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 PDF

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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.
Estado de la técnica
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.
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.
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.
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).
Objeto de la invención
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.
Explicación de la invención
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.
Descripción de los dibujos
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).
Explicación de una realización preferente
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.
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