ES2264839B1 - Farmacoterapia parenteral focalizada mediante el implante de imanes permanentes en los organos diana. - Google Patents
Farmacoterapia parenteral focalizada mediante el implante de imanes permanentes en los organos diana. Download PDFInfo
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Abstract
Farmacoterapia parenteral focalizada mediante el implante de imanes permanentes en los órganos diana. Proponemos un nuevo método para el suministro de fármacos mediante portadores magnéticos nanoestructurados que son atraídos por la fuerza magnética ejercida por pequeños imanes permanentes en forma de arpones colocados por vía pecutánea en el interior de los órganos sólidos diana. Este nuevo tipo de terapia estaría especialmente indicada para el tratamiento de tumores u otras afecciones de carácter localizados. Proponemos la utilización de pequeñas partículas magnéticas (Tamaño superior a límite superparamagnético) bien de metales de transición ferromagnéticos o sus óxidos. Estas se encapsularán en materiales biocompatibles (proponemos carbono activo). Debido a su pequeño tamaño permiten formar suspensiones estables en agua u otros líquidos biocompatibles. Debido a la alta porosidad o la funcionalización de la superficie se adsorbe el fármaco (por ejemplo quimioterápicos como la doxorrubicina) por simple mezcla u otros procedimientos. El bioferrofluido será portador del fármaco una vez inyectado por vía sistémica (intravenosa o intra-arterial). Imanes permanentes (como Nd-Fe-B u otros) encapsulados en fundas biocompatibles (oro o titanio) con forma de arpón (para evitar su migración) se implantarán percutámeamente mediante una aguja trócar en la zona afectada. Las partículas que forman el bioferrofluido serán atraídas por los arpones magnéticos (imanes permanentes) y quedarán en la región afectada donde se desorberá el fármaco de forma espontánea o estimulada por medios físico-químicos. Esta invención tiene evidentes ventajas sobre aquellos métodos basados en la aplicación de campos magnéticos externos dado que se evita la necesidad de una exposición prolongada (inmovilización del paciente en la clínica) sometido a la acción de campos magnéticos intensos focalizados.
Description
Farmacoterapia parenteral focalizada mediante el
implante de pequeños imanes permanentes en los órganos diana.
Los nuevos avances en biotecnología están
teniendo una gran repercusión en la clínica humana. Uno de los
aspectos que han suscitado un gran interés tanto en las técnicas de
diagnóstico como terapéuticas es la utilización de nanopartículas
magnéticas biocompatibles que se utilizan en la actualidad en
aplicaciones in-vivo tales como: agentes de
contraste en resonancia magnética nuclear, tratamiento por
hipertermia, radioterapia asistida por campos magnéticos etc..
Existen aplicaciones in-vitro de interés
como la separación de células por métodos magnéticos que se realizan
mediante la utilización de altos gradientes de campo magnético. Los
espectaculares avances en las técnicas de preparación de partículas
de tamaño nanométrico abre en la actualidad campos de investigación
y aplicaciones inusitadas.
En la actualidad se han abierto campos de
aplicación específicos en Oncología. La quimioterapia para el
tratamiento del cáncer, constituye hoy en día uno de los métodos
más extendidos. Los fármacos utilizados (como la doxorrubicina) son
altamente tóxicos, y su falta de especificidad hace que su efecto
beneficioso destruyendo células cancerígenas se vea contrarrestado
por su efecto sobre células sanas. La utilización de portadores
magnéticos tiene la gran ventaja de poder concentrar el fármaco
mediante la acción de fuerzas magnéticas focalizadas. Este
procedimiento que ha producido varias patentes en Estados Unidos
(Volkonsky et al. Patent n° 5,705,195) en la actualidad se
está llevando a la clínica humana. El procedimiento se basa en la
preparación de partículas magnéticas de hierro (Fe) o de sus óxidos
(Fe_{3}O_{4}) de tamaño nanométrico (50-500
nm). Mediante procedimientos de tipo físico o químico se encapsulan
estas partículas en polisacáridos como el dextrano o carbono. La
misión de estas envolturas es la de hacer la partícula
biocompatible y por otra parte que sea capaz de adsorber y desorber
el
medicamento.
medicamento.
Una vez absorbido el medicamento se inyecta en
las arterias que suministran el riego sanguíneo al tumor y mediante
la aplicación de un campo magnético externo se concentran las
partículas portadoras en la zona del tumor. Estos agregados son
retenidos en la zona focalizada por efecto magnético y produce una
microembolización en los capilares del tumor. Ello lleva consigo
por una parte una reducción del riego del tumor y por otra parte el
suministro local del fármaco que se libera en la zona tumoral
produciendo una elevada concentración del
mismo.
mismo.
La preparación de las partículas magnéticas se
puede realizar por gran variedad de métodos que van desde aquellos
en los que se utilizan molinos planetarios, similares a los
utilizados en la metalurgia de polvo, por evaporación y condensación
o mediante procedimientos químicos mediante la formación de
micelas. Estos dos últimos métodos tienen la ventaja que producen
partículas bastante compactas y de formas muy regulares, mientras
que el primer procedimiento origina partículas con superficies muy
irregulares. Esto tiene una ventaja obvia y es que al ser
recubiertas por el material inerte, altamente poroso, ofrecerá una
superficie mucho mayor que la obtenida en partículas regulares.
Estas partículas de tamaño típico (30-100 nm) forman
suspensiones acuosas estables durante semanas y libres de
partículas sin
recubrir.
recubrir.
Así como los métodos de preparación de
portadores magnéticos se encuentra bastante desarrollado no se ha
avanzado de forma similar en la concentración de los mismos en las
zonas afectadas. Se conocen métodos basados en la aplicación campos
magnéticos externos. El paciente una vez suministrado el fármaco ha
estar sometido de forma continuada a la acción del campo magnético,
lo que requiere la inmovilización del paciente durante horas o
días. Este inconveniente se ve agravado por la dificultad de
focalizar un campo magnético intenso a una cierta distancia (depende
de la profundidad del órgano a tratar).
En lugar de utilizar campos magnéticos externos,
proponemos la utilización de imanes permanentes en forma de arpones
magnéticos que se implantarán por vía percutánea en los seres
vivos. Este método pensamos que tiene una gran ventaja respecto a
la aplicación de campos magnéticos externos:
- a)
- La fuerza magnética es mucho más efectiva para compensar la fuerza hidrodinámica del flujo sanguíneo, lo que impide una migración del fármaco.
- b)
- Las partículas podrían ser mas pequeñas (tamaño namométrico en lugar de micrométrico) con lo que evitaría la obstrucción de los vasos sanguíneos y las suspensiones serían más estables.
- c)
- Las partículas permanecerán atraídas de una forma permanente.
- d)
- Se incrementaría considerablemente la concentración del fármaco el la región del tumor.
La presente invención consiste en la utilización
de la fuerza de atracción magnética producida por imanes
permanentes intracorpóreos sobre portadores magnéticos de
fármacos.
- -
- Los imanes permanentes de elevado producto energético como los superimanes de Nd-Fe-B han de ser de tamaño reducido, típicamente cilindros 1-1.5 mm de diámetro y han de encapsularse en una matriz metálica o polimérica con el fin de hacerlos biocompatibles. Para evitar la migración en el interior del cuerpo se moldeará en forma de arpones magnéticos.
- -
- El implante de estos imanes en el órgano afectado por el tumor se realizará mediante vía percutánea utilizando una aguja trocar adecuada.
- -
- La acción magnética se ejerce sobre las partículas magnéticas que forman un bioferrofluido. En general estas partículas son de elementos o compuestos magnéticos inorgánicos que no son biocompatibles. Las mismas se encapsularán por cualquiera de los métodos conocidos con substancias como carbón o dextrano, que las haga inertes y que tengan capacidad d absorber y resorber el medicamento.
- -
- Con estas partículas se forman suspensiones estables (bioferrofluidos) que con propiedades reológicas y magnéticas optimizadas podrán ser utilizados para vehiculizar el fármaco mediante la atracción magnética de los arpones magnéticos previamente implantados.
- -
- El bioferrofluido cargado con el fármaco se inyectará por vía sistémica (intravenosa o intra-arterial) en la región próxima al tumor, donde se ha realizado el implante de los arpones (imanes permanentes). La atracción magnética permitirá la concentración de partículas y por tanto el fármaco será suministrado en una región muy localizada.
- A)
- Implante percutáneo de arpones magnéticos (bajo control laparoscópico, ecográfico o radiológico).
- B)
- Administración de bioferrofluidos cargados con el agente quimioterápico por vía intravenosa o intra-arterial.
- C)
- Concentración de las partículas magnéticas en la zona de los arpones magnéticos (en este caso, colocados en el seno de un tumor de riñón).
Según lo descrito anteriormente el procedimiento
sujeto de patente requiere la utilización de materiales magnéticos
con propiedades de imanes permanentes y de bioferrofluidos con
capacidad de adsorber y desorber fármacos.
Su aplicación se adapta al tratamiento
oncológico de tumores localizados en órganos mediante el suministro
de dosis elevadas de quimiterápico en la zona tumoral.
La atracción magnética permite la concentración
del fármaco lo que supondría un gran avance en oncoterapia.
La efectividad del método propuesto se basa en
la acción desde el interior mediante campos producidos por los
imanes implantados.
Los materiales a utilizar serán:
- -
- Imanes permanentes como aleaciones de Nd-Fe-B o Sm-Co debidamente encapsulados para hacerlos biocompatibles evitando efectos de corrosión por los líquidos orgánicos. Las envolturas serán moldeadas en forma de arpones para evitar su migración una vez implantados.
- -
- Portadores magnéticos encapsulados: pueden ser partículas submicrométricas de Fe, Co, Ni o de óxidos ferromagnéticos, como magnetita (Fe_{3}O_{4}).
- -
- Pueden ser encapsuladas por métodos conocidos en carbón u otras sustancias que les hagan biocompatibles y sean capaces de adsorber y resorber transcurrido un tiempo de quimioterápicos u otros tipo de fármacos.
- -
- Formación de bioferrofluidos formados por suspensiones acuosas de las partículas mencionadas.
Claims (4)
1. Farmacoterapia parenteral focalizada mediante
el implante de imanes permanentes en los órganos diana que consiste
en un nuevo procedimiento para suministro de fármacos mediante la
implantación de imanes permanentes por vía percutánea en órganos
afectados.
2. Farmacoterapia parenteral focalizada mediante
el implante de imanes permanentes en los órganos diana que consiste
en el suministro de fármacos, principalmente quimioterápicos, los
cuales son adsorbidos por partículas magnéticas con su superficie
funcionarizada a tal fin (por ejemplo mediante revestimiento de
carbón, que adicionalmente las hace biocompatibles) y formando una
suspensión estable (bioferrofluido). Estos bioferrofluidos cargados
con el fármaco son inyectados por vía sistémica (intravenosa o
intra-arterial). La fuerza magnética ejercida desde
el interior del órgano por los imanes permanentes, atrae a los
agregados de partículas magnéticas portadoras del fármaco,
permaneciendo de esta forma en la región tumoral, donde el
medicamento será suministrado.
3. Farmacoterapia parenteral focalizada mediante
el implante de imanes permanentes en los órganos diana que consiste
en el implante de imanes permanentes suficientemente pequeños para
su implante por vía percutánea mediante una aguja trocar. Se
propone también su encapsulamiento en una funda de material
biocompatible y que evite su migración un vez implantado, por lo
que se sugiere un recubrimiento en forma de arpón.
4. Farmacoterapia parenteral focalizada mediante
el implante de imanes permanentes en los órganos diana que consiste
en la atracción magnética desde el interior del cuerpo de los
portadores magnéticos del fármaco. A diferencia de otros
procedimientos en los que se utilizan campos externos para la
concentración de fármacos, en esta patente reivindicamos un nuevo
procedimiento mucho más eficaz y efectivo para el suministro de
fármacos basados en la atracción magnética. Evita la permanencia del
sujeto en el hospital durante el tratamiento con campo magnético y
la exposición a altos campos magnéticos durante largos periodos
de
tiempo.
tiempo.
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