ES2278974T3 - Dispositivo endoprotesico mejorado. - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo endoprotésico mejorado para la administración de un fármaco destinado a su inserción en una ubicación vascular por medio de la colocación de un catéter en dicha ubicación, que incluye: (a) un elemento estructural en cuya superficie inferior, superior o ambas se han grabado una o varias microhendiduras y/o sobre el cual se encuentra un elemento polimérico, para su expansión conjunta con el elemento polimérico de un estado contraído a un estado expandido cuando el dispositivo se expone al citado estímulo; (b) de forma opcional, un elemento polimérico es capaz de expandirse de un estado contraído a un estado expandido estable cuando el elemento polimérico se expone al estímulo seleccionado. El citado dispositivo se puede implantar mediante un catéter, con el elemento estructural y el elemento polimérico opcional en los estados contraídos, y está adaptado para quedar sujeto a un vaso de la ubicación diana vascular mediante la presión radial ejercida contra la pared del vaso, conlos elementos estructural y polimérico opcional en los estados expandidos. Las microhendiduras del citado elemento estructural, del citado elemento polimérico o de ambos incluyen un compuesto farmacológico que contiene uno o varios ingredientes activos seleccionados del grupo formado por agentes que inhiben o, por lo menos, reducen la proliferación excesiva de las células de la pared vascular, agentes que incrementan la perfusión hística en el segmento posterior al stent, agentes que estimulan o incrementan la nueva formación de capilares, agentes designados para modular la cantidad o actividad de los factores de coagulación, agentes para reducir la cantidad de formación de trombina o fibrina, incorporados para su liberación desde el elemento, en su estado expandido, cuya mejora consiste en que el citado compuesto farmacológico incluye, como mínimo, un compuesto de pirimidopirimidina seleccionado de entre el dipiridamol, el mopidamol y sus sales farmacológicamente aceptables, opcionalmente,en combinación con uno o varios agentes antitrombóticos, agentes para potenciar la lisis de la fibrina, agentes para confinar localmente la proliferación celular de forma reversible o irreversible, una proteína de transferencia genética, un inhibidor de la metaloproteasa, una estatina, un antibiótico fungicida como la rapamicina, un inhibidor de la enzima conversora de la angiotensina (ECA), un antagonista de la angiotensina II, un inhibidor del receptor de la adenosina difosfato (ADF), un antagonista del calcio o un agente de reducción lipídica.

Description

Dispositivo endoprotésico mejorado.
Ámbito del invento
El presente invento hace referencia a un dispositivo endoprotésico mejorado para su inserción en un vaso sanguíneo y la administración de un compuesto terapéutico.
Contexto del invento
Los dispositivos endoprotésicos conocidos como stents se colocan o implantan en el interior de un vaso sanguíneo para el tratamiento de afecciones como estenosis, coartaciones o aneurismas del citado vaso. Por lo general, estos dispositivos se implantan para reforzar vasos dilatados o debilitados, parcialmente ocluidos, en proceso de colapso. Asimismo, los stents también se pueden implantar en uretra, uréter, conducto biliar o cualquier vaso del organismo que se haya estrechado o debilitado.
Los stents están fabricados de distintos materiales, como metales, aleaciones y plásticos, y presentan múltiples formas geométricas que se han descrito en la técnica relacionada. Habitualmente se utilizan dos tipos de stent. Por un lado, aquellos con forma de resorte o aquellos autoexpandibles, fabricados normalmente en metal o aleaciones, se insertan en el vaso diana con un elemento de retención o vaina situado sobre el stent que evita que éste se expanda antes de su colocación en la ubicación diana. El otro tipo de stent requiere un estímulo para su expansión después de la colocación en el vaso diana. En la mayoría de ocasiones, este estímulo es la presión o fuerza radial que se aplica por medio del inflado de un balón en un catéter. Los stents que responden a otros estímulos, por ejemplo el calor, también son conocidos por los expertos, y normalmente están formados por un material con memoria de forma, ya sea una aleación o un polímero.
A menudo es preferible administrar un fármaco en la ubicación diana, lugar en el que el stent también sirve como estructura para el transporte del compuesto terapéutico. Se han propuesto numerosos enfoques y, en el caso de los stents metálicos, un enfoque propuesto consiste en revestir directamente los filamentos del stent con un polímero que contiene el agente terapéutico. Sin embargo, este enfoque presenta diversos problemas, como la rotura del polímero en el momento de la expansión del stent durante el despliegue. Dado que los filamentos del stent presentan una superficie limitada, y habida cuenta de que el conjunto del revestimiento polimérico debe ser tan delgado que no incremente significativamente el perfil del stent, la cantidad de polímero que se puede aplicar es limitada. En consecuencia, otro inconveniente de los stents con revestimiento polimérico para la administración de un fármaco consiste en la limitada capacidad para el transporte del fármaco.
Otro enfoque para lograr la administración de un fármaco en combinación con un stent consiste en la inclusión de una vaina, que recubre el stent y contiene el agente terapéutico (patentes estadounidenses US-5.383.928 y US-5.453.090). Por lo general, este tipo de vainas se fija al stent por medio de un hemostato u otro tipo de mecanismo de sujeción, aunque ello presenta el inconveniente de incrementar el perfil del catéter y, por lo tanto, reduce la flexibilidad y adaptabilidad.
Sin embargo, el problema principal consiste en que los stents inducen la proliferación de células vasculares de músculo liso, hecho que conlleva una reestenosis significativa al cabo de pocos meses.
Resumen del invento
En consecuencia, un objetivo del presente invento consiste en proporcionar un stent que no presente los problemas anteriormente citados. De forma sorprendente, recientemente se ha descubierto que la proliferación de células vasculares de músculo liso provocada por los stents se puede reducir si el stent en cuestión incorpora un compuesto de pirimidopirimidina.
El dipiridamol (2,6-bis(dietanolamino)-4,8-dipiperidino-pirimido[5,4-di]pirimidina]), las pirimidopirimidinas sustituidas estrechamente relacionadas y su preparación se han descrito, por ejemplo, en la patente estadounidense US-3.031.450. Otras pirimidopirimidinas sustituidas también relacionadas y su preparación se han descrito, por ejemplo, en la patente británica GB-1.051.218, entre otras, el compuesto mopidamol (2,6-bis-(dietanolamino)-4-piperidinopirimido[5,4-di]pirimidina).
El dipiridamol se introdujo a comienzos de la década de 1960 como vasodilatador coronario. También se conocen sus propiedades inhibidoras de la agregación plaquetaria a causa de la inhibición de la captación de la adenosina. Posteriormente, se demostró en un estudio sobre la circulación arterial del cerebro en un modelo de conejo que el dipiridamol reduce la formación de trombos. Estas investigaciones condujeron a su utilización como agente antitrombótico, y pronto se convirtió en el tratamiento de elección para tales aplicaciones, como la prevención del ictus, el mantenimiento de la permeabilidad de las derivaciones coronarias y la sustitución de válvulas así como en el tratamiento previo a la angioplastia coronaria.
En la solicitud de patente europea EP-0.543.653 se sugiere la utilización de dipiridamol para la preparación de una formulación adaptada para administración local a las células proliferativas. No hay indicios sobre la existencia de stents que incluyan dipiridamol.
Se conocen las propiedades antitrombóticas y, además, antimetastásicas del mopidamol.
En un aspecto, el invento incluye un dispositivo endoprotésico mejorado para la administración de un fármaco destinado a su inserción en una ubicación vascular por medio de la colocación de un catéter en dicha ubicación, que incluye: a) un elemento estructural en cuya superficie inferior, superior o ambas se han grabado una o varias microhendiduras y/o sobre el cual se encuentra un elemento polimérico, para su expansión conjunta con el elemento polimérico de un estado contraído a un estado expandido cuando el dispositivo se expone al citado estímulo; b) de forma opcional, un elemento polimérico es capaz de expandirse de un estado contraído a un estado expandido estable cuando el elemento polimérico se expone al estímulo seleccionado.
El citado dispositivo se puede implantar mediante un catéter, con el elemento estructural y el elemento polimérico opcional en los estados contraídos, y está adaptado para quedar sujeto a un vaso de la ubicación diana vascular mediante la presión radial ejercida contra la pared del vaso, con los elementos estructural y polimérico opcional en los estados expandidos.
Las microhendiduras del citado elemento estructural, del citado elemento polimérico o de ambos incluyen un compuesto farmacológico que contiene uno o varios ingredientes activos seleccionados del grupo formado por agentes que inhiben o, por lo menos, reducen la proliferación excesiva de las células de la pared vascular, agentes que incrementan la perfusión hística en el segmento posterior al stent, agentes que estimulan o incrementan la nueva formación de capilares, agentes designados para modular la cantidad o actividad de los factores de coagulación, agentes para reducir la cantidad de formación de trombina o fibrina, incorporados para su liberación desde el elemento, en su estado expandido, cuya mejora consiste en que el citado compuesto farmacológico incluye, como mínimo, un compuesto de pirimidopirimidina seleccionado de entre el dipiridamol, el mopidamol y sus sales farmacológicamente aceptables, opcionalmente, en combinación con uno o varios agentes antitrombóticos, agentes para potenciar la lisis de la fibrina, agentes para confinar localmente la proliferación celular de forma reversible o irreversible, una proteína de transferencia genética, un inhibidor de la metaloproteasa, una estatina, un antibiótico fungicida como la rapamicina, un inhibidor de la enzima conversora de la angiotensina (ECA), un antagonista de la angiotensina II, un inhibidor del receptor de la adenosina difosfato (ADF), un antagonista del calcio o un agente de reducción lipídica.
Asimismo, el dispositivo puede incluir un elemento polimérico con memoria de forma capaz de expandirse de un estado contraído a un estado estable radialmente expandido cuando el elemento polimérico se expone al estímulo seleccionado.
En una forma de realización, el elemento polimérico está formado por un polímero con memoria de forma que responde a un estímulo térmico a una temperatura que oscila entre aproximadamente 25ºC y 100ºC.
El elemento polimérico se puede expandir junto con el elemento estructural o, en otras formas de realización, el elemento polimérico contiene el elemento estructural y, en su estado contraído, es eficaz para retener el elemento estructural en su estado contraído.
En una forma de realización, el elemento polimérico que responde al estímulo térmico está formado por un polímero con memoria que presenta una transición del estado polimérico activada térmicamente. Se trata de un punto de fusión del polímero, una transición vítrea del polímero, una transición de fase de cristal líquido o una transición molecular de modo local. Un polímero de este tipo puede ser un polímero que contenga acrilato o metacrilato.
En otra forma de realización, el elemento estructural se expande al responder a un estímulo térmico o a una fuerza radial. Preferiblemente, dicho elemento estructural está fabricado en metal o en una aleación, como Nitinol, acero inoxidable, titanio, tantalio, cobalto, platino o iridio.
En una forma de realización preferente, el elemento estructural está formado por una aleación con memoria de forma para la expansión radial a una temperatura crítica mediante la activación de un diámetro con memoria recuperable por calor. Entonces, el dispositivo se calienta hasta la temperatura crítica. En otra forma de realización preferente, el elemento estructural está formado por un polímero con memoria de forma activado por calor. En otra forma de realización preferente, el elemento estructural está fabricado en metal y diseñado para la autoexpansión.
En otra forma de realización preferente, se puede producir una elución simultánea de los ingredientes activos o bien una elución que siga una secuencia especificada; las características de la elución pueden ser distintas.
Preferiblemente, se puede utilizar dipiridamol o una de sus sales farmacológicamente aceptables de forma exclusiva en un monopreparado o bien en combinación con otros agentes antitrombóticos para la reducción de la proliferación de células vasculares de músculo liso inducida por los stents. Todavía es más preferible la utilización de dipiridamol en presencia de un agente mediador de la disolución, preferentemente, un ácido orgánico o uno de sus derivados, en particular, ácido tartárico o anhídrido de ácido ciclohexanodicarboxílico (CHD). Todavía más preferible es un compuesto formado por 1 parte de dipiridamol por peso y entre 0,1 y 50, preferiblemente, entre 0,5 y 10 y, más específicamente, entre 0,8 y 5 partes de ácido tartárico o anhídrido de ácido de ciclohexanodicarboxílico por peso.
Es preferible mantener una concentración hística que corresponda a una concentración plasmática de dipiridamol o mopidamol de entre aproximadamente 0,2 y 5 \mumol/L, preferiblemente, de entre aproximadamente 0,4 y 5 \mumol/L y, en especial, de entre aproximadamente 0,5 y 2 \mumol/L o, en particular, de entre aproximadamente 0,8 y 1,5 \mumol/L. Estos valores se pueden conseguir mediante una carga directa del elemento polimérico del stent o las formulaciones parenterales, instantáneas o retardadas de dipiridamol disponibles en el mercado. De todas estas formulaciones, la preferente es la formulación retardada, por ejemplo, la que se encuentra disponible bajo la marca comercial Persantin® o, para el tratamiento combinado con dosis reducidas de ácido acetilsalicílico, utilizando las formulaciones disponibles en el mercado bajo la marca comercial Asasantin® o Aggrenox®. Las formulaciones retardadas de dipiridamol también se presentan en la patente europea EP-A-0032562, las formulaciones instantáneas se presentan en la patente europea EP-A-0068191, mientras que las combinaciones de ácido acetilsalicílico con dipiridamol se presentan en la patente europea EP-A-0257344. En el caso del mopidamol, también se pueden utilizar formulaciones parenterales, instantáneas o retardadas orales, por ejemplo las presentadas en la patente británica GB 1.051.218 o en la patente europea EP-A-0.108.898. De todas estas formulaciones, las retardadas son las preferentes.
En otra forma de realización preferente, y de conformidad con el presente invento, el depósito del ingrediente o ingredientes activos se puede cargar nuevamente con dipiridamol, un ingrediente activo adicional o ambos in vivo para mantener la concentración hística intestinal a una concentración constante con variaciones mínimas. Preferentemente, estos stents se pueden recargar con el ingrediente o ingredientes activos cuando el elemento polimérico está formado por hidrogeles.
Además del stent implantado, el dipiridamol o el mopidamol se pueden administrar en una dosis diaria de entre 50 mg y 900 mg, preferiblemente, de entre 100 mg y 480 mg y, de forma todavía más preferente, de entre 150 mg y 400 mg. Para tratamientos a largo plazo, es preferible administrar dosis repetidas, como una dosis de 25 mg de una formulación retardada de dipiridamol o cualquier otra formulación de liberación instantánea tres o cuatro veces al día. Para la administración parenteral, el dipiridamol se puede proporcionar en una dosis de entre 0,5 y 5 mg/kg de peso corporal, preferiblemente, de entre 1 y 3,5 mg/kg de peso corporal durante 24 horas.
El dipiridamol o el mopidamol, en combinación con dosis reducidas de ácido acetilsalicílico, se puede administrar oralmente en una dosis diaria de entre 10 mg y 50 mg de ácido acetilsalicílico junto con entre 100 mg y 600 mg de dipiridamol o mopidamol, preferiblemente, entre 160 mg y 480 mg de dipiridamol o mopidamol, por ejemplo, en una relación de peso de entre 1 a 5 y 1 a 12, de forma más preferible, en una relación de peso de 1 a 8, por ejemplo, 50 mg de ácido acetilsalicílico junto con 400 mg de dipiridamol o mopidamol.
El stent puede contener otros compuestos antitrombóticos a una concentración de entre 0,1 y 100 veces la dosis clínicamente descrita, preferiblemente, a una concentración de entre 0,3 y 30 veces y, de forma todavía más preferente, de entre 0,3 y 10 veces la citada dosis (por ejemplo, Rote Liste® 1999; fradafiban, lefradafiban: EP-A-0483667), junto con una dosis diaria de entre 50 mg y 900 mg, preferentemente, de entre 100 mg y 480 mg y, de forma todavía más preferible, entre 150 mg y 400 mg de dipiridamol o mopidamol.
Para un tratamiento combinado con dipiridamol o mopidamol junto con inhibidores de la enzima conversora de la angiotensina (ECA), se indica la utilización de cualquier inhibidor de la enzima conversora de la angiotensina (ECA) conocido en la técnica, como benazepril, captopril, ceronapril, enalapril, fosinopril, imidapril, lisinopril, moexipril, quinapril, ramipril, trandolapril o perindopril, utilizando dosis correspondientes a las conocidas en la técnica, por ejemplo las descritas en Rote Liste® 1999, Editio Cantor Verlag Aulendorf.
Para un tratamiento combinado con dipiridamol o mopidamol junto con los antagonistas del receptor de la angiotensina II, se indica la utilización de cualquier antagonista del receptor de la angiotensina II conocido en la técnica, por ejemplo sartán como candesartán, eprosartán, irbesartán, losartán, telmisartán, valsartán, olmesartán o tasosartán, utilizando dosis correspondientes a las conocidas en la técnica, como aquellas descritas en Rote Liste® 1999, Editio Cantor Verlag Aulendorf.
Para un tratamiento combinado con dipiridamol o mopidamol junto con antagonistas del calcio, se indica la utilización de cualquier antagonista del calcio conocido en la técnica, por ejemplo nifedipina, nitrendipina, nisoldipina, nilvadipina, isradipina, felodipina o lacidipina, utilizando dosis correspondientes a las conocidas en la técnica, como aquellas descritas en Rote Liste® 1999, Editio Cantor Verlag Aulendorf.
Para un tratamiento combinado con dipiridamol o mopidamol junto con estatinas, se indica la utilización de cualquier estatina conocida en la técnica, por ejemplo lovastatina, simvastatina, pravastatina, fluvastatina, atorvastatina o cerivastatina, utilizando dosis correspondientes a las conocidas en la técnica, como aquellas descritas en Rote Liste® 1999, Editio Cantor Verlag Aulendorf.
El fármaco adicional que contiene el elemento polimérico es, por ejemplo, un agente anticoagulante, un agente antiproliferativo, un vasodilatador, un nitrato, un antioxidante, un oligonucleótido antisentido, un agente antiplaquetario o una enzima para la disolución de coágulos. En una forma de realización preferente, el fármaco es el anticoagulante heparina.
En una forma de realización, el elemento polimérico aloja el elemento estructural, sujeto al primer elemento mediante un adhesivo. Dicho adhesivo puede ser, por ejemplo, un biopolímero, como una proteína o un péptido. Asimismo, el adhesivo se puede preparar a partir de un polímero sintético que aumenta de volumen o es hidrosoluble. Más adelante se proporcionan algunos polímeros de ejemplo. En una forma de realización preferente, el adhesivo se prepara a partir de heparina.
Estos y otros objetivos y características del presente invento se podrán apreciar con mayor detalle gracias a la siguiente descripción exhaustiva del invento en combinación con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
En la figura 1 se muestra una sección transversal de un filamento de un dispositivo endoprotésico de conformidad con una forma de realización del presente invento, en la que el elemento estructural 1 se encuentra alojado en el elemento polimérico 2 que contiene dipiridamol que, a su vez, puede estar recubierto por un segundo elemento polimérico opcional 3 que permite influir en las propiedades de liberación de los ingredientes activos;
En la figura 2 se muestra un ejemplo de una red bidimensional de un dispositivo endoprotésico de conformidad con una forma de realización del invento, en la que los filamentos en forma de zigzag 11 están reticulados con filamentos adicionales 12. La celda 4 formada a partir de 11 y 12 permite evitar que el stent cierre las ramificaciones laterales del vaso;
En la figura 3 se muestra un dispositivo endoprotésico de conformidad con una forma de realización del presente invento, en la que la red bidimensional de filamentos forma un stent en forma cilíndrica 100, cuya superficie está parcialmente revestida por anillos adicionales, 202 y 203, que incluyen ingredientes activos adicionales. Existe la posibilidad de unir otro anillo 201 al tubo 100. Los propios anillos pueden estar formados por solapamientos que permiten que algunas de estas superposiciones se muestren en la parte superior de sus homólogos sin bloquear bifurcaciones o ramificaciones laterales del vaso;
En la figura 4 se muestra una sección transversal de un filamento de un dispositivo endoprotésico de conformidad con una forma de realización del presente invento, en la que se han grabado microhendiduras o surcos en el elemento estructural 1 a lo largo del filamento que contiene el fármaco activo, como dipiridamol u otros fármacos. Las diversas microhendiduras, o pequeñas cavidades, pueden contener distintos fármacos así como diversos revestimientos que permitan la liberación con distintas farmacocinéticas 6, que pueden estar revestidas por una capa polimérica opcional 5 que permite influir en las propiedades de liberación de los ingredientes activos.
Descripción detallada del invento
El dispositivo endoprotésico del presente invento, que en el presente documento también se denomina stent, está diseñado para su inserción en un vaso diana mediante la utilización de un catéter. Tal y como se describirá a continuación, el stent autocontenible de perfil reducido está diseñado para que se expanda en respuesta a un estímulo así como para la administración de un compuesto terapéutico para su liberación en la ubicación diana.
En su aspecto más genérico, el dispositivo está formado por un elemento estructural con microhendiduras grabadas, un elemento polimérico opcional o ambos. Los dos elementos están diseñados para su expansión conjunta. En una forma de realización, los elementos se expanden de forma conjunta y, en otra forma de realización, el elemento polimérico aloja el elemento estructural. Cada una de estas formas de realización se describirá con todo detalle más adelante.
En una primera forma de realización del dispositivo, un elemento estructural está alojado en el elemento polimérico. Por lo general, el dispositivo presenta una forma cilíndrica o tubular. Un elemento estructural confiere resistencia mecánica al dispositivo y, lo que es más importante, puede incorporar en sus superficies exteriores un elemento polimérico. De conformidad con esta primera forma de realización, el elemento polimérico rodea o aloja el elemento estructural.
En una forma de realización especialmente preferible, el elemento polimérico está formado por dos o más capas de diversos polímeros con distintas propiedades de elución situadas sobre un elemento estructural.
En una segunda forma de realización del dispositivo, un elemento estructural cuenta con microhendiduras grabadas en su superficie. Por lo general, el dispositivo presenta una forma tubular o cilíndrica. Un elemento estructural confiere resistencia mecánica al dispositivo y, lo que es más importante, aloja en sus superficies exteriores las citadas microhendiduras.
Estas microhendiduras están grabadas sobre el elemento estructural, por ejemplo, mediante técnicas de grabado por láser, como se comentará más adelante. Tal y como se describirá más abajo con mayor detalle, las microhendiduras cuentan en su interior con un compuesto farmacológico formado, por ejemplo, por dipiridamol, y están recubiertas por un revestimiento polimérico; posteriormente, el dispositivo se expande, por ejemplo, al exponer el elemento estructural a un estímulo térmico para activar una transición material para la recuperación a un estado de memoria o por medio de fuerza radial, como la que se consigue mediante el inflado de un balón en un catéter.
A. Elemento estructural
Preferiblemente, el elemento estructural del dispositivo está fabricado en metal o en una aleación, incluidas las aleaciones con memoria de forma. Entre los diversos metales de ejemplo se encuentran el acero inoxidable, el titanio, el níquel, el tantalio, el cobalto, el platino y el iridio. Entre las aleaciones de ejemplo se encuentran las formadas por estos metales, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni y las aleaciones con memoria de forma de Ni-Ti, que se conocen bajo la denominación de Nitinol, Bimetal o Memotal.
Las formas de realización más preferentes utilizan elementos estructurales biodegradables combinados con elementos poliméricos biodegradables que presentan distintos perfiles de biodegradación.
El elemento estructural de este dispositivo también se puede fabricar a partir de un polímero, en especial, un polímero con memoria de forma; más adelante se proporcionan polímeros de ejemplo.
El elemento estructural puede adoptar una amplia variedad de geometrías o configuraciones, como las que se describen en el presente documento, y las conocidas en la técnica relacionada. Los stents disponibles en el mercado indicados para su utilización como elemento estructural son, entre otros, el stent de Johnson & Johnson's Interventional Systems, un stent de perfil reducido de Arterial Vascular Engineering, el stent Cook de Cook Cardiology Co., el stent BX^{TM} de Cordis y el stent de elución de fármaco Sirolimus (Sacrolimus) Cypher^{TM} de Cordis.
En una forma de realización preferente específica, las microhendiduras están grabadas en la superficie inferior, superior o ambas del elemento estructural. Estas microhendiduras contienen un compuesto farmacológico que incluye dipiridamol u otro fármaco activo.
Estas microhendiduras pueden adoptar una amplia variedad de geometrías o configuraciones, como las que se describen en el presente documento y las conocidas en la técnica relacionada. Todavía más preferible es la utilización de microcanales que se extiende a lo largo de toda la superficie del filamento o de los microorificios, trazados en determinados diseños sobre la superficie del filamento. Éstos pueden estar grabados en la superficie de los elementos estructurales con la ayuda de técnicas de grabado por láser. Como norma general, las microhendiduras abarcan hasta el 40%, preferiblemente entre el 5% y el 35% y, de forma más específica, entre el 10% y el 20% de la superficie inferior, superior o ambas del elemento estructural. Hasta el 80%, preferiblemente, entre el 30% y el 70% y, en particular, entre el 40% y el 60% de la altura del perímetro del elemento estructural puede estar grabada con la finalidad de conformar microhendiduras sin que ello suponga la desestabilización del filamento.
B. Elemento polimérico
El elemento polimérico puede tener memoria de forma o bien puede presentar expansión del revestimiento. Ambos tipos son adecuados para proporcionar una base de transporte para diversos compuestos orgánicos e inorgánicos. El transportador se puede recargar en el supuesto de que la concentración hística o plasmática se sitúe por debajo de una determinada concentración que se desee.
El elemento polimérico del dispositivo está formado por un polímero con memoria de forma formulado para presentar una transición de estado polimérico que responda al estímulo seleccionado. Cuando se produce la exposición al estímulo, se activa la transición polimérica y el elemento polimérico pasa de un estado contraído en el que el diámetro es reducido a un estado expandido en el que el diámetro es mayor.
Los polímeros con memoria de forma indicados para su utilización en el presente invento incluyen, por ejemplo, los descritos en la patente estadounidense nº 5.163.952, que se incorpora al presente documento como referencia. De forma específica, el polímero con memoria de forma es un polímero que contiene acrilato o metacrilato; más adelante se proporcionan formulaciones de ejemplo.
Tal y como se ha tratado con anterioridad, el elemento polimérico con memoria de forma se caracteriza por tratar de asumir un estado de memoria en respuesta a un estímulo que activa la transición polimérica. Dicho estímulo puede ser (i) la adsorción térmica por parte del polímero, (ii) la adsorción de líquido por parte del polímero, (iii) un cambio en el pH del líquido que está en contacto con el polímero o (iv) la adsorción de lumínica.
Los polímeros que responden al calor son aquellos que experimentan una transición térmica a una temperatura crítica. Por ejemplo, una transición térmica de este tipo puede ser un punto de fusión cristalina de la cadena principal o bien de una cadena lateral del polímero, preferiblemente entre aproximadamente 25ºC y 100ºC; una temperatura de transición vítrea entre aproximadamente 25ºC y 100ºC y, de forma todavía más preferente, entre 25ºC y 80ºC; una temperatura de transición de (mistificación) de fase de cristal líquido; o una transición molecular de modo local.
Los polímeros que responden a la adsorción de un líquido están formulados mediante la incorporación de material hidrofílico en el polímero, como n-vinil-pirrolidona. Normalmente, cuando se expone a un medio acuoso, la n-vinil-pirrolidona absorbe el agua e incrementa su volumen, hecho que provoca la expansión del polímero.
Por su parte, los polímeros que responden a un cambio en el pH están formulados mediante la incorporación de materiales sensibles al pH, como ácido acrílico o ácido metacrílico. Por lo general, estos polímeros aumentan de volumen en respuesta a un cambio en el entorno iónico para la transición de un estado reducido contraído a un estado expandido de mayores dimensiones.
En una forma de realización preferente del invento, el elemento polimérico se prepara a partir de un polímero sensible al calor. Estos polímeros suelen ser polímeros termoplásticos que se flexibilizan y adoptan una nueva forma cuando se les aplica calor o presión. Estos polímeros pueden ser polímeros reticulados en distintos grados de modo que el polímero se flexibilizará con el calor pero no se moverá. Tal y como se ha tratado con anterioridad, y de forma preferente, el polímero con memoria de forma que se utilizará para formar el elemento estructural del dispositivo es un polímero sensible al calor y, en particular, un polímero que contiene acrilato o metacrilato.
Un polímero de ejemplo con memoria y que contiene metacrilato se prepara al combinar los monómeros metacrilato de metilo, polietilenglicol, metacrilato y butilmetacrilato en una proporción de 2:1:5:1. Un reticulador, como el hexanodioldimetacrilato, y un iniciador térmico o ultravioleta, como el éter de metilo de benzoína o el azobisisobutilnitrilo (AIBN). Los monómeros se pueden polimerizar para su extrusión en una extrusora convencional para proporcionarles la longitud de una estructura tubular o una chapa plana, y se reticulan mediante la exposición a la luz ultravioleta, los electrones de alta energía, la radiación gamma o el calor. Asimismo, los monómeros también se pueden polimerizar en un tubo giratorio transparente para formar una estructura tubular.
En experimentos efectuados como apoyo para el presente invento que se describen más adelante, se formaron elementos poliméricos a partir de los monómeros metacrilato de metilo, polietilenglicol, metacrilato y butilmetacrilato. Estos monómeros se reticularon con hexanodioldimetacrilato y la polimerización se inició con Darocur. El principal polímero termoplástico de ejemplo es el óxido de polietileno, un termoplástico de heterocadena con un punto de fusión cristalina que se sitúa alrededor de los 65ºC. El óxido de polietileno se puede reticular mediante la utilización de un metacrilato o acrilato multifuncional, como el isocianurato de trialilo. Las mezclas termoplásticas también son polímeros con memoria adecuados, como las mezclas de óxido de polietileno con metacrilato de metilo, polietileno, policaprolactona o transpolioctanómero (Vestenamer®). Por lo general, las mezclas presentan entre el 10% y el 90% y, preferiblemente, entre el 30% y el 70% de óxido de polietileno. Éstas se pueden reticular mediante la utilización de reticuladores multifunción convencionales. Otros polímeros cuya utilización es preferente son aquellos preparados mediante polimerización por condensación y radicales libres o polimerización por adición. Los polímeros obtenidos por condensación son aquellos en los que en la fórmula molecular de la unidad de repetición de la cadena polimérica faltan determinados átomos presentes en el monómero que los conforma o bien que se puede degradar. Entre los polímeros por condensación de ejemplo se encuentran el poliéster, el polianhídrido, la poliamida, el poliuretano, la celulosa y el polisiloxano. La cadena de radicales o los polímeros por adición son aquellos en los que no se produce la pérdida de una pequeña molécula, como en los polímeros por condensación. Los polímeros formados por adición son el polietileno, el metacrilato de polimetilo, el cloruro de polivinilo y el poliacrilonitrilo.
C. Agente terapéutico
El dispositivo endoprotésico del invento incluye uno o varios agentes terapéuticos, como mínimo uno de los cuales es dipiridamol o mopidamol, contenido en las microhendiduras o incorporado en uno o varios elementos poliméricos para su liberación en la ubicación diana. Las microhendiduras se pueden rellenar con los fármacos mediante la inmersión del elemento estructural en un compuesto formado por el fármaco y la evaporación opcional de componentes volátiles. Acto seguido, las microhendiduras se pueden recubrir mediante la inmersión del elemento estructural en un compuesto formado por un compuesto polimerizable, la evaporación opcional de compuestos volátiles y, finalmente, un proceso de calentamiento o irradiación.
Como alternativa, los fármacos se pueden incorporar en el elemento polimérico mediante difusión pasiva tras la fabricación del elemento polimérico o, preferiblemente, mediante la adición del fármaco al polímero con anterioridad a la extrusión del elemento polimérico o antes de la polimerización del elemento.
Otros fármacos de ejemplo son la heparina para evitar la formación de trombos; un agente antiproliferativo, como el metotrexato; un vasodilatador, como un bloqueador del canal del calcio; un nitrato; agentes antiplaquetarios, como la ticlopidina, abciximab (ReoPro^{TM}) o Integrelin^{TM}; enzimas para la disolución de coágulos, como el activador del plasminógeno hístico; oligonucleótidos antisentido; la prourocinasa; la urocinasa; la estreptocinasa; antioxidantes, como la vitamina E y el glutatión; la finasterida (Proscar®) para el tratamiento de la hiperplasia prostática benigna; metaloproteinasas; la estatina; la ciclosporina; inmunosupresores de segunda y tercera generación, FK 540; inhibidores de la formación de neoíntima mediados por estrógenos; compuestos liberadores de óxido nítrico, como la diamina n-dimetilhexano y las l-argininas; agentes de transferencia genética mediada por virus; factores antimitogénicos y agentes antiendotelina.
D. Configuraciones del dispositivo
Los elementos estructural y polimérico del dispositivo pueden adoptar cualquier número de configuraciones geométricas.
Preferiblemente, el elemento estructural del dispositivo es un stent autoexpandible, en el que el elemento estructural en su estado contraído se encuentra bajo tensión y, en ausencia de un elemento de retención, se expandirá al estado en el que presenta el mayor diámetro. El elemento polimérico opcional actúa como un elemento de retención para el elemento estructural. El elemento polimérico, formado por un polímero con memoria de forma, es autocontenible, esto es, mantiene su estado en el que presenta el menor diámetro hasta que se activa la transición polimérica. Esta característica del dispositivo constituye una ventaja para mantener un perfil reducido del dispositivo.
La expansión del dispositivo se puede lograr mediante la exposición del elemento polimérico a un estímulo, por ejemplo calor para activar la transición polimérica. Cuando se produce la expansión del elemento polimérico, el elemento estructural deja de estar retenido y se expande junto con el elemento polimérico.
Se puede apreciar que el dispositivo puede estar formado por múltiples materiales y puede presentar diversas geometrías. Por ejemplo, el elemento estructural puede ser un polímero o bien un metal, y la configuración de chapa plana puede incorporar ranuras, aberturas o huecos. Asimismo, también se puede apreciar que el elemento estructural y los elementos poliméricos pueden presentar diversas geometrías.
E. Preparación del dispositivo
Al preparar el dispositivo endoprotésico del presente invento, el elemento polimérico opcional y los elementos estructurales se preparan por separado y, a continuación, se unen para conformar el dispositivo. La selección del material de cada uno de los elementos del dispositivo depende en parte de su configuración y de si el elemento polimérico reviste el elemento estructural o bien si se expande junto con él.
Preferiblemente, el elemento polimérico se prepara a partir de una mezcla de monómeros que se polimeriza mediante su exposición a la luz ultravioleta. La película o el tubo polimérico resultante presente una transición térmica ente aproximadamente 35ºC y 50ºC. El elemento polimérico se corta mediante un láser o una cuchilla de precisión para lograr la geometría que se desee. Este elemento se sitúa en su estado contraído con el menor diámetro al calentarlo por encima de su temperatura de transición térmica y envolverlo alrededor de un tubo o varilla de tamaño apropiado. Entonces, el elemento se enfría para mantener la forma y, después, se extrae el tubo que se había colocado en su interior. A continuación, el elemento se sitúa alrededor del elemento estructural, por lo general, un stent metálico o de una aleación metálica adquirido de las fuentes comerciales disponibles o preparado con arreglo a los métodos conocidos. Por ejemplo, se puede utilizar el stent de Johnson & Jonson Interventional Systems, que presenta un diseño de tubo con ranuras, o el stent Cook de Cook Cardiology. Se apreciará que el elemento polimérico puede recubrir directamente el contorno del elemento estructural en lugar de envolver una varilla o tubo.
Como alternativa, el elemento polimérico se puede preparar a partir de una mezcla polimérica que se calienta y combina en una extrusora convencional para que la extrusión revista los filamentos del elemento estructural o para formar la geometría que se desee, ya sea un tubo cilíndrico o una tira rectangular. En el ejemplo, el elemento polimérico se prepara a partir de polioctenileno y glicol de polietileno y se reticula con isocianurato de trialilo. También es adecuado utilizar otros polímeros, como el polietileno.
Después de la extrusión de un elemento polimérico independiente, el elemento polimérico se corta a la longitud adecuada, se convierte en una malla o se le introduce el elemento estructural o bien se bobina conjuntamente con el elemento estructural, en función de la geometría de cada elemento. Por ejemplo, un elemento estructural con una forma plana rectangular se puede preparar a partir de Nitinol, comercializado por Shape Memory Applications, Santa Clara (California).
El elemento estructural y el elemento polimérico, que presentan la misma geometría, se calientan hasta una temperatura superior a sus respectivas temperaturas de transición y se bobinan de forma conjunta alrededor de una varilla de acero inoxidable cuyo diámetro se ha seleccionado con arreglo al tamaño final del stent que se desee. Los elementos se enfrían mientras se retienen en la forma contraída alrededor de la varilla para formar el dispositivo. En el caso de que tanto el elemento estructural como el elemento polimérico del dispositivo estén formados por un polímero, el dispositivo también puede incluir un material radiopaco, como oro, acero inoxidable, platino, tantalio, bismuto, sales metálicas, como sulfato de bario, o agentes que contengan yodo, como OmniPaque® (Sanofi Winthrop Pharmaceuticals). El material radiopaco se puede incorporar al polímero con anterioridad a la extrusión de los elementos del dispositivo, o bien se puede aplicar un revestimiento radiopaco a uno de los elementos o a ambos. El material radiopaco proporciona un medio para identificar la ubicación del stent mediante rayos X u otras técnicas de diagnóstico por imagen durante la implantación del stent o después de la misma. La preparación de un elemento polimérico con regiones radiopacas, que se consiguen mediante partículas de oro distribuidas por el elemento polimérico, se describe en la siguiente sección.
F. Método de uso
Tal y como se ha tratado con anterioridad, el dispositivo endoprotésico del presente invento se coloca en una ubicación vascular diana por medio de un catéter de angioplastia transluminal. El catéter se introduce por una guía convencional y el stent se sitúa en el interior de la ubicación diana mediante, por ejemplo, imágenes fluoroscópicas.
Una vez que el stent se encuentra correctamente situado, se llena un balón con líquido para estimular la transición de estado polimérico del elemento polimérico. Tal y como se ha tratado con anterioridad, la transición polimérica se puede inducir térmicamente, se puede activar mediante un cambio en el pH o la adsorción de un líquido o bien se puede inducir mediante la luz transportada por fibra óptica. Una vez que el stent se ha expuesto al estímulo, éste se expande de su estado en el que el diámetro es menor a su estado de memoria. Por ejemplo, un stent con una transición polimérica activada térmicamente se estimula para que se expanda mediante el llenado de un balón de catéter con un líquido calentado, como un agente de contraste calentado entre unos 40ºC y 100ºC. Entonces, el elemento polimérico adsorbe el calor que desprende el líquido. El propio catéter puede estar específicamente diseñado para la inyección de un líquido calentado y para lograr una mejor transferencia térmica. A modo de ejemplo, el catéter puede presentar una doble luz para que el líquido calentado regrese hasta la zona del balón del catéter.
El estímulo también puede ser un estímulo de pH o un estímulo líquido, en el que una solución tampón de un determinado pH se introduce en el balón. Las pequeñas aberturas del balón, practicadas con anterioridad a la colocación del stent alrededor del balón, permitirían que el líquido entrara en contacto con el stent. En una forma de realización preferente, el estímulo es térmico, y el líquido calentado se introduce en el balón. El calor del líquido se conduce por convección hasta el stent polimérico y eleva la temperatura del stent hasta su temperatura de transición térmica, como una temperatura de transición vítrea de entre unos 25ºC y 100ºC, preferentemente, de entre 25ºC y 80ºC y, de forma todavía más preferible, de entre 35ºC y 70ºC. En respuesta al estímulo, el elemento polimérico pasa a su estado de memoria. El elemento estructural se expande de forma conjunta con el elemento polimérico, en respuesta al estímulo térmico, a la fuerza radial del balón inflado o como consecuencia del diseño autoexpandible del elemento estructural. La expansión del dispositivo prosigue hasta que las paredes vasculares restringen el movimiento de los elementos. Una vez que el stent se ha desplegado en su totalidad con los segmentos en su estado expandido, el catéter se puede retirar a través de la guía y, finalmente, se puede extraer dicha guía.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos explican con detalle la preparación de dispositivos endoprotésicos de conformidad con el presente invento. Dichos ejemplo son meramente ilustrativos y en ningún modo constituyen una limitación para el alcance del invento.
Ejemplo 1 Modelo de prueba
Incorporación de bromodeoxiuridina (BrdU) en lugar de timidina en el ADN, medición con anticuerpo anti-BrdU-POD (Cell proliferation ELISA, BrdU, obtenido de Roche Diagnostics, Mannheim [Alemania]).
Esta prueba ha proporcionado los siguientes resultados con los stents cargados con dipiridamol de conformidad con el presente invento:
CI50: 0,1-0,3 \muM/L de dipiridamol; células musculares estimuladas con el factor de crecimiento derivado de las plaquetas BB (FCDP-BB).
CI50: 4-10 \muM/L de dipiridamol; con medio recién preparado.
CI50: 1-3 \muM/L de dipiridamol; células musculares sin estimulación.
Ejemplo 2
Se ha preparado un stent de conformidad con el método presentado en la patente estadounidense US-5.674.242. El elemento polimérico se ha fabricado a partir de una mezcla de entre 1 y 10 g de dipiridamol, entre 1 y 50 g de anhídrido ciclohexanodicarboxílico y entre 50 y 200 g de distintos monómeros de metacrilato.
El stent muestra las siguientes propiedades tras 16 horas de incubación: 100% de inhibición de la síntesis de ADN; fuerte liberación de dipiridamol.
Ejemplo 3
Se ha preparado un stent de conformidad con el método presentado en la patente estadounidense US-5.674.242. El elemento polimérico se ha fabricado a partir de una mezcla de entre 1 y 10 g de dipiridamol, entre 2 y 10 g de ácido tartárico y entre 50 y 200 g de distintos monómeros de metacrilato.
El stent muestra las siguientes propiedades tras 16 horas de incubación: 96% de inhibición de la síntesis de ADN; fuerte liberación de dipiridamol.
Ejemplo 4
Se ha preparado un stent de conformidad con el método presentado en la patente estadounidense US-5.674.242. El elemento polimérico se ha fabricado a partir de una mezcla de entre 1 y 10 g de dipiridamol y entre 50 y 200 g de distintos monómeros de metacrilato.
El stent muestra las siguientes propiedades tras 16 horas de incubación: 74% de inhibición de la síntesis de ADN; escasa liberación de dipiridamol.

Claims (23)

1. Un dispositivo endoprotésico mejorado para la administración de un fármaco destinado a su inserción en una ubicación vascular por medio de la colocación de un catéter en dicha ubicación, que incluye: (a) un elemento estructural en cuya superficie inferior, superior o ambas se han grabado una o varias microhendiduras y/o sobre el cual se encuentra un elemento polimérico, para su expansión conjunta con el elemento polimérico de un estado contraído a un estado expandido cuando el dispositivo se expone al citado estímulo; (b) de forma opcional, un elemento polimérico es capaz de expandirse de un estado contraído a un estado expandido estable cuando el elemento polimérico se expone al estímulo seleccionado. El citado dispositivo se puede implantar mediante un catéter, con el elemento estructural y el elemento polimérico opcional en los estados contraídos, y está adaptado para quedar sujeto a un vaso de la ubicación diana vascular mediante la presión radial ejercida contra la pared del vaso, con los elementos estructural y polimérico opcional en los estados expandidos. Las microhendiduras del citado elemento estructural, del citado elemento polimérico o de ambos incluyen un compuesto farmacológico que contiene uno o varios ingredientes activos seleccionados del grupo formado por agentes que inhiben o, por lo menos, reducen la proliferación excesiva de las células de la pared vascular, agentes que incrementan la perfusión hística en el segmento posterior al stent, agentes que estimulan o incrementan la nueva formación de capilares, agentes designados para modular la cantidad o actividad de los factores de coagulación, agentes para reducir la cantidad de formación de trombina o fibrina, incorporados para su liberación desde el elemento, en su estado expandido, cuya mejora consiste en que el citado compuesto farmacológico incluye, como mínimo, un compuesto de pirimidopirimidina seleccionado de entre el dipiridamol, el mopidamol y sus sales farmacológicamente aceptables, opcionalmente, en combinación con uno o varios agentes antitrombóticos, agentes para potenciar la lisis de la fibrina, agentes para confinar localmente la proliferación celular de forma reversible o irreversible, una proteína de transferencia genética, un inhibidor de la metaloproteasa, una estatina, un antibiótico fungicida como la rapamicina, un inhibidor de la enzima conversora de la angiotensina (ECA), un antagonista de la angiotensina II, un inhibidor del receptor de la adenosina difosfato (ADF), un antagonista del calcio o un agente de reducción
lipídica.
2. De conformidad con la reivindicación 1, el agente mediador de la disolución del dispositivo es un ácido orgánico o uno de sus derivados.
3. De conformidad con la reivindicación 1 o 2, el agente mediador de la disolución del dispositivo es ácido tartárico o anhídrido de ácido ciclohexanodicarboxílico.
4. De conformidad con las reivindicaciones de la 1 a la 3, los distintos ingredientes activos del dispositivo se pueden eluir de forma simultánea.
5. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, los distintos ingredientes activos del dispositivo se pueden eluir siguiendo una secuencia específica y con distintas características de elución.
6. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, la pirimidopirimidina es dipiridamol.
7. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el dispositivo contiene pirimidopirimidina en una cantidad que mantiene una concentración plasmática de aproximadamente entre 0,2 \mumol/L y 5 \mumol/L.
8. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el dispositivo se caracteriza por administrar pirimidopirimidina en una dosis de entre 0,5 y 5 mg/kg de peso corporal durante 24 horas.
9. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento polimérico del dispositivo está formado por un polímero con memoria de forma que responde a un estímulo térmico a una temperatura de aproximadamente entre 25ºC y 100ºC.
10. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento polimérico del dispositivo se expande junto con el elemento estructural.
11. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento polimérico del dispositivo aloja el citado elemento estructural y, en su estado contraído, es eficaz para retener el citado elemento estructural en su estado contraído.
12. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento polimérico del dispositivo que responde al calor está formado por un polímero con memoria que presenta una transición de estado polimérico activada térmicamente seleccionada del grupo formado por: (a) un punto de fusión del polímero; (b) una transición vítrea del polímero; (c) una transición de fase de cristal líquido; y (d) una transición molecular de modo local.
13. El elemento polimérico del dispositivo de la reivindicación 12 es un polímero que contiene metacrilato o acrilato.
14. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento estructural del dispositivo responde a un estímulo seleccionado del grupo formado por calor y fuerza radial.
15. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento estructural del dispositivo está fabricado en metal o en una aleación seleccionada del grupo formado por Nitinol, acero inoxidable, titanio, tantalio, cobalto, platino e iridio.
16. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento estructural del dispositivo está formado por una aleación con memoria de forma para su expansión radial a una temperatura crítica mediante la activación de un diámetro de memoria recuperable por calor; dicho dispositivo se calienta hasta la citada temperatura crítica.
17. De conformidad con las reivindicaciones de la 1 a la 14, el elemento estructural del dispositivo está formado por un polímero con memoria de forma activado por calor.
18. De conformidad con las reivindicaciones de la 1 a la 16, el elemento estructural del dispositivo está fabricado en metal y diseñado para su autoexpansión.
19. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el compuesto farmacológico del dispositivo está formado por dipiridamol o una de sus sales farmacológicamente aceptables, en combinación con heparina, Clopidogrel o ambas sustancias.
20. De conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el elemento polimérico del dispositivo se sitúa sobre el citado elemento estructural por medio de la fijación de dicho elemento polimérico al citado elemento estructural mediante un adhesivo.
21. El adhesivo del dispositivo de la reivindicación 20 es un biopolímero seleccionado del grupo formado por proteínas y péptidos.
22. El adhesivo del dispositivo de las reivindicaciones 20 o 21 está preparado a partir de un polímero sintético que aumenta de volumen o es hidrosoluble.
23. Las microhendiduras del dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores cubren hasta el 40% de la superficie inferior, superior o ambas, y están grabadas en hasta el 80% de la altura del perímetro del elemento estructural.
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