortalization of cells
US6465215B1 (en) * 1999-12-14 2002-10-15 Reneuron Limited Identification of cells for transplantation
JP2004500824A (ja) 2000-03-09 2004-01-15 クリオ−セル インターナショナル インコーポレーティッド 脳および脊髄の修復のための神経組織源としてのヒト臍帯血
US7250294B2 (en) 2000-05-17 2007-07-31 Geron Corporation Screening small molecule drugs using neural cells differentiated from human embryonic stem cells
WO2001094541A2 (en) 2000-06-05 2001-12-13 University Of South Florida Human mesenchymal progenitor cell
US7049072B2 (en) * 2000-06-05 2006-05-23 University Of South Florida Gene expression analysis of pluri-differentiated mesenchymal progenitor cells and methods for diagnosing a leukemic disease state
WO2003029432A2 (en) 2001-10-03 2003-04-10 University Of South Florida Human mesenchymal progenitor cell
GB0125773D0 (en) * 2001-10-26 2001-12-19 Reneuron Ltd Constructs
DK1645626T3 (da) * 2004-09-30 2008-01-21 Reneuron Ltd Cellelinie

Also Published As

Publication number Publication date
CA2231436A1 (en) 1997-03-20
US7371374B2 (en) 2008-05-13
EP0850298A1 (en) 1998-07-01
US20010001662A1 (en) 2001-05-24
CZ296669B6 (cs) 2006-05-17
HUP9802091A3 (en) 2001-01-29
RU2185833C2 (ru) 2002-07-27
HK1009154A1 (en) 1999-05-28
WO1997010329A1 (en) 1997-03-20
GB9518606D0 (en) 1995-11-15
JP4280872B2 (ja) 2009-06-17
ATE242316T1 (de) 2003-06-15
DK0850298T3 (da) 2003-09-15
PL325646A1 (en) 1998-08-03
AU6937596A (en) 1997-04-01
JPH11513242A (ja) 1999-11-16
ES2196172T3 (es) 2003-12-16
EP0850298B1 (en) 2003-06-04
US20060051326A1 (en) 2006-03-09
SK285816B6 (sk) 2007-09-06
CZ55898A3 (cs) 1998-06-17
AU711563B2 (en) 1999-10-14
DE69628566D1 (de) 2003-07-10
SK30698A3 (en) 1999-01-11
NO981072L (no) 1998-05-12
DE69628566T2 (de) 2004-05-06
US20030147873A1 (en) 2003-08-07
NO981072D0 (no) 1998-03-11
CN1193345A (zh) 1998-09-16
KR19990044606A (ko) 1999-06-25
PT850298E (pt) 2003-09-30
HUP9802091A2 (hu) 1998-12-28
CA2231436C (en) 2007-07-17
US7048921B2 (en) 2006-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7371374B2 (en) Neural transplantation using pluripotent neuroepithelial cells
Hammang et al. Myelination following transplantation of EGF-responsive neural stem cells into a myelin-deficient environment
Sinden et al. Recovery of spatial learning by grafts of a conditionally immortalized hippocampal neuroepithelial cell line into the ischaemia-lesioned hippocampus
JP4848538B2 (ja) ヒトcns神経幹細胞の培養
EP0664832B1 (en) Remyelination using neural stem cells
Doering et al. Cholinergic expression by a neural stem cell line grafted to the adult medial septum/diagonal band complex
US6913925B1 (en) Human mesencephalon cell lines and methods of use therefor
Lundberg et al. Conditionally immortalized neural progenitor cells grafted to the striatum exhibit site-specific neuronal differentiation and establish connections with the host globus pallidus
US6569421B2 (en) Treatment of brain damage
Gray et al. Prospects for the clinical application of neural transplantation with the use of conditionally immortalized neuroepithelial stem cells
US20030166276A1 (en) Cultures of human CNS neural stem cells
Hasegawa et al. Trauma-induced tumorigenesis of cells implanted into the rat spinal cord
US20050186184A1 (en) Mammalian pluripotent neural cells and uses thereof
Nakagawa et al. Generation, Characterization, and Transplantation of Immortalized Human Neural Crest Stem Cells
Aleksandrova et al. Transplantation of stem/progenitor cells of human brain into adult rat brain
Richardson Transplantation of adult subependymal zone neuronal progenitor cells to diverse environments of the adult brain