ES2228937T3 - Agujas recubiertas con vacuna. - Google Patents
Agujas recubiertas con vacuna.Info
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Abstract
Un dispositivo de suministro de un agente farmacéutico que tiene al menos un miembro perforador de la piel, que comprende un medio de depósito biodegradable sólido que contiene el agente farmacéutico en el que el medio de depósito biodegradable sólido es un poliol y en el que el agente farmacéutico es una vacuna.
Description
Agujas recubiertas con vacuna.
La presente invención se refiere a dispositivos
eficaces para la administración de agentes farmacéuticos en la piel
del cuerpo humano. En particular, la presente invención proporciona
dispositivos para vacunas en la piel. La presente invención
proporciona un dispositivo de liberación de un agente farmacéutico
que tiene una parte perforadora de la piel que comprende un medio
de depósito sólido que contiene el agente farmacéutico, en el que
el medio de depósito reviste la parte perforadora de la piel. Como
alternativa, la parte perforadora de la piel puede estar
constituida por el medio de depósito sólido del agente
farmacéutico. Los dispositivos de la presente invención son estables
al almacenamiento y sólo liberan sustancialmente el producto
farmacéutico después de que la parte perforadora haya penetrado en
la piel. En una forma de realización preferida, se proporciona un
dispositivo de microaguja recubierto externamente con el medio de
depósito sólido que libera el agente farmacéutico directamente en la
piel tras perforar el estrato córneo. Los dispositivos de
liberación de agentes farmacéuticos se proporcionan de forma tal
que libere el agente en las capas definidas de la piel y los
dispositivos de liberación preferidos comprenden partes perforadoras
de la piel que liberan el agente farmacéutico en el epitelio o la
dermis. Los medios depósito preferidos comprenden azúcares y, en
particular azúcares estabilizantes que forman un cristal tal como
lactosa, rafinosa, trehalosa o sacarosa. Además, se proporcionan
dispositivos de liberación de vacunas para la administración de
vacunas en la piel, procedimientos para su fabricación y su uso en
medicina.
La piel representa una barrera significativa
frente a agentes externos. Una ilustración de la piel humana se
proporciona en el Dorland's Illustrated Medical Dictionary, 28
edición. Desde las capas externas, hacia el interior, la piel está
compuesta por el epitelio, que comprende el estrato córneo, el
epitelio viable, y debajo del epitelio se encuentra la dermis. El
epitelio está compuesto por cinco capas: estrato córneo, estrato
lúcido, estrato granuloso, estrato espinoso y estrato basal. El
epitelio (incluidas las cinco capas) es la capa más externa y no
vascular del la piel y tiene un espesor variable de entre 0,007 y
01,2 mm (70-120 \mum). el epitelio está poblado
por queratinocitos, un tipo celular que produce queratina y
constituye el 95% de las células epidérmicas dedicadas. El otro 5%
de las células son queratinocitos. Normalmente, la dermis subyacente
se encuentra en un intervalo de 0,3 a aproximadamente 3 mm por
debajo de la superficie del estrato córneo y contiene glándulas
sudoríparas, folículos pilosos, terminaciones nerviosas y vasos
sanguíneos.
El estrato córneo domina la barrera de
permeabilidad de la piel y está compuesto por algunas docenas de
capas de epitelio queratinizado, córneo. Los estrechos
instersticios entre los queratinocitos muertos o en fase de muerte
en esta región están rellenos de multilámelas lipídicas
cristalinas. Éstas sellan de un modo eficaz los intersticios entre
la piel o el interior del cuerpo y el entorno al proporcionar una
barrera hidrófoba a la entrada de moléculas hidrófilas. El estrato
córneo tiene un espesor de 30-70 \mum.
Las células de Langerhans se encuentran a lo
largo de toda la capa granular basal del epitelio (estrato espinoso
y estrato granuloso), (Small Animal Dermatology, tercera edición,
Muller-Kirk-Scott, Ed. Saunders
(1983)) y se considera que desempeñan un papel importante en la
defensa inicial del sistema inmunológico contra microorganismos
invasores. Por tanto, esta capa de la piel representa una zona
diana adecuada para ciertos tipos de vacunas.
Las vías de administración convencionales de
agentes farmacéuticos en o a través de la piel, por lo general
mediante agujas hipodérmicas y jeringas, están asociadas con
numerosas desventajas. Tales desventajas incluyen dolor, el
requerimiento de profesionales preparados para administrar el agente
y también el riesgo que tiene el administrador de sufrir lesiones
producidas por pinchazos con la aguja con el consiguiente riesgo de
infección con una enfermedad de transmisión por sangre. Por ello,
existe una necesidad de mejorar el procedimiento de administración
de todos los tipos de productos farmacéuticos en o a través de la
piel.
Se ha descrito una serie de abordajes
alternativos para superar los problemas de la administración del
agente a través del estrato córneo, incluidos varios diseños de
parches cutáneos. Entre los ejemplos de parches cutáneos que liberan
el agente a través de la piel sin que penetren físicamente en la
capa del estrato córneo se incluyen los descritos en los documentos
WO 98/20734 y WO 99/43350. Otros abordajes en los que no se
punciona la piel físicamente incluyen electrotransporte o
dispositivos iontoforéticos donde el paso del agente se estimula
mediante la aplicación de una corriente eléctrica en la piel.
Muchos de estos dispositivos se describen en la bibliografía
(ejemplos de los cuales incluyen los documentos US 6.083.190;
US6.057.374; US 5.995.869; US 5.622.530). Entre las desventajas
potenciales de estos tipo de parches no penetrantes se incluyen la
inducción de sensibilización significativa y molestias durante la
administración del agente y la muy escasa captación del antígeno a
través del estrato córneo intacto.
Se han descrito otros parches que implican la
rotura física o la penetración de la piel. Se han descrito
dispositivos que comprenden depósitos sólidos o líquidos que
contienen agente y un parche con microcuchillas de metal en los que
las microcuchillas cortan físicamente a través del estrato córneo
para crear vías a través de las cuales el agente pueda entrar en el
epitelio. Tales dispositivos se describen en los documentos WO
97/48440, WO 97/48442, WO 98/28037, WO 99/29298, WO 99/29364, WO
99/29365, WO 00/05339, WO 00/05166 y WO 00/16833. Entre otros
dispositivos que implican la punción de la piel se incluyen en los
documentos US 5.279.544, US 5.250.023 y US 3.964.482. Algunas de las
desventajas de estos tipos de dispositivos surgen de las en general
malas tasas de captación del agente en el tiempo de la
administración, lo que da como resultado "tiempos de
permanencia" prolongados durante los que las microcuchillas
están en contacto con la piel. Para los propósitos de vacunación
convencional, tiempos de permanencia mayores de aproximadamente
quince a 30 minutos son relativamente poco deseables ya que
prolongarían el periodo que se debería monitorizar la vacuna para
detectar posibles efectos secundarios tales como shock anafiláctico.
Además, es necesario transportar y/o almacenar muchos de los
productos previamente descritos en espacios refrigerados. El mayor
volumen de estos productos en comparación con los viales significa
que se pueden almacenar menos dosis en los frigoríficos de los
usuarios final, lo que complica y encarece la logística.
En el documento WO 96/03978 se describen formas
sólidas de dosificación que comprenden agentes farmacéuticos y un
polio estabilizante, tal como un azúcar, en las que las formas de
dosificación están en forma de polvos y trocares.
La presente invención proporciona dispositivos
mejorados que son estables durante su almacenamiento y son capaces
de administrar y liberar el agente de forma eficaz en o a través de
la piel. La invención se consigue proporcionando dispositivos de
liberación de agentes farmacéuticos que tiene al menos un miembro
perforador de la piel cargado con un medio de depósito biodegradable
que contiene el agente que se va a liberar, siendo el miembro
cargado perforador de la piel, como una aguja, lo bastante largo y
lo bastante afilado como para perforar el estrato córneo de la
piel. Una vez que el dispositivo de liberación del agente
farmacéutico se ha administrado a la superficie de la piel y el
miembro recubierto perforador de la piel o microaguja ha atravesado
e estrato córneo, el medio de depósito se biodegrada, con lo que
libera el agente en la piel situada por debajo del estrato
córneo.
En una forma preferida de la presente invención
se proporciona un dispositivo de liberación que tiene al menos un
parte perforadora de la piel y un medio de depósito sólido que
contiene el agente farmacéutico, en el que el medio de depósito
reviste externamente la parte perforadora de la piel. Como
alternativa, la parte perforadora de la piel puede estar compuesta
de medio de depósito sólido del agente farmacéutico.
Los dispositivos de la presente invención pueden
usarse para administrar cualquier agente a un paciente, que se
desee administrar en un marco de tiempo corto de forma indolora sin
los peligros y miedos que a menudo se asocian con las agujas y los
dispositivos convencionales. Entre los ejemplos de tales agentes se
incluyen los agentes cuya liberación debe ser diaria, tales como
insulina, aunque también los agentes requeridos con menos frecuencia
tales como vacunas o genes para la corrección de trastornos
genéticos.
Los dispositivos de liberación de vacunas forman
un aspecto preferido de la presente invención. En tales
aplicaciones, el agente que se va a liberar es un antígeno o varios
antígenos y puede comprender microorganismos o virus (vivos,
atenuados o muertos) o vectores con genes o ácidos nucleicos (por
ejemplo, adenovirus, retrivirus), un antígeno derivado de un
patógeno (tal como una subunidad, partícula, partícula similar a un
virus, proteína, péptido, polisacárido o ácido nucleico) o puede
ser un autoantígeno en le caso de una vacuna contra el cáncer u
otro autoantígeno asociado con un trastorno crónico no infeccioso,
no canceroso tal como alergia. El agente puede ser un antígeno o un
ácido nucleico solo o puede también comprender un adyuvante u otro
estimulante para mejorar y/o dirigir la respuesta inmunológica, y
también puede además comprender excipientes farmacéuticamente
aceptables. Los dispositivos recubiertos de vacuna pueden usarse
para la vacunación profiláctica o terapéutica y para iniciar y/o
reforzar la respuesta inmunológica. en los casos de vacunación
terapéutica en los que es necesario romper la tolerancia, se pueden
usar los parches recubiertos con vacuna como parte de un régimen
específico tal como un primer estímulo.
Los dispositivos de liberación de la presente
invención se pueden usar para una amplia variedad de agentes
farmacéuticos que no se pueden administrar con facilidad con los
parches de no penetración convencionales (como moléculas
hidrófilas) en ausencia de estimuladores de la penetración.
Las protrusiones perforadoras de la piel que
pueden recubrirse con medio de depósito para formar los dispositivos
de liberación preferidos de la presente invención pueden estar
hechos de casi cualquier material que se pueda usar para crear una
protrusión lo bastante fuerte como para perforar el estrato córneo y
que sea seguro para el propósito, por ejemplo, las protrusiones
pueden estar hechas de metal, tal como acero inoxidable de grado
farmacéutico, oro o titanio u otro metal como los usados en las
prótesis, aleaciones de estos y otros metales; cerámicas,
semiconductores, silicio, polímeros, plásticos, cristales o
compuestos.
En general, el parche comprende una placa BACKING
de la que depende una pluralidad de protrusiones perforadoras tales
como microagujas o microcuchillas. Las propias protrusiones
perforadoras pueden tomar muchas formas, y pueden ser sólidas o
huecas, y como tales pueden estar en forma de una aguja o cuchilla
sólida (tales como los aspectos en microcuchilla y los diseños
descritos por McAllister y col., Annu. Rev. Biomed.
Eng., 2000, 2, 289-313; Henry y col.,
Journal of Pharmaceutical Sciences, 1998, 87, 8,
922-925; Kuashik y col., Anesth.
Analg., 2001, 92, 502-504; McAllister y
col., Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater.,
26 (1999), Controlled Release Society, Inc.,
192-193; en los documentos WO 99/64580; WO 97/48440;
WO 97/48442; WO 98/28037; WO 99/29364; WO 99/29365; US 5.879.326,
estando los diseños de todos estos documentos y los procedimientos
de fabricación de las matrices de microcuchillas incorporados en la
presente memoria descriptiva como referencia). Como alternativa,
las protrusiones perforadoras pueden estar en forma de una
microaguja con una perforación central hueco. En esta última forma
de realización, la perforación central puede extenderse a través de
la aguja para formar un canal que comunica con ambos lados del
miembro con la microcuchilla (EP 0 796 128 B1). Se prefieren
microagujas y microcuchillas sólidas.
La longitud del miembro perforador de la piel
típicamente se encuentra entre 1 \mum a 1 mm, preferentemente de
entre 50 \mum y 600 \mum, y más preferentemente de entre 100 y
400 \mum. La longitud del miembro perforador de la piel puede
seleccionarse según el sitio escogido para dirigir la liberación
del agente, a saber, preferentemente la dermis, y más
preferentemente la epidermis. Los miembros perforadores de la piel
de los dispositivos de la presente invención pueden tomar la forma
de, y fabricarse según los procedimientos descritos en los
documentos US 5.879.326, WO 97/48440, WO 97/48442, WO 98/28037, WO
99/29298, WO 99/29364, WO 99/29365, WO 99/64580, WO 00/05339, WO
00/05166 o WO 00/16833; o en McAllister y col., Annu. Rev.
Biomed. Engl., 2000, 2, 289-313; Henry y
col., Journal of Pharmaceutical Sciences, 1998, 87, 8,
922-925; Kaushik y col., Anesth.
Analg., 2001, 92, 502-504; McAllister y
col., Proceed. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact.
Mater., 26, (1999), Controlled Release Society, Inc.,
192-193.
Los dispositivos con microcuchillas más
preferidos que se van a revestir/recubrir con el medio de depósito
con agente farmacéutico para formar dispositivos de la presente
invención se describen WO 99/48440 y Henry y col., Journal of
Pharmaceutical Sciences, 1998, 87, 8, 922-925.
Los dispositivos de la presente invención
preferentemente comprenden una pluralidad de miembros perforadores
de la piel, preferentemente de hasta 1000 miembros por dispositivo,
más preferentemente de hasta 500 miembros perforadores de la piel
por dispositivo.
Cuando la protrusión perforadora es sólida, puede
ser plana (denominada microcuchilla, véase la figura 1) o puede
tener una sección transversal circular o poligonal (véase la figura
5). La protrusión puede tener una sección transversal de ejes
rectos o en forma ahusada y pueden ser planos o circulares, o de
otra forma poligonal. Por ejemplo, las microcuchillas pueden tener
una hoja curva (figura 3) o estar formadas en una ranura de sección
en V (Figura 6). Como alternativa, las protrusiones pueden tener
formas más complejas para aumentar la adherencia y la dinámica del
fluido tal como la estrella de cinco puntas que se muestra en la
figura 7.
Los miembros perforadores de la piel pueden estar
integrados en la placa de soporte o pueden estar unidos a ella.
Cuando las protrusiones están unidas a la placa, la protrusión
perforadora puede estar formada por el medio de depósito. Tales
dispositivos pueden formarse sacando o extruyendo un medio de
depósito fundido que contiene el agente en puntos pequeños. Por
ejemplo, el medio de depósito fundido podía verterse directamente
en una placa de soporte a través de una cabeza con múltiples
poros, tras lo que el extruido caliente se enfría y se adhiere a la
placa. Cuando se saca el extruido se forma una serie de extremos
puntiagudos.
Como característica general de cualquier forma de
la protrusión perforadora, para mejorar la adherencia del depósito
tras el recubrimiento, la superficie de protrusión puede
texturarse. Por ejemplo, la superficie puede estar áspera,
granulada, rizada o acanalada. Además, las microcuchillas sólidas
pueden comprender además orificios (véase la figura 4) de forma que
el depósito pueda drenar en su interior y crear un nudo en el
depósito, para mantener el depósito encima de la cuchilla de un modo
más seguro. En ciertas formas de realización, incluidas las
formulaciones altamente solubles y liofilizadas friables, se
prefiere que el depósito friable pueda mantenerse en su totalidad
en el interior de tales orificios de forma que queden protegidos de
su rotura durante la punción de la piel.
En una forma de realización alternativa, las
protrusiones perforadoras pueden ser separables del miembro base.
Por ejemplo, en la forma de realización en la que las protrusiones
perforadoras (o al menos las puntas de las mismas) son el propio
depósito, tras la penetración de la piel la protrusión perforadora
se separa del soporte base, lo que permite la retirada del parche
de la piel mientras que deja el depósito atrás, en la piel. La
separación del depósito de la placa de soporte puede realizarse
mediante cizalladura física o por biodegradación de parte de las
agujas adyacentes a la placa de soporte.
Una forma de realización de esto puede ser soltar
las puntas de microprotusión de un medio de depósito de disacárido
relativamente poco soluble (que contienen una dispersión del agente
que se va a liberar) y después soltar la porción restante de la
microprotrusión y la placa de soporte de un material soluble con
relativa facilidad. Una vez que se ha insertado en la piel, el eje
de microprotrusión soluble con relativa facilidad se degradaría, lo
que permite la retirada del parche de la piel, dejando atrás las
puntas en la piel. Las puntas que quedan en la piel pueden liberar
lentamente el agente mediante una biodegradación más lenta.
De acuerdo con esto, en una forma de realización
preferida de la presente invención se proporciona un parche cutáneo
para la liberación de agentes farmacéuticos o vacunas que
comprenden una matriz de microcuchillas o microagujas recubiertas
con un medio de depósito biodegradable sólido que contienen el
agente farmacéutico o la vacuna.
El medio de depósito del agente biodegradable
puede ser cualquiera hecho de cualquier medio que cumpla la función
requerida para la presente invención. El depósito debe ser capaz de
adherirse a la microprotrusión lo bastante como para que el
depósito permanezca físicamente estable y unido durante el
almacenamiento prolongado y también que se mantenga lo bastante
intacto durante el procedimiento de administración cuando la
microprotrusión recubierta perfore el estrato córneo. El depósito
también debe ser capaz de mantener o contener una suspensión o una
solución del agente que se va a liberar en cualquier forma seca o
parcialmente seca, que se libera en la piel durante la
biodegradación del medio de depósito.
La biodegradación del medio en el sentido de la
presente invención significa que el medio de depósito cambia de
estado, de forma que cambia desde su estado de no liberación a su
estado de liberación en el que el agente entra en la piel. La
liberación del agente activo puede implicar uno o más procedimientos
físicos y/o químicos tales como hidratación, difusión, transición
de fase, cristalización, disolución, reacción enzimática y/o
reacción química. En función de la elección del medio de depósito,
la biodegradación se puede inducir mediante uno o más de los
siguientes: agua, fluidos corporales, humedad, temperatura corporal,
enzimas, catalizadores y/o reactivos. Por tanto, el cambio del
medio de depósito puede inducirse mediante hidratación y
calentamiento asociados con las mayores humedad y temperatura de la
piel. Después, el medio de depósito se puede degradar mediante
disolución y/o esponjamiento y/o cambio de fase (cristalina o
amorfa), de este modo desintegrando o simplemente incrementando la
permeabilidad del medio.
Preferentemente, el medio se disuelve y se
metaboliza o expele o excreta del cuerpo, pero el depósito puede,
como alternativa, permanecer unido al miembro perforador de la piel
para retirarse de la piel cuando se retire el dispositivo. Se
prefiere la liberación del agente mediante disolución del medio de
depósito.
Entre los ejemplos de los medios de depósito
adecuados se incluyen, aunque no se restringe a ellos, polioles
tales como azúcares, polisacáridos, polioles sustituidos tales como
hidratos de carbono hidrofóbicamente derivatizados, aminoácidos,
polímeros o copolímeros biodegradables tales como
poli(hidroxiácidos), polianhídridos,
poli(orto)ésteres, poliuretanos, poli(ácido butírico),
poli(ácido valérico) y
poli(lactide-co-caprolactona)
o polilactida coglicólido. El recubrimiento de las microcuchillas
puede estar en estado amorfo o cristalino y también puede ser
parcialmente amorfo y parcialmente cristalino.
Los medios de depósito particularmente preferidos
son aquéllos que estabilizan el agente que se va a liberar durante
el periodo de almacenamiento. Por ejemplo, un antígeno o un agente
disuelto o disperso en un cristal de poliol o simplemente secado en
un poliol es estable al almacenamiento durante periodos prolongados
de tiempo (documentos US 5.098.893, UD 6.071.428; WO 98/16205; WO
96/05809; WO 96/03978; US 4.891.319; US 5.621.094; WO 96/33744).
Tales polioles forman el conjunto preferido de medios de
depósito.
Entre los polioles preferidos se incluyen
azúcares, incluidos mono, di, tri u oligosacáridos y sus
correspondientes alcoholes de azúcar. En la técnica se conocen bien
los azúcares adecuados para usar en la presente invención e
incluyen trehalosa, sacarosa, lactosa, fructosa, galactosa, manosa,
maltulosa, iso-maltulosa y lactulosa, maltosa o
dextrosa y alcoholes de azúcar de las mencionadas anteriormente
tales como manitol, lactitol y maltitol. Se prefieren sacarosa,
lactosa, rafinosa y trehalosa.
Es preferible que el medio de depósito forme un
cristal amorfo tras el secado. El depósito cristalino puede tener
cualquier temperatura de transición vítrea, aunque preferiblemente
tiene una temperatura de transición vítrea que estabilice el agente
farmacéutico durante el almacenamiento y también facilita la
liberación rápida del agente tras la inserción del depósito en la
piel. En consecuencia, la temperatura de transición vítrea es
superior a 30-40ºC, pero más preferentemente está
alrededor de la temperatura corporal (tal como, pero no limitada a
ella, 37-50ºC).
Los medios de depósito preferidos usados para
moldear los miembros perforadores de la piel de los dispositivos son
aquéllos que liberan el agente farmacéutico en un corto periodo de
tiempo. Las formulaciones de depósito preferidas liberan
sustancialmente todo el agente en 5 minutos, más preferentemente en
2 minutos, más preferentemente en 1 minuto, y más preferentemente
en 30 segundos de la inserción en la piel. Tales depósitos de
liberación rápida se pueden conseguir, por ejemplo, mediante finos
recubrimientos de depósitos cristalinos amorfos, particularmente
depósitos cristalinos de disolución/esponjamiento rápido con
temperaturas de transición vítrea bajas. Para el experto en la
técnica estará claro que una temperatura de transición vítrea baja
se puede conseguir mediante la selección del azúcar formador de
cristal adecuado y/o el incremento de la humedad y/o la fuerza
iónica del cristal. Además, también se puede conseguir una mayor
velocidad de disolución de los depósitos cristalinos mediante el
calentamiento del dispositivo antes o durante la aplicación a la
piel.
Entre otros excipientes adecuados que pueden
incluirse en la formulación se incluyen tampones, aminoácidos,
inhibidores del cambio de fase ("contaminantes del cristal")
que se pueden añadir para prevenir el cambio de fase del
recubrimiento durante le procesamiento o el almacenamiento, o
inhibidores para prevenir las reacciones químicas perjudiciales
durante el procesamiento o el almacenamiento tales como los
inhibidores de la reacción de Maillard como aminoácidos.
En consecuencia, en una forma de realización
preferida de la presente invención se proporciona un parche cutáneo
para la liberación de vacunas que comprenden una matriz de
microcuchillas o microagujas recubiertas con un medio de depósito
de azúcar cristalino que contiene la vacuna.
Preferentemente, el medio de depósito es de una
solución sólida o extremadamente viscosa, que pueda ser lisa o
texturada. Por ejemplo, el medio puede ser sólido, cristalino,
amorfo/cristalino, solución sólida, suspensión sólida, poroso, liso,
áspero o rugoso.
Preferentemente, las formulaciones que comprenden
el agente que se va a liberar y el medio de depósito biodegradable
se mezclan en solución acuosa y después se secan en el miembro de
microprotrusión o la formulación podría fundirse y después
aplicarse al miembro de microprotrusión. Un procedimiento preferido
para recubrir los miembros perforadores de la piel comprende
preparar una solución acuosa de antígeno de la vacuna y un poliol
hidrosoluble (tal como trehalosa), seguido por el recubrimiento de
la solución encima de las microcuchillas mediante la inmersión del
miembro en la solución una o más veces, seguido por el secado a
temperatura ambiente o liofilización para dar un recubrimiento
poroso (repetir el procedimiento en parte o entero para conseguir
el espesor del recubrimiento deseado, véase la figura 2, para una
microcuchilla recubierta (siendo la zona de puntos el medio de
depósito, las líneas discontinuas muestran que el medio de depósito
puede cubrir la totalidad de la zona por debajo de la superficie
del miembro con la microcuchilla)). En este procedimiento se
prefiere que la solución inicial de poliol o azúcar hidrosoluble
sea viscosa, tal como la viscosidad conseguida con 40% de
azúcar.
En una forma de realización en la que las
microagujas tienen perforaciones centrales huecos (figura 5A) o las
microcuchillas son curvas o tienen una sección en V (figuras 3 y
6), una vez que la cuchilla se ha sumergido en el medio líquido, la
solución líquida subirá y llenará la perforación o los espacios
internos por acción capilar (para una microaguja con una perforación
central tras cargarla con un medio de depósito, véase la figura
5B).
Como alternativa, en las cuchillas se pueden
pulverizar de forma individual volúmenes en picolitro minuto de la
solución o la formulación fundida mediante tecnología usada de
forma habitual en la técnica de la impresión de inyección de tinta,
seguido por secado. Un procedimiento alternativo consistiría en
preparar microesferas, micropartículas o polvos de. formulación
amorfa que contengan polioles tales como azúcar, usando técnicas
conocidas en la materia (tales como secado por pulverización o
secado por congelación) por pulverización o secado y trituración) y
mediante el control del contenido de humedad para conseguir una
temperatura de transición vítrea relativamente baja (por ejemplo de
30ºC), seguido por pulverización o inmersión para poner las
microesferas o las micropartículas o los polvos en contacto con un
miembro de microprotrusión calentado hasta una temperatura por
encima de la temperatura de transición vítrea de la microesfera
(por ejemplo a 45ºC). A continuación, las partículas recubiertas se
fundirían y pegarían al miembro de microprotrusión y después se
secarían o el miembro con la microcuchilla se secaría después (para
eliminar el contenido en humedad residual), lo que aumentaría la
temperatura de transición vítrea del medio de depósito adecuada
para almacenamiento.
Como alternativa, el miembro con microaguja puede
recubrirse mediante una técnica de recubrimiento por congelación.
Por ejemplo, la temperatura del miembro con microaguja puede
reducirse por debajo del punto de congelación del agua (por ejemplo
mediante inmersión en nitrógeno líquido) y después la soluciones
acuosas del medio de depósito y el agente pueden pulverizarse en las
microagujas frías, o la microcuchilla puede sumergirse en la
solución del agente. De este modo, el agente y el medio de depósito
se adhiere rápidamente al miembro con la microaguja, que a
continuación se puede sublimar mediante liofilización o evaporar a
temperaturas más elevadas, para secar el recubrimiento del
depósito.
Otro procedimiento para recubrir los miembros con
microaguja es sumergir las microagujas en un disolvente, como agua
(que opcionalmente comprende un tensioactivo para garantizar un
buen contacto), después sumergir las cuchillas mojadas en forma de
polvo del medio de depósito que sea soluble en disolvente, seguido
por secado para eliminar el disolvente.
En una forma de realización preferida de la
invención se proporciona un procedimiento para recubrir una
microcuchilla con una solución viscosa del medio formador de
depósito que sea lo bastante fluida como para permitir la filtración
estéril a través de una membrana de poros de 220 nm. Por tanto, se
proporciona una formulación de vacuna que comprende un antígeno en
una formulación de solución de azúcar viscosa filtrable. Ejemplos
preferidos de tales soluciones de azúcar viscosas filtrables son
las soluciones con entre 20 a aproximadamente 50% de azúcar
(peso/volumen de la formulación vacunal final antes del sacado). Más
preferentemente, las soluciones de azúcar viscosas filtrables se
encuentran en el intervalo de aproximadamente 30% a aproximadamente
50% de azúcar y más preferible tienen aproximadamente un 40%
(peso/volumen de la formulación vacunal final antes del secado). En
este contexto, las soluciones de azúcar más preferidas comprenden
sacarosa, rafinosa, trehalosa o lactosa.
En la forma de realización en la que las
microcuchillas comprenden orificios integrados para dosificación,
las series de microcuchillas (como una cuchilla de sierra para
metales) que comprendan cuchillas individuales como la que se
muestra en la figura 4, pueden llenarse con el depósito y secarse,
antes de ensamblarla en un parche. En el documento WO 99/29364 se
describe uno de tales dispositivos ensamblado a partir de varias
series de cuchillas. Como alternativa, los dispositivos como los
que se describen en el documento WO 97/48440 pueden comprender
orificios integrados, que pueden llenarse mientras las cuchillas
todavía están en el plano de la placa base grabada, seguido por la
introducción por perforación de las cuchillas en la alineación
perpendicular con el medio de depósito in situ.
Mediante estas técnicas, cada miembro perforador
de la piel puede cargarse con cantidades relativamente elevadas del
agente farmacéutico. Preferentemente cada miembro perforador se
carga con hasta 500 ng de agente farmacéutico o antígeno, más
preferentemente con hasta 1 \mug de agente farmacéutico o antígeno
y más preferentemente con hasta 5\mug de agente farmacéutico o
antígeno.
Preferentemente, las formulaciones de vacunas de
la presente invención contienen un antígeno o una composición
antigénica capaz de provocar una respuesta inmunitaria contra un
patógeno humano, en la que el antígeno o la composición antigénica
deriva de VIH-1 (tal como tat, nef, gp120 o gp160),
virus del herpes zoster, tal como gD o derivados de la misma o
proteína temprana inmediata tal como ICP27 de los virus HSV1 o
HSV2, citomegalovirus(especie humana)(tal como gB o
derivados de la misma), rotavirus (incluidos virus vivos atenuados),
virus de Epstein Barr (tales como gp350 o sus derivados), virus
Varicella Zoster (tao como gpI, II e IE63) o de un virus de
hepatitis como el virus de la hepatitis B (por ejemplo el antígeno
de superficie del virus de la hepatitis B o un derivado del mismo),
el virus de la hepatitis A, el virus de la hepatitis C y el virus de
la hepatitis E, o de otros patógenos virales tales como
paramixovirus: virus respiratorio sincitial (tal como las proteínas
F o G o derivados de las mismas), el virus de paragripal, el virus
del sarampión, el virus de las paperas, los virus del papiloma
humano (por ejemplo HP6, 11, 16, 18, ...), los flavivirus (por
ejemplo el virus de la fiebre amarilla, el virus del dengue, el
virus de la encefalitis transmitido por garrapatas, el virus de la
encefalitis japonesa) o el virus de la gripe (virus enteros o
inactivados, virus SPLIT de la gripe, cultivados en huevos o en
células MDCK o células Vero o virosomas enteros de la gripe (como
describen R. Gluck, Vaccine, 1992, 10, 915-920) o
proteínas urificadas o recombinantes de los mismos, tales como las
proteínas HA, NP, NA o M, o combinaciones de las mismos), o deriva
de patógenos bacterianos tales como Neisseria spp.,
incluidas N. gonorrhea y N. meningitidis (por ejemplo
polisacáridos capsulares y conjugados de los mismos, proteínas de
unión a la transferrina, proteínas de unión a la lactoferrina,
PilC, adhesinas); S. pyogenes (por ejemplo proteínas M o
fragmentos de las mismas, proteasa C5A, ácidos lipoteicoicos), S.
agalactiae, S. mutans; H. ducreyi; Moraxella
spp, incluidas M. catarrhalis, también conocido como
Branhamella catarrhalis (por ejemplo adhesinas de alto y bajo
peso molecular e invasinas); Bordetella spp, incluidos B.
pertussis (por ejemplo perctactina, toxina pertussis o
derivados de las mismas, hemaglutinina filamentosa, adenilato
ciclasa, fimbrias, B. parapertussis y B.
bronchiseptica; Mycobacterium spp., incluidas M.
tuberculosis (por ejemplo ESAT6, antígeno 85A, -B o -C), M.
bovis, M. leprae, M. avium, M.
paratuberculosis, M. semegmatis; Legionella spp,
incluidas L. pneumophila; Escherichia spp, incluida
E. coli enterotóxica (por ejemplo factores de colonización,
toxina termolábil o derivados de la misma, toxina termoestable o
derivados de la misma), E. coli enterohemorrágica, E.
coli enteropatogénica (por ejemplo la toxina similar a la toxina
shinga o derivados de la misma); Vibrio spp., incluidos
V. cholera (por ejemplo, la toxina del cólera o derivados de
la misma); Shigella spp., incluidas S. sonnei, S.
dysenteriae, S. flexnerii; Yersinia spp.,
incluidas Y. enterocolítica (por ejemplo la proteína Yop),
Y. pestis, Y. pseudotuberculosis; Campylobacter
spp., incluidas C. jejuni (por ejemplo toxinas, adhesinas
e invasinas) y C. coli; Salmonella spp., incluidas
S. typhi, S. paratyphi, S. choleraesuis, S.
enteriditis; Listeria spp., incluidos L.
monocytogenes; Helicobacter spp., incluidas H.
pylori (por ejemplo ureasa, catalasa, toxina vacuolante);
Pseudomonas spp., incluidas P. aeruginosa;
Staphylococcus spp., incluidos S. aureus, S.
epidermidis; Enterococcus spp., incluidos E.
faecalis, E. faecium; Clostridium spp., incluidos
C. tetani (por ejemplo, la toxina del tétanos y derivados de
la misma), C. botulinum (por ejemplo la toxina botulínica y
derivados de la misma), C. difficile (por ejemplo las
toxinas de clostridium A o B y derivados de las mismas); Bacillus
spp., incluidas B. anthracis (por ejemplo la toxina
botulínica y derivados de la misma); Corynebacterium spp.,
incluidas C. diphtheriae (por ejemplo la toxina diftérica y
derivados de la misma); Borrelia spp., incluidas B.
burgdorferi (por ejemplo OspA, OspC, DbpA, DbpB), B.
garinii (por ejemplo, OspA, OspC, DbpA, DbpB), B.
afzelii (por ejemplo OspA, OspC, DbpA, DbpB), B.
andersonii (por ejemplo OspA, OspC, DbpA, DbpB), B.
hermsii; Ehrlichia spp., incluidas E. equi y el
agente de la Erliquiosis granulocítica humana; Rickettsia spp.,
R. rickettsii; Chlamydia spp., incluidas C.
trachomatis (por ejemplo MOMP, proteínas de unión a la
heparina), C. pneumoniae (por ejemplo MOMP, proteínas de
unión a la heparina), C. psittaci; Leptospira spp.,
incluidas L. interrogans; Treponema spp., incluidos
T. pallidum (por ejemplo las proteínas raras de la membrana
externa), T. denticola, T. hyodysenteriae; o deriva de
parásitos tales como Plasmodium spp., incluidos P.
falciparum; Toxoplasma spp., incluidos T. gondii
(por ejemplo SAG2, SAG3, Tg34); Entamoeba spp., incluidos
E. hystolitica; Babesia spp., incluidos B.
microti; Trypanosoma spp., incluido T. cruzi;
Giardia spp., incluida G. lamblia; Leishmania
spp., incluida L. major; Pneumocystis spp.,
incluida P. carinii; Trichomonas spp., incluida T.
vaginalis; Schisostoma spp., incluida S. mansoni,
o deriva de levaduras tales como Candida spp., incluida
C. albicans; Crytococcus spp., incluida C.
neoformans.
Las vacunas bacterianas preferidas comprenden
antígenos derivados de Streptococcus spp., incluidos S.
pneumoniae (por ejemplo polisacáridos capsulares y conjugados
de los mismos, proteínas PsaA, PspA, estreptolisina, proteínas de
unión a lisina) y el antígeno proteico neumolisina (Biochem Biophys
Acta, 1989, 67, 1007; Rubins y col., Microbial Pathogenesis, 25,
337-342) y sus derivados destoxificados mutantes
(documentos WO 90/06951; WO 99/03884). Otras vacunas bacterianas
preferidas comprenden antígenos derivados de Haemophilus
spp., incluidos H. influenzae tipo B (por ejemplo PRP y
sus conjugados), H. Influenzae no tipificables, por ejemplo
OMP26, adhesinas de alto peso molecular, P5, P6, proteína D y
lipoproteína D, y fimbrina y péptidos derivados de fimbrina
(documento US 5.843.464) o variantes de múltiples copias o proteínas
de fusión de las mismas. Otras vacunas bacterianas preferidas
comprenden antígenos derivados de Morexella catarrhalis
(incluidas las vesículas de membrana de la misma, OMP106 (documento
WO 97/41731)) y de Neisseria meningitidis B (incluidas sus
vesículas de la membrana externa y NspA (documento WO
96/29412).
En la técnica se conocen bien los derivados del
antígeno de superficie de la hepatitis B e incluyen, entre otros,
los antígenos PreS1, PreS2 que se describen en las solicitudes de
patente europea EP-A-414374;
EP-A-0304578 y EP
198-474. En un aspecto preferido la formulación de
la vacuna de la invención comprende el antígeno
VIH-1, la gp120, especialmente cuando se expresan en
las células CHO. En otra forma de realización, la formulación de la
vacuna de la invención comprende gD2t como se ha definido
anteriormente en la presente memoria descriptiva.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, las vacunas que contienen al adyuvante
reivindicados comprenden antígeno derivado del virus del papiloma
humano (VPH) considerado como el responsable de las verrugas
genitales, (VPH 6 o VPH 11 y otros) y los virus VPH responsables
del cáncer cervical (VPS16, VPH18 y otros).
Formas particularmente preferidas de vacunas
profilácticas, o terapéuticas, de las verrugas genitales comprenden
partículas L1 o capsómeros, y proteínas de fusión que comprenden
uno o más antígenos seleccionados de las proteínas de los VPS 6 y
VPH 11 E6, E7 y L2.
Las formas más preferidas de proteína de fusión
son: L2E7 como se ha descrito en el documento WO 96/26277 y la
proteína D(1/3)-E7 descrita en el documento
GB 9717953.5 (PCT/EP 98/05285).
Una composición, vacuna profiláctica o
terapéutica, preferida contra la infección o el cáncer cervical por
VPH puede comprender antígenos de los virus VPH 16 ó 18. Por
ejemplo, monómeros antigénicos L1 o L2 o antígenos L1 o L2
presentados juntos como una partícula de tipo virus (VLP) o la
proteína L1 sola presentada sola en una VLP o una estructura
capsomérica. Tales antígenos, partículas de tipo virus y capsómeros
se conocen por sí mismos en la técnica. Véase por ejemplo los
documentos WO 94/00152, WO 94/20137, WO 94/05792 y WO 93/02184.
Otras proteínas tempranas se pueden incluir solas
o como proteínas de fusión tales como, por ejemplo,
preferentemente, E7, E2 o E5; formas de realización particularmente
preferidas de esto incluyen una VLP que comprende proteínas de
fusión L1E7 (documento 96/11272).
Antígenos del VPH17 particularmente preferidos
comprenden las proteínas tempranas E6 o E7 fusionadas con un
vehículo de proteína D para formar fusiones de Proteína
D-E6 o E7 del VPH 16, o combinaciones de las mismas;
o combinaciones de E6 o E7 con L2 (documento WO 96/26277).
Como alternativa, las proteínas tempranas E6 y E7
de los virus VPH 16 ó 18 pueden presentarse en una única molécula,
preferentemente una fusión proteína D-E6/E7. Tales
vacunas pueden contener opcionalmente las proteínas E6 y E7, o
ambas del virus VPS 18, preferentemente en la forma de una proteína
de fusión proteína D-E6 o proteína
D-E7 o proteína D-E6/E7. La vacuna
de la presente invención puede además comprender antígenos de otras
cepas de VPH, preferentemente de las cepas VPH 6, 11, 31, 33 ó
45.Las vacunas de la presente invención además comprenden antígenos
derivados de parásitos que causan malaria. Por ejemplo, los
antígenos preferidos de Plasmodia falciparum incluyen RTS,S
y TRAP. La RTS es una proteína híbrida que comprende
sustancialmente toda la porción del extremo C de la proteína
circumsporozoíto (CS) de P. falciparum unida a través de
cuatro aminoácidos de la porción preS2 del antígeno de superficie
de la hepatitis B al antígeno de superficie (S) del virus de la
hepatitis B. Su estructura completa se describe en la solicitud de
patente internacional nº PCT/EP92/02591, publicada con el número de
documento WO 93/10152 que reivindica prioridad de la solicitud de
patente de RU nº 9124390.7. Cuando se expresa en levaduras, la RTS
se produce como partícula lipoproteica y cuando se coexpresa con el
antígeno S del VHB produce una partícula mixta conocida como RTS,S.
Los antígenos TRAP se describen en la solicitud de patente
internacional nº PCT/GB8/00895, publicada como documento WO
90/01496. Una forma de realización preferida de la presente
invención antigénica es una vacuna contra la malaria en la que la
preparación antigénica comprende una combinación de los antígenos
RTS,S y TRAP. Otros antígenos de plasmodio que son candidatos
probables a componentes de una vacuna contra la malaria en
múltiples etapas son MSP1, AMA1, MSP3, EBA, GLURP, RAP1, RAP2,
secuestrina, PfEMP1, Pf332, LSA1, LSA3, STARP, SALSA, PfEXP1, Pfs25,
Pfs28, PFS27/25, Pfs16, Pfs48/45, Pfs230 y sus análogos en
Plasmodium spp.
Las formulaciones también pueden contener un
antígeno anticanceroso y ser útiles para cánceres de tratamiento
inmunoterapéutico. Por ejemplo, la formulación adyuvante encuentra
utilidad con los antígenos de rechazo tumoral tales como los de los
cánceres de próstata, mama, colorrectal, pulmonar, pancreático,
renal o melanoma. Entre los ejemplos de antígenos se incluyen MAGE
1 Y MAGE 3 u otros antígenos MAGE para el tratamiento de melanoma,
PRAME, BAGE o GAGE (Robbins y Kawakami, 1996, Current Opinions in
Immunology 8, páginas 628-6363; Van der Eynde y
col., International Journal of Clinical & Laboratory Research
(sometido en 1997); Correale y col. (1997), Journal of the National
Cancer Institute 89, página 293. De hecho, estos antígenos se
expresan en un amplio abanico de tipos de tumores tales como
melanomas, carcinoma pulmonar, sarcoma y carcinoma de vejiga. Otros
antígenos específicos de tumor son adecuados para usar con un
adyuvante de la presente invención e incluyen, pero no se restringen
a ellos, antígeno específico de próstata (PSA) o
Her-2/neu, KSA (GA733), MUC-1 y
antígeno carcinoembrionario (CEA). De acuerdo con un aspecto de la
presente invención se proporciona una vacuna que comprende una
composición adyuvante según la invención y un antígeno de rechazo
tumoral.
Además, dicho antígeno puede ser una hormona
peptídica propia tal como la hormona liberadora de hormona
gonadotropina de longitud total (GnRH, documento WO 95/20600), un
pequeño péptido de 10 aminoácidos, en el tratamiento de muchos
cánceres, o en la inmunocastración.
Se prevé que las composiciones de la presente
invención se usarán para formular vacunas que contienen antígenos
derivados de Borrelia spp. Por ejemplo, los antígenos pueden
incluir ácido nucleico, antígeno o preparaciones antigénicas
derivadas de patógenos, proteínas o péptidos producidos de forma
recombinante y proteínas de fusión quiméricas. En particular, el
antígeno es OspA. El OspA puede ser una proteína madura completa en
una forma lipidada en virtud de la célula huésped (E. coli)
denominada (Lipo-OspA) o un derivado no lipidado.
Entre tales derivados no lipidados se incluyen la proteína de
fusión no lipidada NS1-OspA que tiene los primeros
81 aminoácidos del extremo N de la proteína no estructural (NS1)
del virus de la gripe y la proteína OspA completa, y otra,
MDP-OspA, es una forma no lipidada de OspA que porta
3 aminoácidos adicionales en el extremo N.
Las vacunas de la presente invención pueden
usarse para la profilaxis o el tratamiento de la alergia. Tales
vacunas comprenderían antígenos específicos de alergeno (por
ejemplo Der p1) y no específicos de alergenos (por ejemplo péptidos
derivados de la IgE humana, incluido, pero no restringido a este, el
decapéptido STANWORTH (documento EP 0 477 231 B1).
Se prevé que las composiciones de la presente
invención se usarán para formular vacunas que contengan antígenos
derivados de una amplia variedad de fuentes. Por ejemplo, los
antígenos pueden incluir ácido nucleico humano, bacteriano o viral,
antígeno o preparaciones antigénicas derivados de patógenos,
antígeno o preparaciones antigénicas derivados de tumores,
antígenos derivados del huésped, incluidos péptidos de GnRH y de
IgE, proteínas o péptidos producidos de forma recombinante y
proteínas de fusión quiméricas.
Además, en las composiciones en la presente
invención se pueden incluir ácidos nucleicos en forma desnuda o
incorporados en un vector adecuado tal como un adenovirus o un
retrovirus para facilitar la incorporación de los ácidos nucleicos
en las células de la piel tras la aplicación. Entre las aplicaciones
de esta forma de realización se incluyen vacunas con ADN y
productos de tratamiento génico.
Se conoce la liberación de genes basada en
plásmidos, en particular con propósitos de inmunización o
tratamiento génico. Por ejemplo, la administración de ADN desnudo
mediante la inyección en músculo de ratón se esboza en el documento
WO 90/11092. Johnston y col. en el documento WO 91/07487 describen
procedimientos para transferir un gen a células de vertebrados
mediante el uso de microproyectiles que se han recubierto con un
polinucleótido que codifica un gen de interés, y mediante la
aceleración de micropartículas tales que las micropartículas pueden
penetrar en a célula diana.
Las vacunas con ADN normalmente están compuestas
por un vector plasmídico bacteriano en el que se inserta un promotor
viral fuerte, el gen de interés que codifica un péptido antigénico
y secuencias de poliadenilación/terminación de la transcripción. El
gen de interés puede codificar una proteína completa o simplemente
una secuencia peptídica antigénica relacionada con el patógeno, el
tumor u otro agente contra el que se pretenda proteger. El plásmido
puede crecer en bacterias, tales como por ejemplo E. coli. y
después aislarse y prepararse en un medio adecuado, en función de
la vía de administración pretendida, antes de administrarlo al
huésped. Tras la administración, las células del huésped captan el
plásmido donde la proteína o el péptido se produce.
Preferentemente, el vector plasmídico se preparará sin origen de
replicación que sea funcional en células eucarióticas, para prevenir
la replicación plasmídica en el huésped mamífero y su integración
en el ADN cromosómico del animal implicado. La información en
relación a la vacunación con ADN se proporciona en Donnelly y col.
"DNA vaccines" Ann. Rev. Immunol. 1997 15:
617-648.
En una forma de realización de la invención, se
administra/libera un polinucleótido como ADN "desnudo", por
ejemplo como se describe en Ulmer y col., Science 259:
1745-1749, 1993 y se revisa en Cohen, Science 259:
1691-1692, 1993. La captación de ADN desnudo puede
incrementarse mediante el recubrimiento de ADN encima de las perlas
metálicas inertes, tales como perlas de oro o biodegradables, que
se transportan con eficacia en las células; o mediante el uso de
otros agentes facilitadores de la transfección bien conocidos, tales
como fosfato cálcico.
El ADN puede administrarse junto con un vehículo
tal como, por ejemplo, liposomas, estando todo atrapado en el medio
de depósito. Típicamente, tales liposomas son catiónicos, por
ejemplo derivados de imidazolio (documento WO 95/14380), derivados
de guanidina (documento WO 95/14381), derivados de fosfatidil
colina (documento WO 95/35301), derivados de piperazina (documento
WO 95/14651) y derivados de biguanida.
Las vacunas de la presente invención puede, de
forma ventajosa, también incluir un adyuvante. Los adyuvantes
adecuados para vacunas de la presente invención comprenden los
adyuvantes que son capaces de aumentar las respuestas de
anticuerpos contra el inmunógeno peptídico de IgE. Los adyuvantes se
conocen bien en la técnica (Vaccine Design-The
Subunit and Adyuvant Approach, 1995, Pharmaceutical Biotechnology,
volumen 6, eds. Powell, M. F., y Newman, M. J., Plenum Press, Nueva
York y Londres, ISBN
0-306-44867-X).
Entre los adyuvantes preferidos para usar con inmunógenos de la
presente invención se incluyen sales de aluminio o de calcio
(hidróxido o fosfato).
Entre los adyuvantes preferidos para usar con
inmunógenos de la presente invención se incluyen: sales de aluminio
o de calcio (hidróxido o fosfato), emulsiones de aceite en agua
(documentos WO 95/17210, EP 0399843) p vehículos particulados tales
como liposomas (documento WO 96/33739). Particularmente se
prefieren fracciones de saponina inmunológicamente activas (por
ejemplo, Quil A) con actividad adyuvante derivada de la corteza del
árbol de Sudamérica Quillaja Saponaria Molina. Los derivados de
Quil A, por ejemplo QS21 (un derivado de la fracción purificada por
HPLC de Quil A) y el procedimiento de su producción se describen en
la patente de EE.UU. nº 5.057.540. Entre QS21 (conocido como QA21)
también se describen otras fracciones tales como QA17. El lípido A
monofosforil
3-des-O-acilado es
un adyuvante bien conocido fabricado por Ribi Immunochem, Montana.
Se puede preparar mediante los procedimientos enseñados en el
documento GB 2122204B. Una forma preferida del lípido A
monofosforil
3-des-O-acilado está
en forma de una emulsión con un tamaño de partícula pequeño
inferior a 0,2 \mum de diámetro (documento EP 0689454 B1).
Entre los adyuvantes también se incluyen, aunque
no se limita a ellos, el dipéptido muramil y las saponinas tales
como Quil A, lipopolisacáridos bacterianos tales como
3D-MPL (lípido A monofosforil
3-des-O-acilado) o
TDM. Como toro ejemplo alternativo, la proteína puede encapsularse
en el interior de micropartículas tales como liposomas, o en
suspensiones no particuladas o soluciones acuosas de éter de
polioxietileno de fórmula general (I)
HO(CH_{2}CH_{2}O)
\hbox{ _{n} -}AR, en la que n es 1-50, A es un enlace o -C(O)-, R es alquilo C_{1-50} o fenilaquilo C_{1-50} (documento WO 99/52549).
Adyuvantes particularmente preferidos son las
combinaciones de 3D-MPL y QS21 (documento EP 0671948
B1), emulsiones de aceite en agua que comprenden
3D-MPL y QS21 (documentos WO 95/17210,
PCT/EP98/05714), 3D.MPL formulado con otros vehículos (documento EP
0689454 B1) o QS21 formulado en liposomas que contienen colesterol
(documento WO 96/33739) u oligonucleótidos inmunoestimuladores
(documento WO 96/02555).
\newpage
Entre los ejemplos de excipientes
farmacéuticamente aceptables adecuados se incluyen agua, suero
salino tamponado con fosfato, soluciones de tampón isotónico.
Asimismo, las preparaciones de adyuvantes que
comprenden una mezcla de aceite de ricino de polioxietileno o
glicéridos caprílico/de ácido caprílico, con monoésteres de
polioxietileno de sorbitano, y un antígeno, son capaces de inducir
respuestas inmunitarias sistémicas tras la administración tópica a
una membrana mucosa (Documento WO 9417827). Esta solicitud de
patente describe la combinación de TWEEN20™ (monoéster de
polioxietileno de sorbitano) e Imwitor 742™ (glicéridos
caprílico/de ácido caprílico). O una combinación de TWEEN20™ y
aceite de ricino de polioxietileno para aumentar la respuesta
inmunitaria tras la inmunización intranasal. Los novasomas
(documento US 5.147.725) son estructuras vesiculares paucilamenares
que comprenden éteres de polioxietileno y colesterol con el antígeno
encapsulado y son capaces de actuar como adyuvantes de la respuesta
inmunitaria a antígenos tras la administración sistémica.
También se han formulado tensioactivos de tal
modo que formen vesículas de tensioactivo no iónico (habitualmente
conocidas como neosomas, documento WO 95/09651).
Otros adyuvantes de los que se sabe que
intensifican las respuestas inmunitarias mucosas y sistémicas
incluyen las enterotoxinas bacterianas derivadas de Vibrio
Cholerae y Escherichia coli (a saber, la toxina del
cólera (TC) y la enterotoxina termolábil (LT) respectivamente). La
TC y la LT son heterodímeros compuestos por un anillo pentamérico
de subunidades \beta, que rodean una subunidad tóxica A. Su
estructura y actividad biológica se describen en Clements y
Finklestein, 1979, Infection and Immunity, 24:
760-769; Clements y col., 1980, Infection and
Immunity, 24: 91-97. Recientemente se ha
desarrollado un derivado inocuo de la LT que carece del sitio
proteolítico requerido para capacitar el "cambio" de la forma
inocua de la LT a su forma tóxica, una vez que se ha liberado de la
célula. Esta forma de LT (denominada mLT(R192G)) no es
susceptible a la escisión proteolítica mediante una sustitución del
aminoácido arginina con glicina en la posición 192 y se ha mostrado
que posee una toxicidad muy reducida mientras que retiene su potente
actividad adyuvante. Por tanto, la mLT(R192G) se denomina
mutante del sitio proteolítico. Los procedimientos para fabricar
mLT(R192G) se describen en la solicitud de patente WO
96/06627. Entre otras formas mutantes de LT se incluyen los
mutantes de sitio activo tales como mLT(A69G), que contienen
una sustitución de una glicina con una alanina en la posición 69 de
ka secuencia de LTA. El uso de mLT(R192G) como vacuna mucosa
se describe en la solicitud de patente WO 96/06627. Tales
adyuvantes pueden combinarse de forma ventajosa con los
tensioactivos no iónicos de la presente invención.
Entre otros adyuvantes o inmunoestimulantes se
incluye el sistema adyuvante oligonucleotídico que contiene un
dinucleótido CpG sin metilar (como se describe en el documento WO
96/02555). Un inmunoestimulante particularmente preferido es el
oligonucleótido inmunoestimulante CpG, cuyas formulaciones son
potentes en la inducción y refuerzo de las respuestas inmunitarias
en animales grandes. Los oligonucleótidos preferidos tienen las
siguientes secuencias: las secuencias preferentemente contienen
todos los enlaces entre nucleótidos modificados con
fósforotioato.
OLIGO 1: TCC ATG ACG TTC CTG ACG TT
\hskip5,8cm(ID SEC Nº1)
OLIGO 2: TCT CCC AGC GTG CGC CAT
\hskip6,3cm(ID SEC Nº2)
OLIGO 3: ACC GAT GAC GTC GCC GGT
GAC GGC ACC ACG
\hskip03cm(ID SEC Nº3)
Los oligonucleótidos CpG usados en la presente
invención pueden sintetizarse por cualquier procedimiento conocido
en la técnica (por ejemplo, documento EP 468520). Convenientemente,
tales oligonucleótidos pueden sintetizarse con un sintetizador
automático.
Como alternativa pueden combinarse éteres o
ésteres de polioxietileno con vehículos de vacunas compuestos por
citosano y otros polímeros policatiónicos, polilactidas y partículas
de polilactida-coglicólido, partículas compuestas
por polisacáridos o polisacáridos químicamente modificados,
liposomas sin colesterol y partículas con base de lípidos,
emulsiones de aceite en agua (documento WO 95/17210), partículas
compuestas por monoésteres de glicerol, etc.
Es intención de la presente invención administrar
agente o vacuna en la piel con rapidez y con un elevado rendimiento
de administración. Esto puede intensificarse más por una serie de
medios, que comprenden el uso de hidratos de carbono altamente
solubles como el medio de depósito, y también mediante la agitación
y/o el calentamiento del miembro con microaguja durante la
administración.
La cantidad de proteína en cada dosis de vacuna
se selecciona como una cantidad que induce una respuesta
inmunoprotectora sin que produzca efectos secundarios adversos en
las vacunas típicas. Tal cantidad variará en función del inmunógeno
específico que se usa y cómo se presenta. En general, se espera que
cada dosis comprenderá 1-1000 \mug de proteína,
preferentemente de 1-500 \mug, más
preferentemente de 1-100 \mug, de los cuales el
intervalo más preferido es de 1 a 50 \mug. Una cantidad óptima
para una vacuna particular puede determinarse mediante estudios
estándar que implican la observación de respuestas inmunitarias
adecuadas en los sujetos. Tras una vacunación inicial, los sujetos
pueden recibir una o varias inmunizaciones de refuerzo adecuadamente
espaciadas.
Las formulaciones mencionadas pueden usarse para
propósitos tanto profilácticos como terapéuticos.
La presente invención se ilustra mediante, aunque
no se limitan a ellos, los siguientes ejemplos.
Se produjo una vacuna contra la hepatitis B y se
formuló en 4 azúcares diferentes antes de cubrir una aguja
metálica. La vacuna de la hepatitis (hepB) estaba compuesta por
partículas de antígeno de superficie recombinante de la hepatitis B
(como se describe en Harford y col., 1983, Develop. Biol. Standard,
54, 125 y Gregg y col., 1987, Biotechnology, 5, 479; EP 0 266846S y
EP 0299208ª). En breve, las agujas metálicas se sumergieron en una
solución de HepB y azúcar y después se liofilizaron. El
recubrimiento de las agujas con HepB se confirmó mediante
aplicación de las agujas recubiertas secas a un gel.
Solución de lactosa 15,75%
Solución de sacarosa 15,75%
Solución de sacarosa al 80% en agua preparada a
partir de sacarosa
Solución de rafinosa 15,75% (pentahidrato de
D(+)-rafinosa, Fluka 411308/1 12900)
Solución de trehalosa 15,75%
EPI 2001B60CB096
Masa de HepB purificada
Agujas; aguja nº 8, artículo nº 121292 de Prim.,
52220 Stolberg, Alemania
Gel: Gel pre-cast Novex gel
Tris-Glycine 4-20% 1,0 mm X 15
pocillos
Se formuló HepB a 178 \mug/ml en 4 azúcares
diferentes a 3,15% (p/v). Las agujas se fijan en un émbolo de
caucho estándar usado en los vialess de liofilización. Las aguja se
recubren mediante su introducción (a 2,5 cm de profundidad) una vez
en las formulaciones líquidas de HepB. Las agujas y el émbolo de
caucho se colocan en un vial de liofilización normal y se someten a
un ciclo de liofilización estándar. Tras la liofilización, los
viales se cerraron empujando por completo el émbolo en el vial de
forma que las agujas recubiertas de mantienen en un vial cerrado
durante su almacenamiento.
Las muestras de cada formulación se aplican en
gel, como control, sin ningún tratamiento reductor. En un gel de
tris-glicina 4-20% Novex se cargan 3
\mul de cada solución (que representan 0,5 \mug de proteína).
Tras la electroforesis se aplica tinción de plata. Los resultados
se muestran en la figura 8. Los carriles del gel corresponden a: 1.
Marcador de PM (Biolabs); 2. Masa de HepB purificada; 3. Marcador
de PM (Biolabs); 4 y 5. HepB recubierta en lactosa; 6 y 7. HepB
recubierta en sacarosa; 8 y 9. HepB recubierta en rafinosa; 10 y
11. HepB recubierta en trehalosa.
Las agujas recubiertas secas de cada formulación
se aplican directamente en un gel mediante su inserción (a 2 cm de
profundidad) durante un breve tiempo en el gel. No se aplica
tratamiento reductor alguno. Tras la electroforesis se aplica
tinción de plata. Los resultados se muestran en la figura 9, los
carriles corresponden a: 1. Marcador de PM (Biolabs); 2. Masa de
HepB purificada; 3, 4 y 5. Aguja liofilizada con formulación de
lactosa; 6,7 y 8. Aguja liofilizada con formulación de sacarosa; 9,
10 y 11. Aguja liofilizada con formulación de rafinosa; 12, 13 y
14. Aguja liofilizada con formulación de trehalosa.
No se observó degradación entre la formulación
líquida (véase la figura 2) y la formulación liofilizada en la aguja
(véase la figura 3). Tanto las muestras líquidas como las
liofilizadas dan imágenes similares en el gel. No hay diferencias
entre lactosa, sacarosa, rafinosa o trehalosa. Hay proteína en cada
aguja.
Tras la inserción de las agujas recubiertas
descritas en el Ejemplo 1 en el gel, se comparó la retirada
inmediata de la aguja con una aplicación de 1 minuto en el gel de
tris-glicina 4-20% Novex. De nuevo,
tras la electroforesis se aplicó tinción de plata para marcar la
proteína HepB. Los resultados se muestran en la figura 10; los
carriles corresponden a: 1. Aguja recubierta con HepB en lactosa
insertada y retirada después de 1 minuto; 2. Aguja recubierta con
HepB en lactosa insertada y retirada inmediatamente; 3. Vacío; 4.
Aguja recubierta con HepB en sacarosa insertada y retirada después
de 1 minuto; 5. Aguja recubierta con HepB en sacarosa insertada y
retirada inmediatamente; 6. Vacío; 7. Aguja recubierta con HepB en
rafinosa insertada y retirada tras 1 minuto; 8. Aguja recubierta
con HepB en rafinosa insertada y retirada inmediatamente; 9. Vacío;
10. Aguja recubierta con HepB en trehalosa insertada y retirada tras
1 minuto; 11. Aguja recubierta con HepB en trehalosa insertada y
retirada inmediatamente; 12, 13, 14. Vacíos. 15. Marcadores de PM
(Biolabs).
A partir de soluciones de partida de HepB (888
\mug/ml) y solución de sacarosa (a 60% p/v), se preparó una
preparación de recubrimiento que tuvo como resultado HepB a 444
\mug/ml en sacarosa al 40%, en PBS. Como apara el Ejemplo 1, las
agujas se fijan en un émbolo de caucho estándar usado para
liofilización. Las agujas se recubrieron mediante su introducción
(a 2,5 cm de profundidad) de una a cinco veces (dejando secarse las
agujas entre cada etapa de recubrimiento) en el líquido de la
formulación de HepB. Las agujas y el émbolo de caucho se colocan en
un vial de liofilización normal y se someten a un ciclo de
liofilización estándar. Tras la liofilización, los viales se
cerraron empujando por completo el émbolo en el vial de forma que
las agujas recubiertas de mantienen en un vial cerrado durante su
almacenamiento.
Las agujas recubiertas secas de cada formulación
se aplican directamente en un gel mediante su inserción (a 2 cm de
profundidad) en el gel. No se aplica tratamiento reductor alguno.
El gel es tris-glicina 4-20% Novex.
Tras la electroforesis se aplica tinción de plata. Los resultados
de las cinco inmersiones se muestran en la figura 11, los carriles
corresponden a: 1. Masa de HepB purificada 1 \mug; 2. Masa de
HepB purificada 0,5 \mug 3. Masa de HepB purificada 0,3 \mug,
4. Masa de HepB purificada 0,2 \mug; 5. Masa de HepB purificada
0,1 \mug; 6. Masa de HepB purificada 0,05 \mug; 7. Masa de HepB
purificada 0,01 \mug; 8/9/10/11. Vacíos; 12/13/14/15. Aguja
liofilizada con formulación de sacarosa al 40% 5 capas.
Los resultados del único procedimiento de
inmersión se muestran en la figura 12, en la que los carriles
corresponden a: 1. Masa de HepB purificada 1 \mug; 2. Masa de
HepB purificada 0,5 \mug 3. Masa de HepB purificada 0,3 \mug, 4.
Masa de HepB purificada 0,2 \mug; 5. Masa de HepB purificada 0,1
\mug; 6. Masa de HepB purificada 0,05 \mug; 7. Masa de HepB
purificada 0,01 \mug; 8/9/10/11. Vacíos; 12/13/14/15. Aguja
liofilizada con formulación de sacarosa al 40% una única capa.
Por tanto, usando HepB a 444 \mug/ml y sacarosa
a una solución al 40% es posible recubrir más de 1 \mug por aguja
y probablemente alrededor de 5 \mug de depósito tras 5
operaciones de inmersión.
Claims (14)
1. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico que tiene al menos un miembro perforador de la piel,
que comprende un medio de depósito biodegradable sólido que
contiene el agente farmacéutico en el que el medio de depósito
biodegradable sólido es un poliol y en el que el agente farmacéutico
es una vacuna.
2. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según la reivindicación 1, en el que el medio de
depósito biodegradable sólido que contiene el agente farmacéutico
recubre externamente el al menos un miembro perforador de la
piel.
3. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según la reivindicación 2, en el que el poliol es un
poliol estabilizante.
4. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en
el que el medio de depósito biodegradable sólido es un azúcar.
5. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según la reivindicación 4, en el que el azúcar se
selecciona de lactosa, sacarosa, rafinosa o trehalosa.
6. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en
el que el medio de depósito biodegradable sólido forma un
cristal.
7. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en
el que el medio de depósito biodegradable sólido libera el agente
farmacéutico en 5 minutos tras la inserción del miembro perforador
de la piel y el medio de depósito biodegradable sólido dentro de la
piel.
8. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en
el que los miembros perforadores de la piel se dimensionan para
suministrar el agente en la dermis.
9. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en
el que los miembros perforadores de la piel se dimensionan para
suministrar el agente en la epidermis.
10. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en
el que los miembros perforadores de la piel son microagujas o
microcuchillas.
11. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según las reivindicaciones 1 a 10, en el que la vacuna
comprende un antígeno.
12. Un dispositivo de suministro de un agente
farmacéutico según las reivindicaciones 1 a 10, en el que la vacuna
comprende ácido nucleico que codifica un antígeno.
13. Un procedimiento para la preparación de un
dispositivo de suministro de un agente farmacéutico según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende preparar una solución
de dicho agente farmacéutico y dicho medio de depósito, seguido por
la inmersión de dicho al menos un miembro perforador de la piel en
dicha solución, y permitir que la solución se seque encima del
miembro perforador de la piel para formar dicho medio de depósito
biodegradable sólido que contiene dicho agente farmacéutico.
14. Un parche cutáneo para el suministro de
vacunas que comprenden un conjunto de microcuchillas o microagujas
recubiertas con un medio de depósito de azúcar cristalino que
contiene un antígeno de vacuna.
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