Células madre mesenquimales modificadas genéticamente para el tratamiento de fracturas por compresión vertebral.

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Detalles de la concesión de la subvención

Tipo de subvención:

Planificación de la terapia del equipo de enfermedades I

Conceder número:

DR2-05288

Investigador(es):

Nombre:

Dr. Dan Gazit

Institución:

Cedars-Sinai Medical Center

Tipo:

Enfoque de la enfermedad:

Enfermedad de huesos o cartílagos

Valor del premio:

$107,622

Estado:

Cerrado

Informe de progreso

Período de información:

Los estudiantes de Year 1

Aproximadamente 10 millones de personas en los Estados Unidos son diagnosticadas con osteoporosis, mientras que 34 millones adicionales se clasifican con baja masa ósea. La incidencia a lo largo de la vida de fracturas por fragilidad secundarias a osteoporosis en mujeres mayores de cincuenta años es aproximadamente de 1 de cada 2, y en hombres mayores de cincuenta años, es de 1 de cada 4. Las fracturas por compresión vertebral (FVC) son las fracturas por fragilidad más comunes. fracturas en los Estados Unidos, lo que representa aproximadamente 700,000 lesiones por año, el doble de la tasa de fracturas de cadera. Aproximadamente 70,000 FVC resultan en hospitalización cada año con una estancia hospitalaria promedio por paciente de 8 días. Existen opciones limitadas de tratamiento cuando se producen FVC. Se han desarrollado nuevos métodos no biológicos para recuperar las propiedades biomecánicas de un cuerpo vertebral fracturado. Estos métodos incluyen los procedimientos mínimamente invasivos de vertebroplastia y reducción con balón. Ambos procedimientos implican la inyección de material sintético no biológico que no se reabsorbe y, en cambio, permanece como un cuerpo extraño permanente en la columna. En última instancia, una solución biológica que promueva una rápida curación de las fracturas y estimule la producción normal de hueso sería la mejor para los pacientes osteoporóticos con lesiones de la columna vertebral. Nuestro objetivo es desarrollar una terapia novedosa para los FVC, que se basará en células madre adultas, aisladas de muestras de médula ósea. Estas células serán "activadas" para formar hueso mediante la activación de un gen específico y luego se inyectarán en la vértebra fracturada, lo que permitirá una rápida reparación de la fractura. La financiación del premio de planificación nos permitió establecer un equipo altamente experimentado, de la academia y la industria, que podría llevar la terapia propuesta al uso clínico. Además, elaboramos un plan de desarrollo integral que describía en detalle los estudios y los pasos necesarios para obtener la aprobación de la FDA para comenzar los ensayos clínicos. Además, hemos negociado y obtenido el compromiso de varias empresas biotecnológicas, que proporcionarán los materiales e instalaciones necesarios para realizar los estudios descritos en el plan de desarrollo. Nuestra propuesta para un Premio al Desarrollo de Terapia para Equipos de Enfermedades se presentó en enero de 2012. Si se otorga, comenzaremos los estudios preclínicos en agosto de 2012.

Detalles de la solicitud de subvención

Titulo de la aplicación:

Células madre mesenquimales modificadas genéticamente para el tratamiento de fracturas por compresión vertebral.

Resumen público:

La osteoporosis es un problema sanitario sin resolver y muy prevalente: 10 millones de estadounidenses padecen la enfermedad y otros 34 millones tienen baja masa ósea. Aproximadamente la mitad de todas las mujeres y una cuarta parte de todos los hombres mayores de 50 años sufrirán una fractura relacionada con la osteoporosis en algún momento de sus vidas, y cuando se produce dicha fractura, las posibilidades de muerte dentro de los 12 meses son aproximadamente 1 en 5. Las fracturas pueden adoptar varias formas, pero las VCF (fracturas por compresión vertebral) ocurren a un ritmo de 700,000 por año, el doble que las fracturas de cadera. La carga económica de las fracturas osteoporóticas es tremenda. En 2001, hubo aproximadamente 1.5 millones de fracturas relacionadas con la osteoporosis en los EE. UU. a un costo de 17 mil millones de dólares, o aproximadamente 47 millones de dólares por día. Actualmente, el tratamiento se centra principalmente en la prevención. Cuando se producen fracturas en pacientes con osteoporosis, las opciones de tratamiento son limitadas porque la cirugía abierta con implantes suele fracasar. Recientemente, se desarrollaron nuevas terapias que implican la inyección de cemento en el cuerpo vertebral. Desafortunadamente, estos procedimientos no regeneran el tejido óseo, pero conllevan riesgos de fugas y embolias. Además, publicaciones recientes en importantes revistas científicas cuestionan la eficacia de esos procedimientos. Por lo tanto, necesitamos un nuevo tratamiento biológico que promueva la reparación de dichas fracturas de manera segura y eficiente. Proponemos desarrollar una terapia que aproveche las MSC (células madre mesenquimales) que están diseñadas genéticamente para expresar un gen inductor de hueso, la proteína morfogenética ósea-2 (BMP-2). Se ha demostrado que esas células inducen la formación de hueso y la reparación de fracturas en numerosos estudios en modelos animales. Específicamente, tenemos la intención de utilizar MSC humanas alogénicas ("disponibles en el mercado"). Estas células serán modificadas genéticamente con un gen BMP-2 utilizando una tecnología basada en pulsos eléctricos cortos. Las MSC diseñadas con BMP-2 tienen una ventaja en la reparación ósea, ya que se convierten en células óseas por sí mismas y reclutan células adicionales del medio ambiente. Este efecto sinérgico conduce a una formación ósea acelerada y robusta, lo que podría ser una terapia atractiva para una variedad de condiciones clínicas que involucran pérdida ósea. Una inyección guiada por imágenes de MSC diseñadas con BMP-2 en una vértebra fracturada podría ser un tratamiento atractivo que conduciría a una rápida reparación de la fractura y acortaría el tiempo de hospitalización. Proponemos utilizar MSC disponibles en el mercado que no requieran que el paciente se someta a un procedimiento médico adicional, como la aspiración de médula ósea. Además, el uso de células alogénicas no está limitado por el número de células, como podría ser el caso de las células autólogas, que se toman del paciente. Si tiene éxito, esta estrategia terapéutica podría revolucionar el tratamiento en pacientes con osteoporsis, ofreciendo una solución biológica mínimamente invasiva. Planeamos analizar aspectos de eficiencia y seguridad de la terapia propuesta en un modelo preclínico, que nos permitirá presentar un IND aprobable a la FDA al final del proyecto de 4 años.

Declaración de beneficio para California:

Aproximadamente 10 millones de personas en los Estados Unidos son diagnosticadas con osteoporosis, mientras que 34 millones adicionales se clasifican con baja masa ósea. La incidencia a lo largo de la vida de fracturas por fragilidad secundarias a osteoporosis en mujeres mayores de cincuenta años es aproximadamente de 1 de cada 2, y en hombres mayores de cincuenta años, es de 1 de cada 4. Las fracturas por compresión vertebral (FVC) son las fracturas por fragilidad más comunes en el mundo. Estados Unidos, lo que representa aproximadamente 700,000 lesiones por año, el doble de la tasa de fracturas de cadera. Aproximadamente 70,000 FVC resultan en hospitalización cada año con una estancia hospitalaria promedio por paciente de 8 días. Las fracturas por fragilidad debidas a la osteoporosis también suponen una grave carga financiera para la industria de la atención sanitaria. Las estimaciones muestran que en 1.5 hubo aproximadamente 2001 millones de fracturas relacionadas con la osteoporosis en los Estados Unidos, cuya atención costó alrededor de 17 mil millones de dólares. Además, a medida que el número de personas mayores de cincuenta años sigue aumentando, se prevé que los costos aumentarán a aproximadamente $60 mil millones al año para el año 2030. Anteriormente, los VCF han recibido atención limitada por parte de la comunidad de atención de la columna. Este descuido puede ser el resultado de la percepción de que las FVC son problemas benignos y autolimitados o que las opciones de tratamiento son limitadas. Sin embargo, ha quedado claro que los FVC se asocian con un deterioro fisiológico y funcional significativo, incluso en pacientes que no acuden a evaluación médica en el momento de la fractura. El tratamiento actual de los pacientes osteoporóticos se centra principalmente en la prevención de las FVC. Existen algunas opciones de tratamiento cuando realmente ocurren FVC. Dado que la cirugía abierta implica morbilidad y fracaso de los implantes en la población de pacientes osteoporóticos, para la gran mayoría de los pacientes generalmente se recomienda un tratamiento no quirúrgico, que incluya medicamentos y aparatos ortopédicos. Desafortunadamente, un gran número de pacientes reportan dolor intratable e incapacidad para regresar a sus actividades. Actualmente no existe una solución biológica eficaz para el tratamiento de los FVC. El estudio propuesto desarrollará aún más una solución terapéutica biológica que acelerará la reparación de los FVC. El tratamiento se basará en células madre adultas diseñadas genéticamente para sobreexpresar un gen osteogénico, BMP-2, utilizando una técnica no viral que se encuentra actualmente en ensayos clínicos. También implicará una inyección de células en el lugar de la fractura, en lugar de una inyección percutánea de un polímero, que no restaura el tejido óseo perdido. Los datos generados a partir de este estudio podrían potencialmente revolucionar el tratamiento de las fracturas vertebrales y otras fracturas complejas en pacientes que padecen osteoporosis, y así beneficiar a los ciudadanos de California al reducir los períodos de hospitalización, los costos operativos y la pérdida de días laborales, y mejorar la calidad de vida de los californianos. con osteoporosis que están en riesgo de sufrir FVC.