serin-proteinasa conocida como ANCROD en el tratamiento de la distrofia muscular de Duchenne serine proteinase known as ANCROD in the treatment of Duchenne muscular dystrophy
Esta invención está relacionada con el campo de Ia medicina humana, y específicamente con un nuevo uso de un compuesto para el tratamiento de una enfermedad humana determinada.This invention is related to the field of human medicine, and specifically with a new use of a compound for the treatment of a specific human disease.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIORSTATE OF THE PREVIOUS TECHNIQUE
La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es una de las enfermedades ligadas al cromosoma X más frecuentes y letales, y afecta a 1 entre 3.500 niños varones. Debido a que es recesiva y ligada al cromosoma X, Ia DMD principalmente afecta a varones que heredan Ia enfermedad a través de sus madres. Las mujeres pueden ser portadoras de Ia DMD pero no presentan los síntomas. La enfermedad se diagnostica normalmente por biopsia muscular. Se caracteriza por una debilidad generalizada y una pérdida muscular que primero afecta a los músculos de Ia cadera, el área pélvica, los muslos y los hombros. A medida que Ia enfermedad progresa, Ia DMD afecta con el tiempo al corazón y a los músculos de Ia respiración. El comienzo de Ia enfermedad se da en Ia infancia temprana, entre los 2 y los 6 años, y Ia supervivencia es poco común más allá de los 30 años.Duchenne muscular dystrophy (DMD) is one of the most frequent and lethal X-linked diseases, and affects 1 in 3,500 boys. Because it is recessive and linked to the X chromosome, the DMD mainly affects men who inherit the disease through their mothers. Women may be carriers of DMD but do not have symptoms. The disease is usually diagnosed by muscle biopsy. It is characterized by a generalized weakness and a muscle loss that first affects the muscles of the hip, pelvic area, thighs and shoulders. As the disease progresses, the DMD affects the heart and muscles of the breath over time. The onset of the disease occurs in early childhood, between 2 and 6 years, and survival is uncommon beyond 30 years.
La DMD se origina por mutaciones en el gen que codifica para Ia proteína distrofina, que se localiza en Ia parte interna del sarcolenma muscular. La distrofina se asocia a un gran conjunto de proteínas de membrana, conocido como complejo de glicoproteínas asociadas a Ia distrofina ("dystrophin glycoprotein complex", DGC), importante para Ia integridad de Ia membrana celular (cfr. EP. Hoffman, et al., "Dystrophin: The protein product of the duchenne muscular dystrophy locus", CeI1 1987, vol. 51 , pp. 919-28; J. M. Ervasti, et al., "Membrane organization of the dystrophin-glycoprotein complex", CeI1 1991 , vol. 66, pp. 1121-31 ). Si el complejo de Ia distrofina no puede unir el citoesqueleto de actina del interior de Ia célula muscular a Ia matriz extracelular, las fuerzas generadas por Ia fibra muscular resultan en roturas del sarcolenma que conducen a daño muscular (cfr. K.P. Campbell, "Three muscular dystrophies: loss of cytoskeleton-extracellular matrix linkage", CeH 1995, vol. 80, pp. 675-9).
La cepa de ratón mdx es el modelo animal de DMD más ampliamente utilizado, albergando una mutación sin sentido en el exón 23 que elimina Ia expresión de distrofina (cfr. P. Sicinski, et al., "The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse: A point mutation", Science 1989, vol. 244, pp. 1578-80). Los humanos con DMD y los ratones mdx sufren una degeneración muscular progresiva. La pérdida de miofibras se compensa inicialmente por proliferación y fusión de las células satélites con miofibras preexistentes, dando un incremento en el tamaño del músculo. Después de ciclos repetitivos de degeneración y regeneración, el daño del músculo distrófico ya no puede ser reparado y las miofibras distróficas son gradualmente sustituidas, inicialmente por infiltrados fibróticos y posteriormente por tejido adiposo (cfr. H. H. Stedman, et al., "The mdx mouse diaphragm reproduces the degenerative changes of Duchenne muscular dystrophy", Nature 1991 , vol. 352, pp. 536-9; J. F. Watchko, et al., "Functional characteristics of dystrophic skeletal muscle: insights from animal models", J Appl Phvsiol 2002, vol. 93, pp. 407-17). Aunque los ratones mdx y los pacientes con DMD comparten muchas similitudes genéticas, bioquímicas e histológicas, las manifestaciones clínicas son menos severas en los ratones mdx que en humanos. Por ejemplo, los músculos DMD presentan una elevada fibrosis y los pacientes sufren una muerte prematura, mientras que los músculos mdx presentan menor fibrosis y los ratones tienen una duración de vida normal.The DMD is caused by mutations in the gene that codes for the dystrophin protein, which is located in the internal part of the muscular sarcolenma. Dystrophin is associated with a large set of membrane proteins, known as the dystrophin glycoprotein complex (DGC), which is important for the integrity of the cell membrane (cf. EP. Hoffman, et al. , "Dystrophin: The protein product of the duchenne muscular dystrophy locus", CeI1 1987, vol. 51, pp. 919-28; JM Ervasti, et al., "Membrane organization of the dystrophin-glycoprotein complex", CeI1 1991, vol 66, pp. 1121-31). If the dystrophin complex cannot bind the actin cytoskeleton inside the muscle cell to the extracellular matrix, the forces generated by the muscle fiber result in ruptures of the sarcolenma that lead to muscle damage (cf. KP Campbell, "Three muscle dystrophies: loss of cytoskeleton-extracellular matrix linkage ", CeH 1995, vol. 80, pp. 675-9). The mdx mouse strain is the most widely used animal model of DMD, harboring a nonsense mutation in exon 23 that eliminates dystrophin expression (cf. P. Sicinski, et al., "The molecular basis of muscular dystrophy in the mdx mouse: A point mutation ", Science 1989, vol. 244, pp. 1578-80). Humans with DMD and mdx mice suffer progressive muscle degeneration. The loss of myofibers is initially compensated by proliferation and fusion of satellite cells with pre-existing myofibers, giving an increase in muscle size. After repetitive cycles of degeneration and regeneration, dystrophic muscle damage can no longer be repaired and dystrophic myofibers are gradually replaced, initially by fibrotic infiltrates and subsequently by adipose tissue (cf. HH Stedman, et al., "The mdx mouse diaphragm reproduces the degenerative changes of Duchenne muscular dystrophy ", Nature 1991, vol. 352, pp. 536-9; JF Watchko, et al.," Functional characteristics of dystrophic skeletal muscle: insights from animal models ", J Appl Phvsiol 2002, vol. 93, pp. 407-17). Although mdx mice and patients with DMD share many genetic, biochemical and histological similarities, clinical manifestations are less severe in mdx mice than in humans. For example, DMD muscles have high fibrosis and patients suffer premature death, while mdx muscles have lower fibrosis and mice have a normal lifespan.
Actualmente, el único tratamiento relativamente eficaz para Ia DMD es Ia gestión de cada caso y de los síntomas. Aunque no hay ningún tratamiento hasta ahora que prolongue significativamente Ia vida o cure Ia enfermedad, existen numerosos ensayos clínicos en marcha. Entre los compuestos que se están probando o han sido probados, el albuterol, un agonista del receptor beta adrenérgico ha resultado en un incremento de Ia fuerza y de Ia masa muscular. También está en marcha Ia investigación con utrofina que es similar a Ia distrofina estructural y funcionalmente. Los corticosteroides, como Ia prednisona y el deflazacort, aparecen en numerosos estudios en estos últimos 30 años para prolongar Ia habilidad de andar y retrasar el curso de Ia enfermedad. Sin embargo, presentan numerosos efectos secundarios, de manera que deben controlarse de cerca y, si es posible, evitarlos.Currently, the only relatively effective treatment for DMD is the management of each case and the symptoms. Although there is no treatment so far that significantly prolongs life or cures the disease, there are numerous clinical trials underway. Among the compounds that are being tested or have been tested, albuterol, a beta adrenergic receptor agonist has resulted in an increase in strength and muscle mass. Research is also underway with utrophin that is similar to structurally and functionally dystrophin. Corticosteroids, such as prednisone and deflazacort, appear in numerous studies in these last 30 years to prolong the ability to walk and delay the course of the disease. However, they have numerous side effects, so they should be closely monitored and, if possible, avoided.
Además, hay investigaciones y ensayos clínicos que estudian Ia eficacia de
los transplantes de células madre humanas embrionarias. Se espera que inyectando células madre no especializadas y sanas en pacientes con DMD se dé lugar a Ia especialización de las células madre para producir una distrofina correcta estructural y funcionalmente. Si Ia distrofina se pudiera producir podría retrasar Ia progresión de Ia enfermedad e incluso curarla.In addition, there are research and clinical trials that study the efficacy of Embryonic human stem cell transplants. It is expected that injecting non-specialized and healthy stem cells in patients with DMD will lead to the specialization of the stem cells to produce a correct dystrophin structurally and functionally. If dystrophin could occur, it could delay the progression of the disease and even cure it.
En base a esta estrategia, Ia investigación también se centra en Ia transferencia génica para el tratamiento de Ia DMD. Hasta el momento, las terapias de sustitución de Ia distrofina no han tenido éxito. Uno de los principales inconvenientes es el tamaño particular del gen y Ia complejidad de Ia proteína que produce. También es necesario producir vehículos para terapia génica que cumplan con los requisitos regúlatenos para uso humano.Based on this strategy, the research also focuses on the gene transfer for the treatment of DMD. So far, replacement therapies for dystrophin have not been successful. One of the main drawbacks is the particular size of the gene and the complexity of the protein it produces. It is also necessary to produce vehicles for gene therapy that meet the requirements regulate us for human use.
Así, es muy deseable proporcionar nuevos agentes terapéuticos para el tratamiento de Ia distrofia muscular de Duchenne.Thus, it is very desirable to provide new therapeutic agents for the treatment of Duchenne muscular dystrophy.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION
Los inventores han demostrado una acumulación significativa de fibrina extravascular en músculo regenerante de ratones deficientes en uPA (uPA ';') y en ratones deficientes en plasminógeno (PIg ''') después de una degeneración muscular inducida experimentalmente (daño por inyección de glicerol). La administración de ancrod reduce los niveles de fibrinógeno en plasma en los ratones deficientes en uPA y en los ratones deficientes en plasminógeno, resultando en una restauración sustancial del proceso normal de regeneración muscular (cfr. F. Lluís et al., "Urokinase-dependent plasminogen activation is required for efficient skeletal muscle regeneration in vivo", Blood 2001 , vol. 97, pp. 1703-11 ; M. Suelves et al., "Plasmin activity is required for myogenesis in vitro and skeletal muscle regeneration", Blood 2002, vol. 99, pp. 2835-44). Los ratones deficientes en PIg o uPA muestran defectos en Ia regeneración después de una degeneración muscular inducida experimentalmente, pero estos modelos están lejos del complejo escenario presente en un paciente que sufre de DMD o en un escalón anterior, en el modelo de ratón mdx de DMD.The inventors have demonstrated a significant accumulation of extravascular fibrin in regenerating muscle of mice deficient in uPA (uPA ';' ) and in mice deficient in plasminogen (PIg ' '' ) after experimentally induced muscle degeneration (damage by glycerol injection) . The administration of ancrod reduces plasma fibrinogen levels in uPA-deficient mice and plasminogen-deficient mice, resulting in a substantial restoration of the normal muscle regeneration process (cf. F. Lluís et al., "Urokinase-dependent plasminogen activation is required for efficient skeletal muscle regeneration in vivo ", Blood 2001, vol. 97, pp. 1703-11; M. Suelves et al.," Plasmin activity is required for myogenesis in vitro and skeletal muscle regeneration ", Blood 2002 , vol. 99, pp. 2835-44). Mice deficient in PIg or uPA show defects in regeneration after experimentally induced muscle degeneration, but these models are far from the complex scenario present in a patient suffering from DMD or in an earlier step, in the mdx mouse model of DMD .
Ahora, los inventores han encontrado sorprendentemente que en músculos de ratón mdx se detectan claramente depósitos de fibrina y que Ia deposición
de fibrina específicamente correlaciona con Ia distrofinopatía mdx. Los inventores también han encontrado que Ia administración de ancrod conduce a una disminución de Ia degeneración del músculo y a una mejora funcional del ratón mdx.Now, the inventors have surprisingly found that fibrin deposits clearly detect fibrin deposits and that deposition of fibrin specifically correlates with mdx dystrophinopathy. The inventors have also found that the administration of ancrod leads to a decrease in muscle degeneration and a functional improvement of the mdx mouse.
Así, Ia invención se refiere al uso del ancrod para Ia preparación de un medicamento para el tratamiento de Ia distrofia muscular de Duchenne en un mamífero.Thus, the invention relates to the use of the ancrod for the preparation of a medicament for the treatment of Duchenne muscular dystrophy in a mammal.
El ancrod es una serin-proteinasa de Agkistrodon (número de registro CAS 9046-56-4), un enzima defibrinante aislada del veneno de Ia Malaysian pit viper Agkistrodon rhodostoma Boie (Calloselasma rhodostoma Boie). Es una serin-proteasa glicosilada de 234 residuos de aminoácido. Corta el fibrinógeno para formar fibrina soluble no polimerizada y aumenta Ia liberación local del activador tisular del plasminógeno.The ancrod is a serine proteinase from Agkistrodon (registration number CAS 9046-56-4), a defibringing enzyme isolated from the poison of the Malaysian pit viper Agkistrodon rhodostoma Boie (Calloselasma rhodostoma Boie). It is a glycosylated serine protease of 234 amino acid residues. It cuts the fibrinogen to form soluble, non-polymerized fibrin and increases the local release of the tissue activator of the plasminogen.
El ancrod está siendo desarrollado como agente neuroprotector por Neurobiological Technologies para minimizar Ia extensión del infarto cerebral. Fue lanzado previamente como Arvin por Knoll (ahora Abbott) como anticoagulante. Ha sido aprobado en Canadá para el uso como antitrombótico en pacientes con trombocitopenia inducida por heparina.The ancrod is being developed as a neuroprotective agent by Neurobiological Technologies to minimize the extent of cerebral infarction. It was previously released as Arvin by Knoll (now Abbott) as an anticoagulant. It has been approved in Canada for use as an antithrombotic in patients with heparin-induced thrombocytopenia.
Los ensayos clínicos de fase III en cuadro isquémico están en marcha (Press reléase, Neurobiological Technologies, 19 Agosto 2004). El ancrod promete ser una alternativa al tPA (activador tisular del plasminógeno) que es el único tratamiento aprobado por Ia FDA para los cuadros isquémicos agudos.Phase III clinical trials in an ischemic condition are under way (Press relée, Neurobiological Technologies, August 19, 2004). The ancrod promises to be an alternative to tPA (tissue plasminogen activator) which is the only FDA approved treatment for acute ischemic conditions.
Otro aspecto de Ia invención se refiere a un método de tratamiento de un mamífero que sufre de distrofia muscular de Duchenne, que comprende Ia administración de una cantidad terapéuticamente efectiva de ancrod, junto con cantidades apropiadas de diluyentes o portadores farmacéuticamente aceptables.Another aspect of the invention relates to a method of treating a mammal suffering from Duchenne muscular dystrophy, which comprises the administration of a therapeutically effective amount of ancrod, together with appropriate amounts of pharmaceutically acceptable diluents or carriers.
Además, Ia invención proporciona una composición farmacéutica para el tratamiento de Ia distrofia muscular de Duchenne en un mamífero, que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de ancrod, junto con cantidades apropiadas de diluyentes o portadores farmacéuticamente
aceptables. En realizaciones particulares de Ia invención, el mamífero es un humano.In addition, the invention provides a pharmaceutical composition for the treatment of Duchenne muscular dystrophy in a mammal, which comprises a therapeutically effective amount of ancrod, together with appropriate amounts of pharmaceutically diluents or carriers. acceptable. In particular embodiments of the invention, the mammal is a human.
El tratamiento con ancrod da como resultado una reducción significativa de Ia acumulación de fibrina en los músculos. Después del tratamiento con ancrod, las fibras musculares aparecen mucho más sanas y Ia degeneración muscular se atenúa significativamente debido a que hay menos grupos de miofibras degenerantes y menos ciclos de degeneración y regeneración. Además de las mejoras morfológicas y bioquímicas, éstas se traducen en una mejora funcional del estado del estado patológico del conjunto de Ia musculatura esquelética.The ancrod treatment results in a significant reduction of the accumulation of fibrin in the muscles. After the treatment with ancrod, the muscle fibers appear much healthier and the muscle degeneration is significantly attenuated because there are fewer groups of degenerating myofibers and fewer cycles of degeneration and regeneration. In addition to the morphological and biochemical improvements, these result in a functional improvement of the state of the pathological state of the whole skeletal musculature.
Dependiendo de las circunstancias, un experto en Ia materia seleccionará una apropiada vía de administración del ancrod, tales como Ia subcutánea o Ia intravenosa entre otras. El experto en Ia materia también escogerá un sistema de liberación adecuado para Ia vía de administración seleccionada.Depending on the circumstances, an expert in the field will select an appropriate route of administration of the ancrod, such as subcutaneous or intravenous, among others. The person skilled in the art will also choose a suitable release system for the selected route of administration.
A Io largo de Ia descripción y las reivindicaciones Ia palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. El resumen de esta solicitud se incorpora aquí como referencia. Para los expertos en Ia materia, otros objetos, ventajas y características de Ia invención se desprenderán en parte de Ia descripción y en parte de Ia práctica de Ia invención. Los siguientes modos de realización y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de Ia presente invención.Throughout the description and the claims, the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. The summary of this application is incorporated here by reference. For those skilled in the art, other objects, advantages and characteristics of the invention will emerge partly from the description and partly from the practice of the invention. The following embodiments and drawings are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Las figuras muestran cómo Ia depleción sistémica de Ia fibrina mejora Ia distrofia muscular del ratón rndx. Los ratones mdx de 12 días de vida se inyectaron subcutáneamente con ancrod (1 U/d durante 18 días) o con una solución salina hasta los 30 días de vida.The figures show how the systemic depletion of the fibrin improves the muscular dystrophy of the rndx mouse. The 12-day-old mdx mice were injected subcutaneously with ancrod (1 U / d for 18 days) or with a saline solution until 30 days of age.
La FIG. 1A muestra un aumento de Ia deposición de fibrina en músculo de ratones mdx, mediante análisis de western blot de extractos de músculos de ratones normales (WT) y mdx, de 14 y 30 días de edad, con un anticuerpo anti-fibrina. La α-tubulina es un control. La FIG. 1B muestra como el
tratamiento con ancrod reduce los niveles de fibrina en el músculo mdx por western blot con un anticuerpo anti-fibrina. La FIG. 1C representa una tinción de hematoxilina/eosina (HE) de secciones musculares de ratones tratados (ancrod) y no tratados (salino). Barra 50 μm.FIG. 1A shows an increase in fibrin deposition in muscle of mdx mice, by western blot analysis of muscle extracts from normal (WT) and mdx mice, 14 and 30 days old, with an anti-fibrin antibody. Α-Tubulin is a control. FIG. 1B shows as the Ancrod treatment reduces fibrin levels in the mdx muscle by western blotting with an anti-fibrin antibody. FIG. 1C represents a hematoxylin / eosin (HE) staining of muscle sections of treated (ancrod) and untreated (saline) mice. 50 μm bar
La FIG. 2A-B muestra como el tratamiento con ancrod reduce el porcentaje de área total de degeneración muscular (% DA en Ia FIG. 2A) y Ia media del número de grupos degenerativos (DG en Ia FIG. 2B) que contienen más de 10 fibras por sección muscular. La FIG. 2C muestra el efecto del tratamiento con ancrod, reduciendo el porcentaje de fibras con núcleos centrales (CNFs) de los músculos. Los resultados representan Ia media ± el error estándar; n=6 animales por grupo; 10 secciones por músculo; un asterisco significa estadísticamente significativo a partir de los valores del tratamiento con salino (P<0,05).FIG. 2A-B shows how treatment with ancrod reduces the percentage of total area of muscle degeneration (% DA in FIG. 2A) and the average number of degenerative groups (DG in FIG. 2B) that contain more than 10 fibers per muscle section FIG. 2C shows the effect of ancrod treatment, reducing the percentage of fibers with central nuclei (CNFs) of the muscles. The results represent the mean ± the standard error; n = 6 animals per group; 10 sections per muscle; an asterisk means statistically significant from the values of saline treatment (P <0.05).
La FIG. 3A representa el aumento del tiempo de resistencia muscular sobre un aparato Rota rod de los ratones tratados con ancrod. RRT es el tiempo en el Rota rod y se expresa en segundos (s). La FIG. 3B muestra Ia reducción de Ia concentración de creatina kinasa en suero (CK, en U/1) como consecuencia del tratamiento con ancrod. Los resultados representan Ia media ± el error estándar; n=6 animales por grupo; un asterisco significa estadísticamente significativo a partir de los valores del tratamiento con salino (P<0,05).FIG. 3A represents the increase in muscular endurance time on a Rota rod apparatus of mice treated with ancrod. RRT is the time in the Rota rod and is expressed in seconds (s). FIG. 3B shows the reduction of serum creatine kinase concentration (CK, in U / 1) as a result of ancrod treatment. The results represent the mean ± the standard error; n = 6 animals per group; an asterisk means statistically significant from the values of saline treatment (P <0.05).
EXPOSICIÓN DETALLADA DE MODOS DE REALIZACIÓNDETAILED EXHIBITION OF REALIZATION MODES
Invección de ancrodAncrod invention
Los ratones mdx se adquirieron en Jackson Laboratories (USA). Los ratones mdx de 12 días de vida se inyectaron subcutáneamente con ancrod (Sigma Chemical Co.; 1 U/d durante 18 días) o con una solución salina hasta los 30 días de vida. Tras dislocación cervical, se aislaron los músculos, se congelaron y se guardaron a -80° C hasta su análisis.
Preparación de extractos muscularesMdx mice were purchased from Jackson Laboratories (USA). The 12-day mdx mice were injected subcutaneously with ancrod (Sigma Chemical Co .; 1 U / d for 18 days) or with a saline solution until 30 days of life. After cervical dislocation, the muscles were isolated, frozen and stored at -80 ° C until analysis. Preparation of muscle extracts
Los extractos musculares se prepararon a partir de músculos gastrocnemius en un tampón 100 mM de Tris-HCI, pH 7.6, con 200 mM de NaCI, 100 mM de CaCI2 y 0.4% de Tritón X-100.Muscle extracts were prepared from gastrocnemius muscles in a 100 mM Tris-HCI buffer, pH 7.6, with 200 mM NaCI, 100 mM CaCI 2 and 0.4% Triton X-100.
Análisis de western blotWestern blot analysis
Se analizaron 50 μg de proteína total (de extractos de músculo) por SDS-PAGE y se transfirieron a membranas PVDF. Diluciones de anticuerpos: anti-fibrina (proporcionado por Dr. K. Daño, Finsenlab, Dinamarca; 1 :1000) y α-tubulin (DM1 A, Sigma; 1/4000). Tras las incubaciones con los anticuerpos secundarios apropiados, las señales fueron detectadas usando quimioluminiscencia amplificada (Amersham Pharmacia Biotech).50 μg of total protein (from muscle extracts) was analyzed by SDS-PAGE and transferred to PVDF membranes. Antibody dilutions: anti-fibrin (provided by Dr. K. Damage, Finsenlab, Denmark; 1: 1000) and α-tubulin (DM1 A, Sigma; 1/4000). After incubations with the appropriate secondary antibodies, the signals were detected using amplified chemiluminescence (Amersham Pharmacia Biotech).
Análisis morfométricoMorphometric analysis
Las secciones de 10 μm se obtuvieron de Ia parte central de los músculos y se tiñeron con hematoxilina/eosina (HE). Todos los análisis y fotografías se realizaron con un microscopio Leica DC 500 equipado con una cámara de vídeo.The 10 μm sections were obtained from the central part of the muscles and stained with hematoxylin / eosin (HE). All analyzes and photographs were performed with a Leica DC 500 microscope equipped with a video camera.
Análisis de Ia degeneración de fibras muscularesAnalysis of the degeneration of muscle fibers
La degeneración muscular (%) se determinó microscópicamente y se expresó como porcentaje del área muscular total. Se contó el número de DGs (grupos degenerantes) que contenían más de 10 fibras degenerantes en secciones transversales de músculos de ratones mdx (salino o ancrod).Muscle degeneration (%) was determined microscopically and expressed as a percentage of total muscle area. The number of DGs (degenerating groups) containing more than 10 degenerating fibers in muscle cross sections of mdx mice (saline or ancrod) was counted.
Valoración de Ia regeneración de Ia fibra muscularAssessment of the regeneration of muscle fiber
La regeneración de Ia fibra muscular (%) se determinó microscópicamente y se expresó como el porcentaje de fibras musculares totales que contienen núcleos centrales (CNF) en una sección transversal entera del músculo.
Ensayo de Ia actividad creatina kinasa en sueroThe regeneration of muscle fiber (%) was determined microscopically and expressed as the percentage of total muscle fibers containing central nuclei (CNF) in an entire cross section of the muscle. Assay of serum creatine kinase activity
El daño muscular como el que ocurre en DMD (o rndx) tiene como resultado elevados niveles de creatina kinasa (CK) en sangre. Para medir Ia actividad CK, se obtuvieron muestras de sangre de ratones mdx tratados con ancrod y salino (6 ratones). Se permitió coagular Ia sangre durante 1 hora a 37 0C antes de centrifugarla a 150Ox g durante 3 minutos. El suero se recogió y los análisis de Ia actividad creatina kinasa se hicieron utilizando el ensayo enzimático de ThermoTrace siguiendo las instrucciones del fabricante. Se midió Ia absorbancia a 340 nm cada 20 segundos durante 3 minutos a 37 0C para calcular Ia actividad enzimática. La cantidad de CK en suero se presenta en unidades (U) de actividad enzimática por litro (I) de suero.Muscle damage such as that occurs in DMD (or rndx) results in high levels of creatine kinase (CK) in the blood. To measure the CK activity, blood samples were obtained from mdx mice treated with ancrod and saline (6 mice). Blood was allowed to clot for 1 hour Ia at 37 0 C before centrifuging at 150Ox g for 3 minutes. The serum was collected and the analyzes of the creatine kinase activity were done using the ThermoTrace enzyme assay following the manufacturer's instructions. The absorbance was measured at 340 nm every 20 seconds for 3 minutes at 37 0 C to calculate the enzymatic activity. The amount of serum CK is presented in units (U) of enzyme activity per liter (I) of serum.
Prueba del Rota rodRota rod test
La prueba del Rota rod se utiliza para valorar Ia capacidad motriz de los ratones (mantenimiento de Ia capacidad de agarre y suspensión contra Ia gravedad). La prueba del Rota rod se aplicó a ratones mdx tratados con ancrod y salino, utilizando un aparato de Rota rod (Rota rod LE8500, Panlab SA.)The Rota rod test is used to assess the motor capacity of mice (maintenance of the ability to grip and suspend against gravity). The Rota rod test was applied to mdx mice treated with ancrod and saline, using a Rota rod device (Rota rod LE8500, Panlab SA.)
ResultadosResults
En primer lugar se evaluó si Ia fibrina se acumulaba en el músculo de ratones mdx. Antes del comienzo de Ia enfermedad (14 días de Ia edad), los depósitos de fibrina eran ¡ndetectables en músculos de ratones mdx. Sin embargo, en el primer pico de Ia enfermedad (30 días de Ia edad), los depósitos de fibrina eran claramente perceptibles en los músculos de ratones mdx (cfr. FIG. 1A). Dado que Ia fibrina no era detectada en músculos de ratones salvajes y sanos de Ia misma edad, Ia deposición de fibrina correlaciona específicamente con Ia distrofinopatía mdx. Se administró ancrod a ratones mdx. produciendo el consumo del fibrinógeno sistémico y reduciendo drásticamente los niveles de fibrinógeno del plasma (cfr. FIG. 1B) (cfr. W. Bell, et al., "The effects of ancrod, the coagulating enzyme from the venom of Malayan pit viper (A. Rhodostoma) or prothrombin and fibrinogen metabolism and fibrinopeptide A reléase ¡n man", Journal of Laboratorv and Clinical Medicine 1978, vol. 9, pp. 592-604; F. Lluis, et al.,
"Urokinase-dependent plasminogen activation is required for efficient skeletal muscle regeneration in vivo", Blood 2001 , vol. 97, pp. 1703-11).First, it was evaluated if fibrin accumulated in the muscle of mdx mice. Before the onset of the disease (14 days of age), the fibrin deposits were detectable in the muscles of mdx mice. However, at the first peak of the disease (30 days of age), fibrin deposits were clearly noticeable in the muscles of mdx mice (cf. FIG. 1A). Since fibrin was not detected in muscles of wild and healthy mice of the same age, fibrin deposition correlates specifically with mdx dystrophinopathy. Ancrod was administered to mdx mice. producing systemic fibrinogen consumption and dramatically reducing plasma fibrinogen levels (cf. FIG. 1B) (cf. W. Bell, et al., "The effects of ancrod, the coagulating enzyme from the venom of Malayan pit viper ( A. Rhodostoma) or prothrombin and fibrinogen metabolism and fibrinopeptide A relée ¡n man ", Journal of Laboratorv and Clinical Medicine 1978, vol. 9, pp. 592-604; F. Lluis, et al., "Urokinase-dependent plasminogen activation is required for efficient skeletal muscle regeneration in vivo", Blood 2001, vol. 97, pp. 1703-11).
Se administró diariamente ancrod (1 U/día) o salino a ratones mdx, empezando a los 12 días después del nacimiento y continuando durante los 18 días siguientes. Como se muestra en Ia FIG. 1B, el tratamiento con ancrod tuvo como resultado una reducción significativa de Ia acumulación de fibrina en los músculos (comparar los carriles ancrod versus salino). Las tinciones con hematoxilina/eosina revelaron que después de Ia administración de ancrod a ratones mdx las fibras musculares aparecieron mucho más sanas (cfr. FIG. 1C) y que Ia degeneración muscular se atenuó significativamente. Cuando se cuantificó el área muscular degenerada, como porcentaje del área total del músculo, Ia degeneración muscular se redució un 40% en los ratones mdx tratados con ancrod (cfr. FIG. 2A). Además, había menos grupos de miofibras degenerantes, que contenían más de 10 fibras degenerantes, después del tratamiento con ancrod (cfr. FIG. 2B). El porcentaje de miofibras con núcleos centrales (CNF), indicativo de ciclos previos de degeneración y regeneración, se redujo también un 25% en los ratones mdx tratados con ancrod versus los tratados con salino (cfr. FIG. 2C).Ancrod (1 U / day) or saline was administered daily to mdx mice, starting at 12 days after birth and continuing for the next 18 days. As shown in FIG. 1B, the treatment with ancrod resulted in a significant reduction in the accumulation of fibrin in the muscles (compare the rails ancrod versus saline). Staining with hematoxylin / eosin revealed that after administration of ancrod to mdx mice, muscle fibers appeared much healthier (cf. FIG. 1C) and that muscle degeneration was significantly attenuated. When the degenerated muscle area was quantified, as a percentage of the total muscle area, muscle degeneration was reduced by 40% in mdx mice treated with ancrod (cf. FIG. 2A). In addition, there were fewer groups of degenerating myofibers, which contained more than 10 degenerating fibers, after treatment with ancrod (cf. FIG. 2B). The percentage of myofibres with central nuclei (CNF), indicative of previous cycles of degeneration and regeneration, was also reduced by 25% in mdx mice treated with ancrod versus those treated with saline (cf. FIG. 2C).
Para determinar si Ia mejora morfológica era funcional, se realizó Ia prueba del Rota rod para valorar Ia fuerza muscular del cuerpo entero. Los ratones tratados con ancrod Ia realizaron mejor que los controles (cfr. FlG. 3A), Io cual es consistente con Ia reducción observada de Ia degeneración muscular. Para detectar una mejora del estado patológico de Ia musculatura esquelética, se analizó Ia creatina kinasa (CK) del suero. Se detectaron consistentemente elevadas concentraciones de CK en ratones mdx a causa del daño del sarcolenma. El tratamiento con ancrod tuvo como resultado una marcada disminución de Ia concentración de CK en suero comparada con Ia de los ratones tratados con salino (cfr. FIG. 3B). La disminución de Ia degeneración muscular y de los niveles de CK en suero ofrecen evidencias histológicas y bioquímicas de una mejora funcional del músculo de los ratones mdx producida por Ia reducción de los niveles de fibrina in vivo.
To determine if the morphological improvement was functional, the Rota rod test was performed to assess the muscular strength of the entire body. The mice treated with ancrod Ia performed better than the controls (cf. FlG. 3A), which is consistent with the observed reduction in muscle degeneration. To detect an improvement in the pathological state of skeletal musculature, serum creatine kinase (CK) was analyzed. High concentrations of CK were consistently detected in mdx mice because of sarcolenma damage. Ancrod treatment resulted in a marked decrease in serum CK concentration compared to that in saline treated mice (cf. FIG. 3B). The decrease in muscle degeneration and serum CK levels offers histological and biochemical evidence of a functional improvement of the muscle of mdx mice produced by the reduction of fibrin levels in vivo.