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Title:
IN VITRO CELLULAR COMPOSITION WITH SIMULTANEOUS OVEREXPRESSION OF MUTATED HUMAN GENES PS1M146V, APPSWE AND TAUP301L
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/037884
Kind Code:
A1
Abstract:
Composition comprising primary cultures of cortical neurons obtainable from 3xTg-AD mouse embryos grown under depolarising conditions. Furthermore the invention relates to an in vitro method for evaluating the efficacy of compounds and materials to modify, treat or prevent diseases related with tau, amyloid-beta or APP pathology comprising the employment of primary cultures of cortical neurons obtainable from 3xTg-AD mouse embryos grown under depolarising conditions.

Inventors:
BOTANA LOPEZ LUIS M (ES)
GIMENEZ-LLORT LYDIA (ES)
VALE GONZALEZ MARIA DEL CARMEN (ES)
Application Number:
PCT/ES2009/070304
Publication Date:
April 08, 2010
Filing Date:
July 23, 2009
Export Citation:
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Assignee:
UNIV SANTIAGO COMPOSTELA (ES)
UNIV BARCELONA AUTONOMA (ES)
BOTANA LOPEZ LUIS M (ES)
GIMENEZ-LLORT LYDIA (ES)
VALE GONZALEZ MARIA DEL CARMEN (ES)
International Classes:
C12N5/10; A61K35/30; A61K35/48; A61P25/28
Domestic Patent References:
WO2003053136A22003-07-03
Other References:
FAURE, J. ET AL.: "Exosomes are released by cultured cortical neurones.", MOLECULAR AND CELLULAR NEUROSCIENCES., vol. 31, no. 4, April 2006 (2006-04-01), pages 642 - 648
ROMANO, A. ET AL.: "Neuronal fibrillogenesis: amyloid fibrils from primary neuronal cultures impair long-term memory in the crab Chasmagnathus.", BEHAVIOURAL BRAIN RESEARCH., vol. 147, no. 1-2, 17 December 2003 (2003-12-17), pages 73 - 82
HASEGAWA, T. ET AL.: "Etiological compound of homocysteic acid for Alzheimer's disease and preventive and cure effect of pyroloquinoline quinone (PQQ)", ALZHEIMER'S & DEMENTIA: THE JOURNAL OF THE ALZHEIMER'S ASSOCIATION, vol. 3, no. 3, 1 July 2007 (2007-07-01), pages S122
Attorney, Agent or Firm:
PONS ARIÑO, Ángel (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Método in vitro para evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales para modificar, tratar o prevenir enfermedades relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP que comprende el empleo de cultivos primarios de neuronas corticales obtenibles a partir de embriones de ratones 3XTgAD cultivados en condiciones despolarizantes.

2. Método in vitro de acuerdo con Ia primera reivindicación, donde los compuestos evaluados se seleccionan del grupo que consiste en péptidos, polipéptidos, proteínas, agentes biológicos, sustancias químicas o fármacos.

3. Método in vitro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2, donde Ia enfermedad es Ia enfermedad de Alzheimer.

4. Método in vitro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el proceso de evaluación se lleva a cabo empleando métodos de HTS (high through-put screening).

5. Método in vitro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los cultivo primarios de neuronas se obtienen a partir de embriones de ratones 3XTgAD cuya edad está comprendida entre 15-17 días de gestación.

6. Composición que comprende cultivos primarios de neuronas corticales obtenibles a partir de embriones de ratones 3XTgAD cultivados en condiciones despolarizantes.

7. Método de preparación de Ia composición de Ia reivindicación 6.

8. Uso de Ia composición de Ia reivindicación 6 para el estudio de las bases biológicas de enfermedades relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP.

9. Uso de Ia composición de Ia reivindicación 6 para evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales para modificar, tratar o prevenir enfermedades relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP.

10. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, donde Ia enfermedad es Ia enfermedad de Alzheimer.

Description:
COMPOSICIÓN CELULAR IN VITRO CON SOBREXPRESIÓN SIMULTÁNEA DE GENES HUMANOS MUTADOS PS1 Midβv, APP , SWF Y

TAU PMII

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un modelo in vitro obtenido a partir de ratones 3xTg-AD para Ia enfermedad de Alzheimer con sobreexpresión simultánea de PS1 MUΘV, APP S we y tau P3on así como su utilidad para el estudio de las bases biológicas de Ia enfermedad de alzheimer y/o enfermedades relacionadas con patología tau y beta-amiloide y para Ia evaluación de terapias preventivas, terapéuticas y/o paliativas para esta enfermedad.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa de carácter progresivo, de origen todavía desconocido, y frente a Ia que no se puede, actualmente, ofrecer ningún tratamiento capaz de curarla o prevenirla. Afecta al 5-7% de las personas de más de sesenta y cinco años y es Ia causa de invalidez, dependencia y mortalidad más frecuente entre las personas de edad avanzada. Según los datos disponibles en Ia Fundación Alzheimer España (http://www.fundacionalzheimeresp.org) cerca de 700.000 personas están afectadas en España y se manifiestan más de 100.000 nuevos enfermos al año, Io que representa que más de dos millones de españoles y sus familiares, hoy en día, ven su vida trastornada por Ia enfermedad. Según las últimas estimaciones, 8 millones de europeos están afectados por Ia enfermedad de Alzheimer y además teniendo en cuenta el envejecimiento de Ia población se prevé que el número de enfermos se duplique en 2020 y triplique en 2050. A nivel neuropatológico Ia EA se caracteriza por dos estructuras anormales que se acumulan en el cerebro: depósitos amiloides y placas neurofibrilares. Los depósitos amiloides son fibras extracelulares formadas por β-amiloide, (βA, concretamente βA40 y βA42), péptidos generados por Ia ruptura proteolítica de Ia proteína precursora de β-amiloide (APP). Las marañas neurofibrilares, en contraste, son filamentos intracelulares formados por Ia polimeración de tau, que normalmente funciona como proteína asociada a los microtubulos en los axones neuronales. Aunque hoy en día, existe considerable debate acerca de si las fibras de βA y los filamentos de tau poseen toxicidad intrínseca o simplemente son resultado de otros procesos neurodegenerativos, numerosas evidencias confirman el papel de tau y βA en Ia neurodegeneración. A pesar de las investigaciones iniciales encaminadas a dilucidar el papel individual de tau y βA en Ia EA, los últimos estudios indican que Ia patología amiloide puede empeorar Ia patología tau y que no necesariamente los tratamientos que mejoran Ia patología amiloide mejoran también Ia patología tau, de ahí Ia necesidad de disponer de modelos para Ia enfermedad de alzheimer que presenten patología tau y βA de manera simultánea. La proteína precursora de beta- amiloide (APP) es una proteína transmembrana ampliamente conocida por su papel en Ia enfermedad de Alzheimer. En los cerebros de pacientes con EA las placas amiloides conteniendo agregados de beta-amiloide aparecen en regiones cerebrales específicas, desencadenando una respuesta inflamatoria, muerte neuronal y deteriodo cognitivo progresivo. Uno de los mecanismos por los cuales el péptido beta-amiloide se genera a partir de APP es Ia ruptura de APP en una posición extracelular (sitio beta) seguido por una ruptura inusual dentro del segmento transmembrana de APP (sitio gamma), generando un fragmento de APP que contiene 39- 43 aminoácidos. Varias mutaciones en Ia proteína APP han sido correlacionadas con Ia EA debido al incremento o alteración en Ia transformación de APP en beta-amiloide, en particular Ia transformación de APP a cantidades grandes de Ia forma larga de beta-amiloide (es decir beta-amiloide 40 y beta-amiloide 42). El péptido β-amiloide ha sido implicado ademas en defectos neuropatológicos en individuos con el síndrome de Down. Por ejemplo, prácticamente todos los individuos con síndrome de Down, que poseen una copia extra del cromosoma 21 muestran alteraciones neuropatológicas similares a las observadas en Ia enfermedad de alzheimer si sobreviven más alia de los 40 años y esto parece ser debido a una producción excesiva de β-amiloide, Ia cual está codificada por el gen de APP localizado en el cromosoma 21.

Durante los últimos años, los modelos animales para Ia enfermedad de Alzheimer han proporcionado oportunidades excelentes para profundizar en el conocimiento de Ia etiopatología y de las terapias para Ia enfermedad. Las principales características de Ia enfermedad de Alzheimer han sido reproducidas en diferentes modelos murinos obtenidos a partir de ratones transgénicos, obtenidos por ingeniería genética incorporando alguno de los transgenes que en humanos están presentes en los pocos casos (sólo un 10%) de Alzheimer de tipo familiar, principalmente modelos que sobreexpresan el gen APP que da lugar a Ia proteina precursora del βA. Sin embargo, ninguno de estos modelos había logrado aunar las principales características neuropatológicas, conductuales y neuroquímicas de Ia enfermedad de Alzheimer hasta que en el año 2003 el Profesor LaFerla desarrolló los ratones triple transgénicos 3xTgAD. Se ha demostrado que los ratones 3xTgAD, con transgenes humanos PS1 MUΘV, APP Swe y taup30fL, presentan los caracteres más sobresalientes de Ia EA y desarrollan, progresivamente, placas de βA y marañas neurofibrilares de Tau en un patrón temporal y neuroanatómico paralelo al de humanos. Además, presentan disfunción sináptica, deficiencias colinérgicas y conductuales, de forma dependiente a Ia edad pero iniciándose antes de Ia patología de placas y marañas, y los déficits en plasticidad sináptica a largo plazo correlacionan con Ia acumulación de βA a nivel intracelular. En base a todo ello, los ratones 3xTg-AD proporcionan un modelo animal único para estudiar Ia neurobiología de Ia enfermedad y evaluar estrategias preventivas y terapéuticas potenciales sobre ambos tipos de lesión (patología tau y beta-amiloide) y otras deficiencias celulares y moleculares presentes en Ia enfermedad de Alzheimer.

Uno de los mayores desafios en las aproximaciones a Ia patogénesis de Ia EA es el desarrollo de modelos celulares adecuados en los que se reproduzcan determinados aspectos celulares, moleculares y bioquímicos de Ia EA en humanos. A pesar de Ia proliferación y utilidad de modelos transgénicos in vivo para Ia EA, en todos ellos las alteraciones neuropatológicas de Ia EA no aparecen antes de los 2 meses de edad del animal. Esto conlleva que no se pueden realizar estudios de las bases neurobiológicas de Ia enfermedad ni evaluar sustancias preventivas y/o terapéuticas para Ia EA hasta una cierta edad del animal. Además, las aproximaciones in vivo son extremadamente costosas tanto en términos de tiempo como económicos debido al coste del mantenimiento de los animales, Ia muerte prematura y el número de animales que se necesitan para cada uno de estos estudios, etc por Io que el potencial preventivo y/o terapéutico de distintos tipos de estrategias para Ia EA que pueden tener enorme valor terapéutico, no pueden ser evaluadas mediante estos métodos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Breve descripción de Ia Invención

Un primer aspecto de Ia presente invención se refiere a un modelo celular in vitro para evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales para modificar, tratar o prevenir enfermedades relacionadas con patología tau, beta- amiloide o APP que comprende el empleo de cultivos primarios de neuronas corticales obtenibles a partir de embriones de ratones 3xTgAD cultivados en condiciones despolarizantes.

Por "patologías relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP" se entiende cualquier enfermedad que curse con incremento en los agregados de proteína tau, y/o incremento de los niveles de beta-amiloide o proteína precursora de beta amiloide.

En una realización preferida de Ia invención los compuestos evaluados se seleccionan del grupo que consiste en péptidos, polipéptidos, proteínas, agentes biológicos o fármacos. En una realización más preferida de Ia presente invención Ia enfermedad es Ia enfermedad de Alzheimer. En una realización aún más preferida de Ia presente invención Ia evaluación se lleva a cabo empleando métodos de HTS {high through-put screening). En aún otra realización de Ia invención los cultivo primarios de neuronas se obtienen a partir de embriones de ratones 3XTgAD cuya edad está comprendida entre 15-17 días.

Un segundo aspecto de Ia presente invención se refiere a una composición (de aquí en adelante composición de Ia presente invención) que comprende cultivos primarios de neuronas corticales obtenibles a partir de Ia corteza cerebral de embriones de ratones 3xTgAD de 15-17 días de gestación y que se mantienen en condiciones despolarizantes.

Los "ratones 3xTgAD" descritos en Ia presente invención se refieren a ratones triple transgénicos obtenibles mediante el procedimiento detallado en Ia solicitud internacional WO2003/053136 y proporcionados por los titulares de dicha solicitud.

Un tercer aspecto de Ia presente invención se refiere a un método de preparación de Ia composición de Ia invención. Un cuarto aspecto de Ia presente invención se refiere al uso de Ia composición de Ia invención para el estudio de las bases biológicas de enfermedades relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP. En una realización preferida de Ia presente invención, Ia composición de Ia invención se emplea para evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales para modificar, tratar o prevenir enfermedades relacionadas con patología tau, beta-amiloide o APP. En un aspecto aún más preferido de Ia invención Ia composición Ia enfermedad es Ia enfermedad de Alzheimer.

Descripción las figuras

La Figura 1 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Ia proteína precursora de beta-amiloide (APP) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B). A los 8 días en cultivo Ia expresión de APP está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple- transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 2 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de beta-amiloide en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B). A los 8 días en cultivo Ia expresión de βA está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple-transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 3 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau 46 (tau total) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B) después de 8 div. A los 8 días en cultivo Ia expresión de Tau total está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple- transgénicos. Barra de escala 20 μm. La Figura 4 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau HT7 (residuos 159-163 de Ia proteína) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B) después de 8 div. A los 8 días en cultivo Ia expresión de Tau está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple- transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 5 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau AT8 (Tau fosforilada en Ser 202) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B) después de 8 div. A los 8 días en cultivo Ia expresión de Tau fosforilada en Ser 202 está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple-transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 6 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau AT100 (tau phosphorilada en Thr 212 y Ser 214) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B) después de 8 div. A los 8 días en cultivo Ia expresión de esta isoforma proteica está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple-transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 7 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau AT270 (Tau phosphorilada en Thr 181 ) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de animales triple transgénicos (B) después de 8 div. A los 8 días en cultivo Ia expresión de esta isoforma de Ia proteína está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple-transgénicos. Barra de escala 20 μm.

La Figura 8 muestra una imagen de microscopía confocal en Ia que se representa Ia expresión de Tau 46 (tau total) en cultivos silvestres (A) y cultivos neocorticales obtenidos de embriones de animales triple transgénicos (B) después de 14 div. A los 14 días en cultivo Ia expresión de Tau total está incrementada en cultivos primarios obtenidos de animales triple-transgénicos. Barra de escala 20 μm.

Descripción detallada de Ia Invención

La presente invención se enfrenta al problema técnico de encontrar una solución que solvente los problemas asociados a los modelos transgénicos in vivo para Ia EA que existen hoy en día.

En este sentido, Ia presente invención proporciona un modelo in vitro nuevo, rápido, eficaz y reproducible para estudiar las bases biológicas y evaluar terapias y compuestos para el tratamiento y prevención de Ia enfermedad de Alzheimer y/o enfemedades asociadas a Tau y βA basado en el empleo de una composición que comprende cultivos primarios de neuronas corticales obtenibles a partir de embriones de ratones 3xTgAD que se mantienen in vitro en condiciones despolarizantes.

Para explorar en profundidad las funciones celulares y propiedades de los productos génicos relacionados con Ia EA, los modelos celulares son indispensables. Por otra parte, aunque tanto astrocitos como neuronas producen niveles elevados de beta-amiloide, las neuronas son más drásticamente afectadas por Ia enfermedad. Por consiguiente el estudio de las células neuronales parece más relevante para comprender los aspectos moleculares o las cascadas patológicas causantes de Ia EA así como para iniciar el estudio de terapias preventivas y/o terapéuticas para Ia misma.

En el caso del los ratones 3xTgAD, los transgenes humanos PS1 MUΘV , APPswe y taup30í/. son expresados bajo el control del promotor Thy1.2 que dirige la expresión de los mismos predominantemente al sistema nervioso central, y se expresan ya en estadios embrionarios.

A pesar de que en embriones de ratones 3xTgAD Ia sobreexpresión de los transgenes humanos para PS * \ MI46V, APP Swe y tau P 3o?¿. es 3 veces mayor que en embriones de ratones control, hasta el momento no se ha podido establecer un modelo in vitro con sobreexpresión de estos transgenes ya que Ia expresión del promotor Thy1.2 es demasiado baja en el embrión Io cual impide obtener sobreexpresión de los transgenes en condiciones habituales de cultivo de neuronas corticales. De hecho, hasta el momento Ia baja expresión del promotor Thy1.2 en el embrión, ha imposibilitado Ia obtención de un modelo neuronal in vitro obtenido a partir de células embrionarias. En el modelo descrito en Ia presente invención y en las condiciones de cultivo descritas, los transgenes humanos están activados en cultivos neuronales in vitro tal como se demuestra en Ia presente invención y además se sobreexpresan de forma dependiente del tiempo en cultivo, por Io tanto los cultivos neuronales primarios obtenidos de embriones de ratones 3xTgAD constituyen un modelo singular para Ia EA.

Las condiciones de cultivo indispensables para conseguir una expresión génica dependiente del tiempo son condiciones despolarizantes (KCI 10- 25 mM) y elevada densidad de siembra (más de 2.800.000 células por mi).

Por ello, este modelo in vitro proporciona un modelo multidimensional único para estudiar las bases biológicas de Ia enfermedad y evaluar estrategias preventivas y/o terapéuticas para Ia EA ya que se ha demostrado que algunos tratamientos en modelos que sobreexpresan únicamente beta-amiloide o tau pueden mejorar una de las patologías y empeorar Ia otra (por ejemplo los tratamientos crónicos con nicotina mejoran los depósitos de β-amiloide pero empeoran las marañas neurofibrilares). Hasta Ia fecha no existe ningún modelo in vitro que reproduzca a nivel celular, molecular y funcional el espectro neuropatológico de Ia enfermedad de alzheimer que muestran los pacientes humanos.

Así, Ia invención propuesta describe un modelo in vitro para estudiar las bases biológicas de Ia EA y evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales, tales como productos biológicos, fármacos y productos químicos o interacciones neuroquímicas resultantes de cultivos obtenidos a partir de animales híbridos, en modificar, tratar o prevenir Ia enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades relacionadas con patología tau, beta- amiloide o APP.

De acuerdo con esta invención, el método implica el empleo de cultivos primarios de neuronas corticales obtenidos a partir de un modelo animal para Ia enfermedad de Alzheimer, los ratones triple transgénicos 3xTgAD. Los cultivos celulares se obtienen a partir de fetos de ratones 3xTgAD y se comparan con cultivos no tratados o con cultivos obtenidos de ratones control non-3xTgAD proporcionando así un sistema in vitro para evaluar los efectos de diferentes compuestos en las propiedades bioquímicas y funcionales de neuronas control y neuronas con neuropatología característica de Ia EA y/o enfermedades relacionadas. Este método proporciona un modelo económico, fiable y rápido y permite el empleo de técnicas de análisis que no requieran esperar a alcanzar un determinado estado de desarrollo del animal tal como se emplea en modelos in vivo para Ia enfermedad de alzheimer. La utilización de cultivos celulares primarios, preferentemente cultivos corticales, obtenidos a partir de animales triple transgénicos 3xTgAD es una nueva aproximación para identificar y descubrir terapias (farmacológicas o no) relacionados con Ia prevención o tratamiento de Ia enfermedad de Alzheimer. Los cultivos celulares primarios obtenidos a partir de ratones 3xTgAD presentan numerosas ventajas sobre otras preparaciones tales como cultivos neuronales primarios obtenidos de ratones transgénicos para Ia EA que sobreexpresan solamente beta-amiloide o tau, rodajas de cerebro o experimentos in vivo para evaluar Ia eficacia de compuestos en el tratamiento o prevención de Ia enfermedad de alzheimer. Entre estas ventajas destacan: facilidad de acceso de sustancias aplicadas extracelularmente, capacidad para evaluar Ia eficacia de un compuesto después de un corto período de tiempo, fácil visualización de células y sinapsis para medidas ópticas y electrofisiológicas, capacidad para mantener acceso a las células en un entorno controlado para manipulaciones genéticas y bioquímicas, y Ia simplicidad de los protocolos de ensayo, diagnóstico o evaluación debido a Ia exclusión de diferentes tipos de células no neuronales, así como Ia sobreexpresión simultánea de APP, βA y Tau.

La invención propuesta describe varias utiidades basadas en el descubrimiento de que este modelo presenta sobreexpresión de β- amiloide, APP y Tau.

A Io largo de toda Ia descripción y reivindicaciones de Ia especificación, Ia palabra "comprende" y las variaciones de Ia misma, no pretenden excluir otros aspectos de Ia presente invención, que resultarán evidentes para un experto en Ia materia a Ia vista de Ia descripción.

La exposición detallada de los modos de realización (ejemplos) y de las figuras que siguen se proporciona a modo de ilustración y no pretenden ser limitantes de Ia presente invención.

Ejemplos de realización de Ia invención.

Ejemplo 1. Obtención de los cultivos neuronales primarios De acuerdo con esta invención, los cultivos neuronales primarios obtenidos de fetos de 15-17 días de gestación de animales triple transgénicos 3xTgAD constituyen un modelo celular con sobreexpresión simultánea de APP, tau y Beta-amiloide Io que permite el estudio in vitro de las bases biológicas de Ia enfermedad de alzheimer, incluyendo expresión génica y proteica, actividades enzimáticas, sistemas de neurotransmisión, propiedades funcionales de las neuronas afectadas por Ia EA y de los elementos involucrados en Ia cascada de beta-amiloide así como los procesos inflamatorios y excitotóxicos o de estrés oxidativo asociados a Ia patología de Ia EA.

En Ia presente invención los cultivos primarios se establecen a partir de embriones de 15-17 días de gestación obtenidos de ratones 3xTgAD y ratones control non-3xTgAD. El procedimiento empleado para obtener cultivos corticales primarios de acuerdo con Ia presente invención es el siguiente:

Los cultivos celulares, preferentemente corticales se obtienen a partir de Ia corteza cerebral de embriones de ratones 3xTgAD y non-3xTgAD de entre 15 y 17 días de gestación. Las hembras gestantes se sacrifican mediante anestesia con éter, se desinfecta el abdomen con etanol al 70 % y se extraen los fetos. El útero, conteniendo los fetos se transfiere a una campana de flujo laminar en una placa de Petri y a continuación se extraen los fetos. La corteza cerebral se separa del resto del cerebro y las células se diseccionan empleando tratamiento enzimático y disgregación mecánica. La corteza cerebral fetal se extrae, se corta y se disocia mediante tratamiento con tripsina y posterior tratamiento con solución conteniendo inhibidor de tripsina y DNAsa. Las células disociadas se centrifugan (5 minutos a 1000 rpm) y se resuspenden en medio de cultivo de Dulbecco que contiene 10% v/v de suero fetal bovino, 10-25 mM KCI, 0.2 mM glutamina, 10 unidades/l de penicillin G, 0.1 I.U./I de insulina y 7.3 μM de ácido p-aminobenzoico. Las células se siembran en placas de cultivo pretratadas con poly-D-lysine (entre 10 y 60 mg/l) y se mantienen a 37°C en una atmósfera húmeda con 5% CO2 /95% aire. Entre 36 y 48 horas en cultivo se añade arabinósido de citosina (20 μM) para prevenir Ia proliferación de células no neuronales en el caso de que se deseen obtener cultivos de neuronas corticales puros. Este último paso puede obviarse cuando sea necesario obtener cultivos mixtos de neuronas y glia. A partir de los 6 días en cultivo se ha caracterizado Ia sobreexpresión de Ia APP, tau y beta-amiloide en los cultivos neuronales primarios obtenidos de ratones 3xTgAD en comparación con los cultivos neuronales primarios obtenidos de ratones silvestres sometidos al mismo procedimiento (non- 3xTgAD).

Ejemplo 2. Evaluación de Ia eficacia de compuestos v materiales utilizando Ia composición de Ia presente invención.

De acuerdo con esta invención cultivos neuronales primarios de animales triple transgénicos 3xTg-AD para Ia enfermedad de Alzheimer han sido caracterizados para evaluar Ia eficacia de compuestos y materiales (ejemplo, fármacos y otros agentes y sustancias biológicos o sintéticos) en el tratamiento o prevención de Ia enfermedad de Alzheimer o enfermedades asociadas a beta-amiloide y/o tau y APP. Los compuestos que pueden ser evaluados en este modelo incluyen pequeñas moléculas tales como péptidos y proteínas, agentes biológicos, compuestos químicos y fármacos. Preferentemente, serán compuestos no tóxicos y bien tolerados para ser empleados en el tratamiento, terapia y prevención de Ia EA o enfermedades asociadas a beta-amiloide y/o tau. Las respuestas de las células en este modelo celular pueden ser determinadas de manera cuantitativa, permitiendo por Io tanto determinar Ia actividad o efecto de un compuesto en los mecanismos moleculares, bioquímicos y fisiológicos que tengan lugar en Ia célula y que estén asociados con EA o enfermedades relacionadas con beta-amiloide y/o tau. Para Ia determinación inmunocitóquímica de Ia sobreexpresión proteica presente en este modelo in vitro, los cultivos neuronales obtenidos de animales 3xTgAD y non- 3xTgAD se fijan en paraformaldehido al 4% y posteriormente se marcan con anticuerpos primarios frente a APP/βA (NAB228: 1 :50), β-amiloide 6E10 (1 :500), Tau 46 (Tau Total 1 :500), Tau HT7 (1 :200, residuos 159- 163), Tau AT8 (Tau fosforilada en Ser 202, 1 :100), Tau AT100 (1 :100, tau phosphorilada en Thr 212 y Ser 214) y Tau AT270 (1 :100, Tau phosphorilada en Thr 181 ). La inmunoreactividad se visualiza empleando un anticuerpo secundario fluorescente en microscopio confocal (Nikon, Mellville, NY 1 USA), con una cámara ORCA-ER Hamamatsu (Hamamatsu Photonics KK, Hamamatsu, Japón). Los controles para Ia especificidad de los métodos de detección se realizaron omitiendo Ia incubación con el anticuerpo primario en uno de cada cuatro pocilios consecutivos. Ninguno de los pocilios sin anticuerpo primario mostró ninguna señal comparable a Ia señal obtenida con los anticuerpos primarios.

Este proceso se puede automatizar para HTS (high throughput screening) utilizando placas de cultivo a las que previamente se añadieron las células, que fueron cultivadas durante al menos 6 días. Estas placas son suceptibles de ser incorporadas a sistemas automáticos de medición de los marcadores que interesen, mediante distintos métodos de medida (absorbancia, luminiscencia, flurescencia). De Ia misma forma, el efecto de diferentes terapias en dianas celulares, moleculares y bioquímicas de relevancia para Ia enfermedad de Alzheimer es susceptible de ser investigado en este modelo in vitro mediante métodos de HTS empleando kits comerciales de interés para Ia evaluación del efecto de un tratamiento de cualquier naturaleza en Ia evolución de Ia EA o enfermedades asociadas a tau y beta-amiloide, después de que las células hayan sido sometidas al tratamiento en cuestión.