ES2323497T3 - Composiciones transdermicas de toxina botolinum. - Google Patents

Abstract

Un medicamento que comprende una toxina botulinum para ser usado en el tratamiento de arrugas, como arrugas en la frente, dolores de cabeza, como migraña, jaqueca, distonía cervical, distonía focal de la mano, inflamación neurogénica, hiperhidrosis, blefaroespasmo, estrabismo, espasmo hemifacial, trastorno de los párpados, parálisis cerebral, espasticidad focal, espasticidad de los miembros, tics, temblores, bruxismo, fisura anal, fibromialgia, disfagia, lacrimación y dolor debido a espasmos musculares al: (a) alterar de manera no química el estrato córneo de la piel de un paciente para reducir la impermeabilidad del estrato córneo; y (b) aplicar el medicamento a la piel del paciente en una zona cuyo estrato córneo ha sido alterado en el paso (a), reduciendo el medicamento la liberación del neurotransmisor en una estructura subdérmica del paciente.

Description

Composiciones transdérmicas de toxina botulinum.

La presente invención versa acerca de medicamentos que comprenden una toxina botulinum para la administración tópica transdérmica a pacientes.

Antecedentes Toxina botulinum

El género Clostridium tiene más de ciento veintisiete especies, agrupadas conforme a sus morfologías y funciones. La bacteria gramo positiva anaeróbica Clostridium botulinum produce una neurotoxina polipeptídica potente, la toxina botulinum, que causa una enfermedad neuroparalítica en humanos y animales denominado botulismo. Las esporas de Clostridium botulinum se encuentran en la tierra y pueden crecer en recipientes herméticos de comida esterilizados incorrectamente de fábricas caseras de conservas alimenticias, que son la causa de muchos de los casos de botulismo. Los efectos de botulismo aparecen normalmente de 18 a 36 horas después de comer los alimentos infectados con un cultivo o esporas de Clostridium botulinum. La toxina botulinum puede pasar aparentemente de manera no atenuada a través del revestimiento interior del intestino y atacar a las neuronas motoras periféricas. Los síntomas de intoxicación por toxina botulinum pueden progresar desde dificultad al caminar, tragar y hablar hasta parálisis de los músculos respiratorios y la muerte.

La toxina botulinum tipo A es el agente biológico natural más letal conocido al hombre. Aproximadamente 50 picogramos de una toxina botulinum tipo A disponible comercialmente (complejo de neurotoxina purificada)^{1} es una LD_{50} en ratones (es decir, 1 unidad). Una unidad de BOTOX® contiene aproximadamente 50 picogramos (aproximadamente 56 attomoles) de complejo de toxina botulinum tipo A. interesantemente, en una base molar, la toxina botulinum tipo A es aproximadamente 1.800 millones de veces más letal que la difteria, aproximadamente 600 millones de veces más letal que cianuro de sodio, aproximadamente 30 millones de veces más letal que la toxina de las cobras y aproximadamente 12 millones de veces más letal que el cólera. Singh, Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins, páginas 63-84 (capítulo 4) de Natural Toxins II, editado por B.R. Singh et al., Plenum Press, Nueva York (1976) (en el que la LD_{50} de la toxina botulinum tipo A de 0,3 ng es igual a 1 U es corregida por el hecho de que aproximadamente 0,05 ng de BOTOX® es igual a 1 unidad). Una unidad (U) de toxina botulinum se define como la LD_{50} tras inyección intraperitoneal en ratonas Swiss Webster pesando cada una de 18 a 20 gramos.

Se han caracterizado siete neurotoxinas de botulinum, siendo estas respectivamente serotipos de neurotoxinas de botulinum A, B, C_{1}, D, E, F y G, cada una de las cuales se distingue por la neutralización con anticuerpos específicos de tipo. Los distintos serotipos de toxina botulinum pueden variar en las especies animales a las que afectan y en la severidad y duración de la parálisis que evocan. La toxina botulinum enlaza aparentemente con una alta afinidad a las neuronas motoras colinérgicas, se transloca en la neurona y bloquea la liberación de acetilcolina.

Independientemente del serotipo, el mecanismo molecular de la intoxicación por toxina parece ser similar e implica al menos tres pasos o etapas. En el primer paso del proceso, la toxina se enlaza con la membrana presináptica de la neurona objetivo a través de una interacción específica entre la cadena pesada, la cadena H y un receptor de superficie celular; se piensa que el receptor es distinto para cada tipo de toxina botulinum y para la toxina del tétanos. El segmento extremo de carboxilo de la cadena H, H_{C}, parece ser importante para concentrar la toxina en la superficie celular.

En el segundo paso, la toxina atraviesa la membrana plasmática de la célula envenenada. La toxina es rodeada en primer lugar por la célula a través de endocitosis mediado por el receptor, y se forma un endosoma que contiene la toxina. Entonces, la toxina escapa del endosoma para introducirse en el citoplasma de la célula. Se cree que este paso está mediado por el segmento extremo amino de la cadena H, H_{N}, que inicia un cambio en la conformación de la toxina como respuesta a un pH de aproximadamente 5,5 o menor. Se sabe que los endosomas poseen una bomba de protones que disminuye el pH intraendosómico. El cambio en la conformación expone residuos hidrófobos en la toxina, que permiten que la toxina se embeba ella misma en la membrana endosómica. Entonces, la toxina (o como mínimo, la cadena ligera) se transloca a través de la membrana endosómica en el citoplasma.

El último paso del mecanismo de la actividad de la toxina botulinum parece implicar la reducción del enlace disulfuro que une la cadena pesada, cadena H, y la cadena ligera, cadena L. La actividad tóxica completa de las toxinas botulinum y del tétanos está contenida en la cadena L de la holotoxina; la cadena L es una endopeptidasa de cinc (Zn++) que desdobla de manera selectiva proteínas esenciales para el reconocimiento y el acoplamiento a vesículas que contienen neurotransmisores con la superficie citoplásmica de la membrana plasmática, y la fusión de las vesículas con la membrana plasmática. La neurotoxina del tétanos, las toxinas botulinum de tipos B, D, F y G causan la degradación de sinaptobrevina (también denominada proteína de membrana asociada a vesícula (VAMP)), una proteína de membrana sinaptosómica. La mayoría de la VAMP presente en la superficie citoplásmica de la vesícula sináptico se elimina como resultado de cualquiera de estos eventos de desdoblamiento. El serotipo de toxina botulinum

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A y E desdobla SNAP-25. Inicialmente se pensaba que el serotipo de toxina botulinum C_{1} desdoblaba sintaxina, pero se descubrió que desdobla sintaxina y SNAP-25. Cada una de las toxinas botulinum desdobla específicamente un enlace distinto, excepto la toxina botulinum tipo B (y la toxina del tétanos) que desdobla el mismo enlace.

Las toxinas botulinum han sido utilizadas en entornos clínicos para el tratamiento de trastornos neuromusculares caracterizados por músculos esqueléticos hiperactivos. La U.S. Food and Drug Administration ha aprobado un complejo de toxina botulinum tipo A (BOTOX®) para el tratamiento de blefaroespasmo, estrabismo y espasmo hemifacial, distonía cervical y el tratamiento de arrugas glabelares. La FDA también ha aprobado una toxina botulinum tipo B (MYOBLOC^{TM}) para el tratamiento de distonía cervical. Los serotipos de toxina botulinum distintos del tipo A aparentemente tienen una menor potencia y/o una menor duración de actividad en comparación con la toxina botulinum tipo A. Los efectos clínicos periféricos intramusculares de la toxina botulinum tipo A se ven normalmente en un día o unas pocas horas después de la inyección. La duración típica de alivio sintomático de una única inyección intramuscular de toxina botulinum tipo A tiene una media de tres a cuatro meses.

Aunque los serotipos de toxinas botulinum inhiben aparentemente la liberación del neurotransmisor acetilcolina en la unión neuromuscular, lo hacen al afectar a distintas proteínas neurosecretoras y/o desdoblar estas proteínas en distintas ubicaciones. Por ejemplo, ambos tipos A y E de botulinum desdoblan la proteína asociada al sinaptosoma de 25 kiloDalton (kD) (SNAP-25), pero se centran en distintas secuencias de aminoácidos dentro de esta proteína. Las toxinas botulinum de tipos B, D, F y G actúan sobre la proteína asociada a vesícula (VAMP, también llamada sinaptobrevina), con cada serotipo desdoblando la proteína en una ubicación distinta. Finalmente, se ha demostrado que la toxina botulinum tipo C_{1} desdobla tanto sintaxina como SNAP-25. Estas diferencias en el mecanismo de acción pueden afectar a la potencia relativa y/o la duración de la acción de diversos serotipos de toxina botulinum. Aparentemente, se puede encontrar un sustrato para una toxina botulinum en una variedad de distintos tipos de células. Véase, por ejemplo, Biochem, J 1; 339 (parte 1); 159-65: 1999, y Mov Disord, 10(3):376:1995 (las células B isletas pancreáticas contienen al menos SNAP-25 y sinaptobrevina).

El peso molecular de la molécula de proteína de la toxina botulinum, para los siete serotipos conocidos de toxina botulinum, es de aproximadamente 150 kD. Interesantemente, las toxinas botulinum son liberadas por la bacteria Clostridial como complejos que comprenden la molécula de proteína de la toxina botulinum de 150 kD junto con proteínas no tóxicas asociadas. De esta manera, el complejo de toxina botulinum tipo A puede ser producido por la bacteria Clostridial como formas de 900 kD, 500 kD y 300 kD. Las toxinas botulinum de tipo B y C_{1} aparentemente solo se producen como complejos de 300 kD y 500 kD. La toxina botulinum tipo D se produce tanto como complejos de 300 kD como de 500 kD. Finalmente, las toxinas botulinum tipos E y F se producen únicamente como complejos de 300 kD. Se cree que los complejos (es decir, peso molecular superior a aproximadamente 150 kD) contienen una proteína de hemaglutinina no tóxica y una no toxina y una proteína no tóxica que no sea de hemaglutinina. Estas dos proteínas no tóxicas (que junto con la molécula de toxina botulinum comprenden el complejo de neurotoxina relevante) pueden actuar para proporcionar estabilidad contra la desnaturalización a la molécula de toxina botulinum y protección contra ácidos digestivos cuando se ingiere la toxina. Además, es posible que los complejos más grandes (mayores que aproximadamente 150 kD de peso molecular) de toxina botulinum puedan dar como resultado una tasa menor de difusión de la toxina botulinum lejos de una ubicación de inyección intramuscular de un complejo de toxina botulinum.

Estudios in vitro han indicado que la toxina inhibe la liberación inducida por cationes de potasio tanto de acetilcolina como de norepinefrina de cultivos celulares primarios de tejido del tronco cerebral. Además, se ha informado que la toxina botulinum inhibe la liberación evocada tanto de glicina en cultivos primarios de neuronas de la médula espinal como que en preparaciones de sinaptosoma cerebral la toxina botulinum inhibe la liberación de cada uno de los neurotransmisores acetilcolina, dopamina, norepinefrina (Habermann E., et al., Tetanus Toxin and Botulinum A and C Neurotoxins Inhibit Noradrenaline Release From Cultured Mouse Brain, J Neurochem 51(2); 522-527: 1988) CGRP, sustancia P y glutamato (Sánchez-Prieto, J, et al., Botulinum Toxin A Blocks Glutamate Exocytosis From Guinea Pig Cerebral Cortical Synaptosomes, Eur J. Biochem 165; 675-681: 1897. De esta manera, cuando se utilizan concentraciones adecuadas, se bloquea la liberación evocada por estímulos de la mayoría de neurotransmisores por medio de la toxina botulinum. Véanse, por ejemplo, Pearce, L.B., Pharmacologic Characterization of Botulinum Toxin For Basic Science and Medicine, Toxicon 35(9); 1373-1412 en 1393; Bigalke H., et al., Botulinum A Neurotoxin Inhibits Non-Cholinergic Synaptic Transmission in Mouse Spinal Cord Neurons in Culture, Brain Research 360; 318-324: 1985; Habermann E., Inhibition by Tetanus and Botulinum A Toxin of the release of [^{3}H]Noraderenaline and [^{3}H]GABA From Rat Brain Homegenate, Experientia 44; 224-226: 1988, Bigalke H., et al., Tetanus Toxin and Botulinum A Toxin Inhibit Release and Uptake of Various Transmitters, as Studied with Particulate Preparations From Rat Brain and Spinal Cord, Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol 316; 244-251: 1981, y; Jankovic J. et al., Therapy With Botulinum Toxin, Marcel Dekker, Inc., (1994), página 5.

La toxina botulinum tipo A puede obtenerse al establecer y realizar cultivos de Clostridium botulinum en un fermentador y luego recogiendo y purificando la mezcla fermentada conforme a procedimientos conocidos. Todos los serotipos de toxina botulinum se sintetizan inicialmente como proteínas inactivas de cadena simple que deben ser desdobladas o muescadas por proteasas para volverse neuroactivas. Las cepas bacterianas que forman los serotipos A y G de toxina botulinum poseen proteasas endógenas y por lo tanto, los serotipos A y G pueden ser recuperados de los cultivos bacterianos predominantemente en su forma activa. En contraste, los serotipos de toxina botulinum C_{1}, D y E son sintetizados por cepas no proteolíticas y son, por lo tanto, normalmente inactivos cuando se recuperan del cultivo. Los serotipos B y F se producen por cepas tanto proteolíticas como no proteolíticas y pueden ser recuperados, por lo tanto, de cualquier forma activa o inactiva. Sin embargo, incluso las cepas proteolíticas que producen, por ejemplo, el serotipo de la toxina botulinum tipo B desdobla únicamente una porción de la toxina producida. La proporción exacta de moléculas muescadas a sin muescar depende del tiempo de incubación y de la temperatura del cultivo. Por lo tanto, un cierto porcentaje de cualquier preparación de, por ejemplo, la toxina de la toxina botulinum tipo B es probable que sea inactiva, posiblemente debido a la potencia conocida significativamente menor de la toxina botulinum tipo B en comparación con la toxina botulinum tipo A.

Se puede producir una toxina botulinum tipo A cristalina de alta calidad a partir de una cepa Hall A de Clostridium botulinum con características de \geq 3 \times 10^{7} U/mg, un A_{260}/A_{278} de menos de 0,60 y un marcado patrón de bandas en la electroforesis en gel. El proceso conocido de Shantz puede ser utilizado para obtener toxina botulinum tipo A cristalina, como se expone en Shantz, E.J., et al, Properties and use of Botulinum toxin and Other Microbial Neurotoxins in Medicine, Microbiol Rev. 56; 80-99: 1992. En general, el complejo de toxina botulinum tipo A puede ser aislado y purificado a partir de una fermentación anaeróbica al cultivar Clostridium botulinum tipo A en un medio adecuado. El proceso conocido también se puede utilizar, tras la separación de las proteínas no tóxicas, para obtener toxinas botulinum puras, tal como por ejemplo: toxina botulinum tipo A purificada con un peso molecular aproximado de 150 kD con una potencia específica de 1-2 \times 10^{8} LD_{50} U/mg o más; toxina botulinum tipo B purificada con un peso molecular aproximado de 156 kD con una potencia específica de 1-2 \times 10^{8} LD_{50} U/mg o más, y; toxina botulinum tipo F
purificada con un peso molecular aproximado de 155 kD con una potencia específica de 1-2 \times 10^{7} LD_{50} U/mg o más.

Las toxinas botulinum y/o los complejos de toxina botulinum pueden obtenerse de Allergan Inc. (Irvine, California), Ipsen Beaufour (Francia), Elan Pharmaceuticals (Irlanda), List Biological Laboratories, Inc., Campbell, California; del Centre for Applied Microbiology and Research, Porton Down, Reino Unido; Wako (Osaka, Japón), Metabiologics (Madison, Wisconsin), al igual que de Sigma Chemicals de St. Louis, Misuri.

Aunque algo lábil, la toxina botulinum pura puede ser utilizada para preparar una composición farmacéutica y como los complejos de toxina botulinum, como el complejo de toxina tipo A, es susceptible a la desnaturalización debida a desnaturalización superficial, calor, y condiciones alcalinas. La toxina inactivada forma proteínas toxoides que pueden ser inmunogénicas. Los anticuerpos resultantes pueden hacer a un paciente refractario a una inyección de toxina.

Como con las enzimas, en general, las actividades biológicas de las toxinas botulinum (que son peptidasas intracelulares) dependen, al menos en parte, de su conformación dimensional. De esta manera, la toxina botulinum tipo A es destoxificada por calor, diversos productos químicos que estiran la superficie y secan la superficie. Además, se sabe que la disolución del complejo de la toxina obtenido mediante las conocidas técnicas de cultivo, fermento y purificación hasta las concentraciones muy inferiores de toxina utilizadas para la formulación de composiciones farmacéuticas da como resultado una destoxificación rápida de la toxina a no ser que se encuentre presente un agente estabilizante adecuado. La disolución de la toxina desde cantidades de miligramo en una disolución que contiene nanogramos por mililitro presenta dificultades significativas debidas a la pérdida rápida de toxicidad específica tras dicha gran disolución. Dado que se puede utilizar la toxina meses o años después de que se haya formulado la composición farmacéutica que contiene la toxina, la toxina puede ser estabilizada con un agente estabilizante como la albúmina y la gelatina.

Se vende con la marca registrada BOTOX® (disponible en Allergan, Inc., de Irvine, California) una toxina botulinum disponible comercialmente que contiene una composición farmacéutica. BOTOX® consiste en un complejo de toxina botulinum tipo A purificada, albúmina y cloruro sódico envasados de forma estéril, secado en vacío. La toxina botulinum tipo A está fabricada a partir de un cultivo de la cepa Hall de Clostridium botulinum cultivada en un medio que contiene amina N-Z y un extracto de levadura. El complejo de toxina botulinum tipo A está purificado a partir de la disolución de cultivo mediante una serie de precipitaciones ácidas a un complejo cristalino que consiste en una proteína de toxina activa de un elevado peso molecular y una proteína hemaglutinina asociada. El complejo cristalino se vuelve a disolver en una disolución que contiene suero fisiológico y albúmina y se filtra de manera estéril (0,2 micrómetros) antes de secar al vacío. El producto secado en vacío se almacena en un congelador a -5ºC o menos. El BOTOX® se puede reconstituir con suero fisiológico estéril no preservado antes de la inyección intramuscular. Cada vial de BOTOX® contiene aproximadamente 100 unidades (U) de complejo de neurotoxina purificado de toxina Clostridium botulinum tipo A, 0,5 miligramos de suero de albúmina humano y 0,9 miligramos de cloruro sódico en una forma estéril, secado al vacío sin un conservante.

Para reconstituir el BOTOX® secado en vacío, se utiliza suero fisiológico normal estéril sin un conservante; se utiliza al aspirar la cantidad apropiada (inyección de 0,9% cloruro sódico) de diluente en la jeringa de tamaño apropiado. Dado que el BOTOX® puede ser desnaturalizado mediante burbujeo o una agitación violenta similar, el diluente se inyecta con cuidado en el vial. Por razones de esterilidad, se prefiere administrar el BOTOX® dentro de las cuatro horas siguientes a que se haya sacado el vial del congelador y se haya reconstituido. Durante estas cuatro horas, se puede almacenar el BOTOX® reconstituido en una nevera desde aproximadamente 2ºC hasta aproximadamente 8ºC. Se ha informado que BOTOX® reconstituido refrigerado retiene su potencia durante al menos cuatro semanas, aproximadamente. Dermatol Surg Ene 1996; 22(1): 39-43.

Se ha informado que la toxina botulinum tipo A ha sido utilizada en entornos clínicos como sigue:

(1) aproximadamente 75-125 unidades de BOTOX® por inyección intramuscular (múltiples músculos) para tratar distonía cervical;

(2) 5-10 unidades de BOTOX® por inyección intramuscular para tratar líneas glabelares (arrugas en la frente) (5 unidades inyectadas intramuscularmente en el músculo procerus y 10 unidades inyectadas intramuscularmente en cada músculo superciliar);

(3) aproximadamente 30-80 unidades de BOTOX® para tratar el estreñimiento mediante inyección dentro del esfínter del músculo puborrectal;

(4) aproximadamente 1-5 unidades por músculo de BOTOX® inyectado intramuscularmente para tratar blefaroespasmo al inyectar el músculo pretarsal orbicular lateral del párpado superior y el músculo pretarsal orbicular lateral del párpado inferior.

(5) para tratar estrabismo, se han inyectado los músculos extraoculares intramuscularmente con entre aproximadamente 1-5 unidades de BOTOX®, variando la cantidad inyectada en base tanto al tamaño del músculo que va a ser inyectado como la extensión de la parálisis muscular deseada (es decir, la cantidad de corrección deseada de dioptrías).

(6) para tratar la espasticidad de un miembro superior después de una apoplejía por medio de inyecciones intramusculares de BOTOX® en cinco distintos músculos flexores del miembro superior, como sigue:

(a) flexor profundo de los dedos: de 7,5 U hasta 30 U

(b) flexor superficial de los dedos: de 7,5 U hasta 30 U

(c) flexor cubital del carpo: de 10 U hasta 40 U

(d) flexor radial del carpo: de 15 U hasta 60 U

(e) bíceps braquial: de 50 U hasta 200 U. Cada uno de los cinco músculos indicados ha sido inyectado en la misma sesión de tratamiento, de forma que el paciente recibe desde 90 U hasta 360 U de BOTOX® para el músculo flexor del miembro superior mediante inyección intramuscular en cada sesión de tratamiento.

(7) para tratar migraña, una inyección inyectada de manera pericraniana (inyectada de manera simétrica en los músculos glabelares, frontales y temporales) de 25 U de BOTOX® ha mostrado un beneficio significativo como un tratamiento profiláctico de la migraña en comparación con el vehículo según medido por mediciones disminuidas de frecuencia de migraña, severidad máxima, vómitos asociados y uso agudo de medicaciones durante el periodo de tres meses después de la inyección de 25 U.

Además, la toxina botulinum intramuscular ha sido utilizada en el tratamiento de temblores en pacientes con enfermedad de Parkinson, aunque se ha informado que los resultados no han sido impresionantes. Marjama-Jyons, J., et al., Tremor-Predominant Parkinson's Disease, Drugs & Aging 16(4); 273-278: 2000.

Se sabe que la toxina botulinum tipo A puede tener una eficacia hasta de 12 meses (European J. Neurology 6 (Sup 4): S111-S1150: 1999), y en algunas circunstancias durante tanto como 27 meses. The Laryngoscope 109: 1344-1346: 1999. Sin embargo, la duración habitual de una inyección intramuscular de Botox® es típicamente desde aproximadamente 3 a 4 meses. El éxito de la toxina botulinum tipo A para tratar una variedad de condiciones clínicas ha despertado un interés en otros serotipos de toxina botulinum. Véase, por ejemplo, Eur J Neurol nov 1999; 6 (Sup 4): S3-S10.

Además de tener acciones farmacológicas en la ubicación periférica, las toxinas botulinum también pueden tener efectos de inhibición en el sistema nervioso central. El trabajo de Weigand et al, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 1976; 292, 161-165, y de Habermann, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 1974; 281, 47-56 mostró que la toxina botulinum es capaz de ascender al área espinal mediante transporte retrógrado. Como tal, una toxina botulinum inyectada en una ubicación periférica, intramuscularmente por ejemplo, puede ser transportada de forma retrógrada hasta la médula espinal.

La patente U.S. nº 5.989.545 desvela que una neurotoxina clostridial modificada o fragmento de la misma, preferiblemente una toxina botulinum, conjugada químicamente o fusionada de forma recombinante con una porción objetivo en particular puede ser utilizada para tratar el dolor mediante la administración del agente a la médula espinal.

La toxina botulinum se administra con más frecuencia como un agente terapéutico mediante la inyección de una composición que contiene la toxina botulinum en un paciente utilizando una aguja o jeringa. Sin embargo, se han considerado otros modos de administración para las toxinas botulinum al igual que toxinas botulinum acopladas con leyendas de receptores de toxinas no botulínicas. Algunos modos de administración incluyen la aplicación tópica de la toxina botulinum (por ejemplo, véanse la patente U.S. nº 6.063.768; la patente U.S. nº 5.670.484; y la publicación de patente alemana DE 198 52 981). La publicación de patente alemana DE 198 52 981 desvela una composición que contiene toxina botulinum tipo A y una disolución del 50% de sulfóxido de dimetilo (DMSO) para el tratamiento de la hiperhidrosis. Aunque el documento DE 198 52 981 desvela que la toxina botulinum puede ser utilizada para tratar hiperhidrosis al ser aplicada de manera tópica sobre la piel, no está claro si la toxina botulinum atravesó la epidermis de la persona, o si los efectos fueron mediados por la toxina botulinum pasando a través de los poros de las glándulas sudoríparas. En cualquier caso, aunque el documento DE 198 52 981 desvela que la administración tópica de la toxina botulinum en una disolución de DMSO puede ser utilizada para tratar hiperhidrosis, las composiciones que contienen DMSO no son deseables porque DMSO puede irritar la piel. Además, aunque la patente U.S. 5.670.484 desvela una aplicación tópica de la toxina botulinum para tratar lesiones cutáneas, no desvela una composición que contenga toxina botulinum y un agente de mejora, como se describe en el presente documento. Además, la patente U.S. 5.670.484 solo desvela que la administración tópica de la toxina botulinum puede inhibir la proliferación celular. Guarda silencio acerca de la aplicación tópica de la toxina botulinum para tratar trastornos asociados con la neurosecreción de moléculas intracelulares. Véanse también el documento WO 00/15245 y Grusser Von O-J., Die resten systematischen Beschreibungen und tierexperimentellen Untersuchungen des Botulismus, Sudhoffa Archiv (1986), 70(2), 167-186.

Administración transdérmica

La piel humana comprende la dermis y la epidermis. La epidermis tiene varias capas de tejido, a saber, el estrato córneo, el estrato lúcido, el estrato granuloso, el estrato espinoso y el estrato basal (identificadas en orden desde la superficie externa de la piel hacia dentro). El estrato córneo presenta el obstáculo más significativo en la administración transdérmica de medicaciones. El estrato córneo tiene un grosor típico de 10-15 \mum, y consiste en células queratinizadas aplastadas (corneocitos) dispuestas en diversas capas. El espacio intercelular entre los corneocitos se llena con estructuras lipídicas, y puede desempeñar un papel importante en la permeación de sustancias a través de la piel (Bauerova et al., Chemical enhancers for transdermal drug transport, European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, 2001, 26(1/2): 85-94. El resto de la epidermis bajo el estrato córneo tiene un grosor aproximado de 150 \mum. La dermis tiene un grosor aproximado de 1-2 mm y está ubicada debajo de la epidermis. La dermis está inervada por diversos capilares al igual que procesos neuronales.

La administración transdérmica de fármacos ha sido el objeto de investigación en un intento por proporcionar una ruta alternativa de administración de medicaciones sin consecuencias no deseables asociadas con inyecciones y la administración oral. Por ejemplo, las agujas causan dolor localizado a menudo, y potencialmente exponen a los pacientes que reciben inyecciones a enfermedades portadas en la sangre. La administración oral sufre de una biodisponibilidad pobre de medicaciones debido al entorno extremadamente ácido del estómago del paciente. Las técnicas de administración transdérmica intentan superar estas deficiencias proporcionando una administración no invasiva de fármacos. Es deseable que la administración transdérmica reduzca el daño a la piel del paciente. De esta manera, la administración transdérmica de medicación puede reducir o eliminar el dolor asociado con las inyecciones, reducir la probabilidad de la contaminación sanguínea, y mejorar la biodisponibilidad de los fármacos una vez se han incorporado de manera sistémica.

Se han hecho tentativas en la administración transdérmica de medicación para mejorar la permeabilidad del estrato córneo. La mayoría de intentos de terapia transdérmica están dirigidos a la administración de agentes farmacéuticos que se incorporan en el sistema circulatorio de un paciente, y de este modo son administrados de manera sistémica a través de la piel. Algunos intentos han incluido utilizar agentes químicos de mejora que aumentan la permeabilidad de las moléculas a través de la piel. Algunos intentos han incluido utilizar aparatos mecánicos para evitar o cortar porciones del estrato córneo. Además, algunos intentos han incluido el uso de ultrasonidos o iontoforesis para facilitar la permeación de fármacos a través de la piel. Como se ha indicado anteriormente, el objetivo de estos procedimientos terapéuticos es administrar un agente farmacéutico, normalmente una pequeña molécula, a través de la piel de forma que el agente pueda pasar al lecho capilar en la dermis donde el agente puede incorporarse de manera sistémica en el paciente para conseguir un efecto terapéutico.

Aunque las pequeñas moléculas han sido centro principal de atención de las técnicas de administración transdérmica, es importante observar que parece que las moléculas grandes, como los polipéptidos, y los complejos de proteínas, también son susceptibles a la administración transdérmica. Eritropoyetina, que es aproximadamente 48 kD, también ha sido administrado de manera transdérmica con éxito (Mitragotri et al., Ultrasound-mediated transdermal protein delivery, Science, 1995, 269: 850-853; patente U.S. n^{os} 5.814.599; y 6.002.961).

Por lo tanto, lo que se necesitan son composiciones o formulaciones farmacéuticas que contengan cantidades efectivas terapéuticamente de neurotoxinas que permite a la neurotoxina atravesar la piel de un paciente y retener la bioactividad de la neurotoxina para causar un efecto terapéutico sin el dolor no deseable asociado con la administración de la neurotoxina.

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Resumen

La presente invención aborda esta necesidad y proporciona medicamentos que comprenden una neurotoxina, que son susceptibles de ser administrados de manera transdérmica. Los medicamentos son utilizados para administrar la neurotoxina a una estructura subdérmica, tal como un músculo subdérmico, una glándula sudorípara subdérmica, o una neurona sensora subdérmica. De esta manera, los medicamentos pueden ser utilizados para tratar de manera efectiva los trastornos neuromusculares asociados con músculos espásticos, tratar trastornos neuronales simpáticos, tal como trastornos asociados con glándulas sudoríparas hiperactivas, o para reducir la inflamación o el dolor asociado con la inflamación, y de esta manera, se puede utilizar la neurotoxina como un analgésico.

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En el presente documento se aplican las siguientes definiciones:

"Aproximadamente" significa alrededor de o casi y en el contexto de un valor numérico o rango expuesto en el presente documento significa \pm10% del valor numérico o rango enumerado o reivindicado.

"Administración local" significa una administración directa de un fármaco en una ubicación o en la inmediación de la misma en un cuerpo animal o dentro del mismo, ubicación en la que se desea un efecto biológico del fármaco. La administración local excluye vías sistémicas de administración, como intravenosa o la administración oral. La administración tópica es un tipo de administración local en la que se aplica un agente farmacéutico sobre la piel de una persona. La administración tópica de una neurotoxina, como la toxina botulinum, excluye la administración sistémica de la neurotoxina. En otras palabras, y a diferencia de los procedimientos terapéuticos transdérmicos convencionales, la administración tópica de toxina botulinum no tiene como resultado cantidades significativas, como la mayoría, de la neurotoxina pasando al sistema circulatorio del paciente.

"Neurotoxina" significa una molécula activa biológicamente con una afinidad específica para un receptor de superficie celular neuronal. La neurotoxina incluye toxinas de Clostridial tanto como toxina pura como compleja con una o más proteínas no tóxicas asociadas de toxina.

"Toxina botulinum estabilizada" significa una toxina botulinum que es aún activa biológicamente o que aún es capaz de enlazarse a una célula objetivo de forma que la toxina botulinum puede reducir o prevenir de manera efectiva exocitosis de las moléculas intracelulares, como los neurotransmisores o péptidos, de la célula a la que está enlazada la toxina botulinum. Las toxinas botulinum estabilizadas no son citotóxicas.

"Agente de mejora" se refiere a un agente que aumenta la permeabilidad de la piel de un paciente de forma que la toxina botulinum pueda ser absorbida por la piel para conseguir un efecto terapéutico. En referencia a la revelación del presente documento, el agente de mejora excluye específicamente dimetilsulfóxido (DMSO) o una combinación de organogel plurónico de lecitina (OPL) y DMSO. Un agente de mejora puede incluir, y no está limitado a, alcoholes, como alcoholes de cadena corta, alcoholes de cadena larga, o polialcoholes; aminas y amidas, como urea, aminoácidos o sus ésteres, amidas, AZONE®, derivados de AZONE®, pirrolidonas, o derivados de las pirrolidonas, terpenos y derivados de terpenos; ácidos grasos y sus ésteres; compuestos macrocíclicos; tensioactivos; o sulfóxidos distintos del dimetilsulfóxido, como, decilmetilsulfóxido; liposomas; transfersomas; vesículas de lecitina; etosomas; agua; tensioactivos, como tensioactivos aniónicos, catiónicos y no iónicos; polioles; y aceites esenciales.

Una neurotoxina adecuada útil en la invención puede ser una neurotoxina fabricada por una bacteria, por ejemplo, la neurotoxina puede estar fabricada a partir de Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, o Clostridium beratti. La composición puede contener la toxina botulinum, que puede ser una toxina botulinum tipo A, tipo B, tipo C_{1}, tipo D, tipo E, tipo F o tipo G. La toxina botulinum está presente en la composición en una cantidad que resulta entre aproximadamente 10^{-3} U/kg y aproximadamente 10 U/kg de toxina botulinum atravesando la piel. La composición puede contener una cantidad de toxina botulinum que provoca que un efecto terapéutico persista durante entre aproximadamente 1 mes y 5 años.

Otras neurotoxinas incluyen neurotoxinas producidas de manera recombinante, tal como toxinas botulinum producidas por E. Coli. Además, o de manera alternativa, la neurotoxina puede ser una neurotoxina modificada, es decir, una neurotoxina que tiene al menos uno de sus aminoácidos eliminado, modificado o reemplazado, en comparación con una neurotoxina nativa o con la modificada puede ser una neurotoxina producida de manera recombinante o un derivado o fragmento de la misma. Las neurotoxinas aún son capaces de inhibir la liberación de neurotransmi-
sores.

La composición que contiene una neurotoxina, como se desvela en el presente documento, se administra de manera tópica a un paciente. Debido a que la neurotoxina se administra de manera tópica, la composición se aplica preferiblemente en una ubicación o cerca de la misma que es dolorosa o está húmeda debido a la sudoración. Por ejemplo, si un músculo espástico está provocando dolor, la composición puede ser aplicada sobre la piel por encima del músculo espástico para quimiodenervar el músculo espástico subyacente. O, si está inflamada una ubicación en particular, tal como se ocasiona mediante la liberación neuronal de la sustancia P o del péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP), la composición se puede administrar en la ubicación de la inflamación. Además, si las glándulas sudoríparas de una persona que secreta fluido excesivamente, la composición puede ser aplicada en la proximidad de la zona sudorosa para reducir la inervación neuronal de las glándulas sudoríparas. Por ejemplo, la composición puede aplicarse a uno o más sobacos, palmas o cualquier otra estructura sudorosa.

Una toxina botulinum, como la toxina botulinum tipo A, puede ser administrada de manera transdérmica para aliviar los trastornos sufridos por un paciente humano. La toxina botulinum utilizada se administra en una cantidad de forma que pasa entre aproximadamente 10^{-3} U/kg y aproximadamente 1 U/kg de manera transdérmica a través de la piel del paciente. Más preferiblemente, la toxina botulinum está presente en una cantidad de forma que pasa entre aproximadamente 10^{-1} U/kg y aproximadamente 1 U/kg a través de la piel del paciente. Aún más preferiblemente, la toxina botulinum está presente en una cantidad de forma que pasa entre aproximadamente 0,1 unidad y aproximadamente 5 unidades a través de la piel del paciente hasta un objetivo subdérmico. De manera significativa, los efectos terapéuticos de la toxina en la composición pueden persistir durante entre aproximadamente 2 meses hasta aproximadamente 6 meses cuando la administración es de una disolución acuosa de la neurotoxina, y hasta aproximadamente cinco años cuando la neurotoxina se administra en una composición que retiene la toxina y libera la toxina lentamente después de que ha pasado a través de la piel. Véase, por ejemplo, la patente U.S. 6.312.708.

De manera ventajosa, al aplicar de manera tópica las composiciones que contienen la toxina botulinum, se evitan las complicaciones potenciales, como una toxicidad sistémica o envenenamiento por botulismo, incluso tras la administración de dosis relativamente altas dado que el estrato córneo de la piel aún retiene algo de impermeabilidad. De esta manera, las dosis de toxina botulinum (incluyendo los tipos A, B, C, D, E, F y G) pueden variar, en el límite inferior, desde aproximadamente 1 unidad hasta, en el límite superior, aproximadamente 20.000 unidades, sin temor a efectos secundarios adversos que puedan poner en peligro al paciente. Las dosis particulares pueden variar dependiendo de la condición que esté siendo tratada, y el agente de mejora particular y el régimen terapéutico que esté siendo utilizado. Por ejemplo, el tratamiento de los músculos hiperactivos subdérmicos puede requerir dosis elevadas (por ejemplo, desde 1000 unidades hasta 20.000 unidades) de toxina botulinum aplicada de manera tópica en una composición que contiene un agente de mejora. En comparación, el tratamiento de la inflamación neurogénica o de las glándulas sudoríparas hiperactivas puede requerir unas dosis relativamente pequeñas (por ejemplo, desde aproximadamente 1 unidad hasta aproximadamente 1.000 unidades) de toxina botulinum.

La presente invención versa acerca de un medicamento que comprende una toxina botulinum para su uso en el tratamiento de arrugas, como arrugas de la frente, dolores de cabeza, como migraña, jaqueca, distonía cervical, distonía focal de la mano, inflamación neurogénica, hiperhidrosis, blefaroespasmo, estrabismo, espasmo hemifacial, trastorno de los párpados, parálisis cerebral, espasticidad focal, espasticidad de los miembros, tics, temblores, bruxismo, fisura anal, fibromialgia, disfagia, lacrimación y dolor debido a espasmos musculares al: (a) alterar de manera no química el estrato córneo de la piel de un paciente para reducir la impermeabilidad del estrato córneo; y (b) aplicar el medicamento a la piel del paciente en una zona que ha tenido el estrato córneo alterado en el paso (a), reduciendo el medicamento la liberación del neurotransmisor en una estructura subdérmica del paciente.

El estrato córneo puede ser alterado al eliminar de manera abrasiva el estrato córneo. De esta manera, el estrato córneo puede ser alterado al aplicar un material adhesivo a la piel del paciente, y al eliminar el material adhesivo aplicado a la misma. De manera alternativa, el estrato córneo puede ser alterado al aplicar ultrasonidos a una frecuencia de entre 20 kHz y menos de 10 MHz a una intensidad que no dañe permanentemente la piel del paciente. O se puede alterar el estrato córneo al pasar corriente eléctrica desde un primer punto en la piel del paciente hasta un segundo punto en la piel del paciente. La corriente eléctrica puede ser pasada para crear una pluralidad de poros en el estrato córneo para aumentar el paso de la toxina botulinum hasta las estructuras subdérmicas. Y se puede aplicar la toxina botulinum en una composición farmacéutica que comprende un agente de mejora para mejorar la administración de la toxina botulinum a través de la piel. De esta manera, la toxina botulinum puede estar incorporada en una transfersoma.

Descripción

La presente invención está basada en el descubrimiento de que las composiciones farmacéuticas que contienen la toxina botulinum y un agente de mejora pueden tratar con éxito diversos tipos de trastornos asociados con la liberación de neurotransmisores cuando se aplica sobre la piel de una persona. Ejemplos de trastornos susceptibles al tratamiento mediante la administración tópica de las composiciones expuestas en el presente documento incluyen, y no están limitadas a, arrugas, como arrugas en la frente, dolores de cabeza, como migraña, jaqueca, distonía cervical, distonía focal de la mano, inflamación neurogénica, hiperhidrosis, blefaroespasmo, estrabismo, espasmo hemifacial, trastorno de los párpados, parálisis cerebral, espasticidad focal, espasticidad de los miembros, tics, temblores, bruxismo, fisura anal, fibromialgia, disfagia, lacrimación y dolor debido a espasmos musculares. La administración tópica de la toxina reduce el dolor sufrido por el paciente cuando se administra la toxina porque el paciente no necesita ser pinchado con una aguja que activa las neuronas sensoras del dolor debajo de la piel. Las composiciones desveladas en el presente documento proporcionan un alivio localizado con una toxina botulinum, sin arriesgarse a una administración sistémica de la toxina botulinum.

Las neurotoxinas utilizadas conforme a la invención desvelada en el presente documento son neurotoxinas que inhiben la transmisión de señales químicas o eléctricas. Preferiblemente, las neurotoxinas no son citotóxicas a las células que están expuestas a la neurotoxina. La neurotoxina puede inhibir la neurotransmisión al reducir o prevenir la exocitosis del neurotransmisor de las neuronas expuestas a la neurotoxina. Los efectos supresores proporcionados por la neurotoxina deberían persistir durante un periodo de tiempo relativamente largo, por ejemplo, durante más de dos meses, y potencialmente durante varios años.

Ejemplos de neurotoxinas utilizadas en las composiciones, incluyen, y no están limitados a, neurotoxinas fabricadas a partir de bacterias de Clostridium, como Clostridium botulinum, Clostridium butyricum y Clostridium beratti. Además, las neurotoxinas utilizadas en los procedimientos de la invención pueden ser una toxina botulinum seleccionada de entre un grupo de toxina botulinum de tipos A, B, C, D, E, F y G. En una realización de la invención, la neurotoxina administrada al paciente es toxina botulinum tipo A. La toxina botulinum tipo A es deseable debido a su elevada potencia en humanos, su fácil disponibilidad, y su uso conocido para el tratamiento de trastornos de músculos esqueléticos y lisos cuando se administra localmente por medio de inyección intramuscular. La presente invención también incluye el uso de (a) neurotoxinas obtenidas o procesadas mediante cultivo bacteriano, extracción, concentración, conservación, secado por congelación y/o reconstitución de toxinas; y/o (b) neurotoxinas modificadas o recombinantes, es decir, neurotoxinas que han tenido uno o más aminoácidos o secuencias de aminoácidos eliminadas, modificadas o reemplazadas de manera deliberada por medio de procedimientos conocidos de modificación química/bioquímica con aminoácidos o por el uso de tecnologías recombinantes conocidas de célula huésped/vector recombinante, al igual que derivados o fragmentos de las neurotoxinas fabricadas de dicha manera. Estas variantes de la neurotoxina deberían retener la capacidad para inhibir la neurotransmisión entre dos o más neuronas, y algunas de estas variantes pueden proporcionar duraciones mayores de efectos inhibidores en comparación con neurotoxinas nativas, o pueden proporcionar una especificidad mejorada del enlace a las neuronas expuestas a las neurotoxinas. Estas variantes de las neurotoxinas pueden estar seleccionadas al filtrar las variantes utilizando pruebas convencionales para identificar las neurotoxinas que tienen los efectos fisiológicos deseados de inhibir la neurotransmisión.

Las toxinas botulinum para su uso conforme a la presente invención pueden ser almacenadas de forma liofilizada, secadas al vacío en recipientes bajo presión de vacío o como líquidos estables. Antes de la liofilización, la toxina botulinum puede combinarse con excipientes, estabilizantes y/o vehículos aceptables farmacéuticamente, como la albúmina. El material liofilizado puede ser reconstituido con suero fisiológico o agua para crear una disolución o composición que contenga la toxina botulinum que va a ser administrada al paciente.

Aunque puede que la composición solo contenga un único tipo de neurotoxina, como la toxina botulinum tipo A, como el ingrediente activo para suprimir la neurotransmisión, otras composiciones terapéuticas pueden incluir dos o más tipos de neurotoxinas, que pueden proporcionar efectos terapéuticos mejorados de los trastornos. Por ejemplo, una composición administrada a un paciente puede incluir toxina botulinum tipo A y toxina botulinum tipo B. Administrar una única composición que contenga dos neurotoxinas distintas puede permitir que la concentración efectiva de cada una de las neurotoxinas sea menor que si se administrase una única neurotoxina al paciente mientras que aún se consiguen los efectos terapéuticos deseados.

Se pueden utilizar las composiciones de la invención en un dispositivo de aplicación que permite la aplicación de la composición a una ubicación objetivo en la piel sin aplicar la composición a zonas de ubicación no objetivo de la piel. Por ejemplo, se puede emplear un dispositivo que permite que se aplique la composición sin antes aplicar la composición sobre los dedos de uno, que puede llevar a una parálisis no deseada de los dedos. Dispositivos adecuados incluyen espátulas, bastoncillos, jeringas sin agujas y parches adhesivos. El uso de espátulas o bastoncillos, o similares puede requerir que se inserte el dispositivo en un recipiente que contiene la composición. Utilizar jeringas o parches adhesivos puede llevarse a cabo llenando la jeringa o el parche con la composición. Entonces, la composición puede ser esparcida de manera tópica por las espátulas o los bastoncillos, o puede ser expulsada de las jeringas sobre la piel de la persona.

En consecuencia, los procedimientos para inhibir la liberación de los neurotransmisores en estructuras subdérmicas puede incluir los pasos de alterar el estrato córneo para reducir la impermeabilidad del estrato córneo, y aplicar una toxina botulinum en la ubicación de la piel en la que se ha alterado el estrato córneo. Alterar el estrato córneo se refiere a eliminar completamente el estrato córneo de una región de la piel del paciente, o eliminar parcialmente porciones del estrato córneo en una ubicación en la piel del paciente de forma que haya presente regiones relativamente pequeñas de la piel libres de estrato córneo. La piel puede ser alterada utilizando cualquier procedimiento adecuado sin impartir un dolor significativo al paciente. En las realizaciones preferidas de los procedimientos, el estrato córneo se altera de forma no química. Por ejemplo, el estrato córneo puede ser restregado de manera abrasiva para alterar la barrera laminar del estrato córneo. O, se puede alterar el estrato córneo al aplicar un adhesivo, como cinta adhesiva o cera, sobre la piel, y eliminar subsiguientemente el adhesivo de la piel. Debido a que dichos procedimientos de ruptura del estrato córneo pueden causar algo de dolor, puede ser deseable proporcionar un anestésico tópico a la piel, como crema lidocaína, para reducir temporalmente cualquier dolor que pueda ser causado por la ruptura.

Los procedimientos transdérmicos adicionales que mejora de manera no química la permeabilidad de la piel incluyen ultrasonidos de baja frecuencia (20 kHz hasta 1 MHz). Ultrasonido se define como un sonido a una frecuencia de entre aproximadamente 20 kHz y 10 MHz, con intensidades de entre 0 y 3 W/cm^{2}. El ultrasonido de baja frecuencia, como se utiliza en el presente documento, se refiere a un ultrasonido a una frecuencia que es menor que 1 MHz, y preferiblemente en el rango de 20 kHz hasta 40 kHz. El ultrasonido se administra en pulsos, por ejemplo, pulsos de 100 mseg a una frecuencia de 1 Hz. La intensidad del ultrasonido puede variar entre 0 y 1 W/cm^{2} y varía frecuentemente entre 12,5 mW/cm^{2} y 225 mW/cm^{2}. La duración típica de la exposición al ultrasonido es de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 minutos. Se aplica el ultrasonido sin causar un aumento en la temperatura de la piel mayor de aproximadamente 1 grado Celsius. Se puede utilizar el ultrasonido de baja frecuencia solo o en combinación con la composición para mejorar la permeabilidad de la piel a la neurotoxina. Se pueden encontrar ejemplos de técnicas de ultrasonidos para mejorar la permeabilidad de la piel en las patentes U.S. n^{os} 6.002.961 y 5.814.599. De manera sorprendente, se ha descubierto que el ultrasonido de baja frecuencia, cuando se aplica junto con una composición que contiene una toxina botulinum, permeabiliza la piel pero no altera sustancialmente la conformación tridimensional de la neurotoxina, como la toxina botulinum o los complejos de toxina botulinum purificados. De esta manera, se mantiene la bioactividad de la neurotoxina y se trata sustancialmente el trastorno.

Además, se puede administrar el ultrasonido antes de la aplicación de la toxina botulinum sobre la piel. Se ha descubierto que cuando se aplica el ultrasonido de baja frecuencia antes de la aplicación tópica de la toxina botulinum, altera temporalmente el estrato córneo de forma que la aplicación tópica subsiguiente de la toxina botulinum consigue un efecto terapéutico. En otras palabras, la ruptura causada por el ultrasonido persiste varios minutos, por ejemplo entre aproximadamente 10 y 30 minutos, para proporcionar una administración transdérmica relativamente sencilla de la toxina botulinum al paciente. Después de aproximadamente 30 minutos, el estrato córneo comienza a recuperar su estructura natural, y la permeabilidad del estrato córneo disminuye temporalmente. De este modo, un procedimiento de la invención, incluye el paso de aplicar ultrasonido de baja frecuencia a una o más regiones de la piel, y aplicar subsiguientemente de manera tópica la toxina botulinum a aquellas regiones de la piel que estuvieron expuestas al ultrasonido de baja frecuencia, en las que se proporciona la toxina botulinum en una composición que contiene un agente de mejora, que facilita la penetración prolongada de la toxina botulinum en el paciente.

Enfoques adicionales incluyen iontoforesis que puede ayudar a administrar la toxina botulinum a una ubicación objetivo subdérmica al pasar corriente eléctrica a través de un parche que contiene una composición que comprende la toxina botulinum. En una realización, se puede aplicar un electrodo en la superficie externa del parche transdérmico, y se proporciona un electrodo conectado a tierra en otro lugar en la piel del paciente. Se aplica una pequeña corriente directa a través del electrodo colocado en el parche transdérmico para promover que la toxina botulinum de la composición atraviese la piel del paciente. La cantidad de corriente es normalmente menor que 1 mA/cm^{2}, y en una realización preferida, la corriente se aplica en una cantidad de entre 0,3 mA/cm^{2} y 0,7 mA/cm^{2}. Debido a que la efectividad de la administración transdérmica de la toxina botulinum a través de la piel depende, al menos parcialmente, de la polaridad de la toxina botulinum, puede ser deseable aumentar la acidez de la composición para disminuir el pH de la composición e impartir una carga en la toxina botulinum para facilitar la efectividad de la corriente eléctrica en el transporte de la toxina a través de la piel. Se puede disminuir el pH de la composición que contiene la toxina botulinum hasta 4, en el extremo inferior, sin comprometer significativamente la bioactividad de la molécula; sin embargo, el pH preferido varía entre 5,5 y 7,2. Además, la corriente se pasa a través de los electrodos durante un tiempo que no daña permanentemente (por ejemplo, produciendo una quemadura) la piel. Por ejemplo, se puede pasar la corriente durante un periodo de tiempo entre aproximadamente 1 minuto y 15 minutos. Para aplicaciones de mayor duración, es deseable pulsar la corriente para reducir los efectos potencialmente perjudiciales causados por la electricidad.

La neurotoxina puede ser administrada de manera tópica mediante cualquier procedimiento adecuado según lo determina el médico asistente. Los procedimientos de administración permiten que se administre localmente la neurotoxina a un tejido objetivo seleccionado. Los procedimientos de administración incluyen revestir la piel con la composición de forma que la composición cubra al menos una porción de la ubicación objetivo. Los procedimientos de administración también incluyen aplicar un parche transdérmico a la ubicación objetivo de la piel y causar que la neurotoxina en el parche transdérmico se propague en la piel. Para aplicaciones extendidas, se utilizan parches adhesivos de forma que la composición se puede propagar lentamente en la piel sin aplicaciones repetidas del parche. Por ejemplo, un parche puede incluir un microprocesador que proporciona una liberación periódica de neurotoxina del parche. Los parches con microprocesador pueden ser especialmente ventajosos en parches que tienen microagujas o los dispositivos de ultrasonido de baja frecuencia, como se ha tratado anteriormente. El microprocesador puede proporcionar una liberación a intervalos regulares de la composición dependiendo de la condición particular que esté siendo tratada. En la patente U.S. nº 6.334.856 se puede encontrar un ejemplo de un dispositivo de tratamiento farmacéutico controlado mediante microprocesador.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos exponen composiciones y procedimientos específicos abarcados por la presente invención para tratar pacientes, y no se pretende que limiten el alcance de la invención. Por ejemplo, aunque los siguientes ejemplos están enfocados a composiciones que contienen toxina botulinum tipo A, he descubierto que los tipos B, C, D, E, F y G de la toxina botulinum son igualmente efectivos para ser administrados de manera transdérmica en las composiciones expuestas en el presente documento. Se hace notar que las dosis del tipo particular de la toxina botulinum pueden ajustarse según sea necesario a partir de las dosis particulares reveladas en el presente documento, como comprenderán las personas de pericia normal en el empleo de la técnica. Como se ha indicado anteriormente, los procedimientos de administración transdérmica revelados en el presente documento permiten un rango relativamente amplio de concentraciones de la toxina botulinum sin poner en peligro la salud del paciente.

Ejemplo 1 de referencia

Se mezclan cien unidades de toxina botulinum tipo A en 1 mL de agua con 1 mL de 90% de etanol y 1 mL de polietilenglicol. Se llena una jeringa con la composición de la toxina botulinum. La disolución viscosa se expulsa de la jeringa sobre la palma de la mano de un paciente que se queja de manos sudorosas. La disolución se esparce con una espátula sobre la superficie palmar completa. Se cubre la mano del paciente con una bolsa de plástico con una junta hermética durante aproximadamente una hora para reducir la tasa de evaporación de la composición. Se elimina la bolsa y el paciente se lava su mano. Aproximadamente 2 días después, el paciente observa que la mano que recibe tratamiento ya no suda mientras que la mano no tratada permanece sudorosa. La reducción del sudor se mantiene durante aproximadamente 6 semanas, y luego regresa de forma gradual. El procedimiento se repite para ambas manos, y ambas manos muestran una reducción acusada en sudoración después de un periodo de aproximadamente 2 días.

Ejemplo 2 de referencia

Se fabrica 1 mL de 10% de suspensión de transfersomas a partir de 85,8 mg de fosfatidil colina natural y 14,2 mg de colato sódico. Se añade aproximadamente 0,9 mL de tampón fosfato para solubilizar los lípidos. Se filtra varias veces la suspensión para conseguir una suspensión de vesículas de tamaño aproximadamente uniforme. Se añaden aproximadamente 1000 unidades de toxina botulinum tipo A (BOTOX®) a las vesículas y se almacenan a 4 grados Celsius durante al menos dos días y hasta aproximadamente 30 días.

Un paciente con arrugas en la frente solicita la toxina botulinum para reducir las arrugas. Se pide que el paciente se tumbe. Se aplica de manera tópica una suspensión de BOTOX® y transfersomas como se ha descrito anteriormente sobre la frente del paciente. Se instruye al paciente que se lave su cara aproximadamente 6 horas después. En aproximadamente 2-3 días, el paciente comienza a notar que las arrugas de la frente se han reducido en número. Aproximadamente 7 días después, las arrugas han desaparecido. Los efectos del BOTOX® duran aproximadamente 4 meses.

Ejemplo 3 de referencia

Se proporciona BOTOX® liofilizado en una pluralidad de pocillos ubicados en un lado dérmico de un parche adhesivo transdérmico. El parche transdérmico tiene unas dimensiones de aproximadamente 5 cm \times 7,5 cm. Los pocillos están organizados en tramas de aproximadamente 1 cm^{2} en el lado dérmico del parche (es decir, el lado del parche que estará adyacente a la piel). Cada trama contiene aproximadamente 100 pocillos. El lado dérmico del parche está fabricado a partir de tereftalato de polietileno (PET). Cada pocillo contiene entre aproximadamente 50-100 unidades de BOTOX liofilizado. Los pocillos están sellados con una película de membrana susceptible de disolverse fabricada de alcohol de polivinilo, óxido de polietileno y celulosa de hidroxipropil metil. Se proporciona un borde adhesivo alrededor de la trama. El borde adhesivo tiene una anchura de aproximadamente 1 cm y comprende un adhesivo de caucho, como R-1072 de B.F. Goodrich Co. Se puede almacenar un parche que contiene el BOTOX liofilizado en una pluralidad de pocillos a 4 grados Celsius durante varios meses sin afectar la bioactividad de la toxina.

Se aplican dos parches, como se han descrito anteriormente, sobre la piel de la parte inferior de la espalda de un paciente en ambos lados de la médula espinal en una ubicación que demuestra una hiperactividad extrema muscular. Antes de su aplicación, se prepara a la piel limpiando la ubicación con un etanol de 95%. Se aplica un gel que contiene agua, etanol de 80% y un polietilenglicol en una zona de aproximadamente 2,54 cm por 5,08 cm en ambos lados de la médula espinal. Se aplica cada parche de manera adhesiva en la espalda donde está ubicado el gel. Se deja en su sitio el parche durante 5-7 días. El gel disuelve la membrana y solubiliza la toxina botulinum en los pocillos. Después de aproximadamente 4 días, el paciente nota la relajación de sus músculos de la parte inferior de la espalda, y una reducción del dolor asociado con las contracciones musculares. Al cabo de 7 días, el paciente indica que el dolor ha desaparecido por completo. Los efectos de alivio del dolor persisten durante aproximadamente 5 meses.

Ejemplo 1

Un paciente con distonía cervical recibe cuatro parches transdérmicos, teniendo cada uno unas dimensiones de aproximadamente 5,08 cm por 7,62 cm, aplicados sobre la piel que cubre los músculos rígidos. Los parches transdérmicos contienen un depósito de BOTOX® seco, y una bolsa de suero fisiológico. Se aplica un dispositivo de ultrasonidos sobre el parche. Se aplican ultrasonidos al parche y a la piel del paciente a una frecuencia de 15 kHz durante un periodo de 10 minutos. Se pulsa la energía ultrasónica para reducir daños a la piel del paciente. Después de 10 minutos, el médico retira el dispositivo de ultrasonido, y aplica presión a los parches transdérmicos para provocar que se rompa la bolsa de suero fisiológico. El suero fisiológico que se expulsa de la bolsa se mezcla con la toxina botulinum para solubilizar la toxina. La composición se administra a través de la piel por medio de difusión. Se dejan los parches en su lugar durante aproximadamente 5 horas. Aproximadamente 2-3 días después del tratamiento, el paciente experimenta algo de alivio del dolor y una relajación de los músculos. Aproximadamente 7 días después del tratamiento, el dolor se ha aliviado casi por completo. El efecto terapéutico persiste durante aproximadamente 3 meses.

Ejemplo 2

Un paciente que sufre de palmar hiperhidrosis solicita una terapia con toxina botulinum. El médico evalúa al paciente y determina que el paciente es un candidato razonable para una terapia de toxina botulinum. El médico restriega de manera abrasiva las palmas del paciente con una piedra pómez. Después de que se haya vuelto áspera la mayoría de la piel, el médico aplica un gel de base de suero fisiológico que contiene aproximadamente 10 unidades de BOTOX® sobre la palma del paciente. Las manos del paciente se mantienen en bolsas de plástico que han sido selladas en torno a las muñecas del paciente para prevenir una evaporación rápida del gel. Se dejan las manos del paciente en las bolsas durante aproximadamente 4 horas. Aproximadamente 2 días después del tratamiento, el paciente observa una reducción de la hiperhidrosis de sus palmas. Al cabo de 7 días, se ha eliminado por completo la sudoración, y el paciente no informa de ninguna pérdida apreciable de actividad muscular. Los efectos de alivio de la hiperhidrosis persisten durante aproximadamente seis a ocho semanas.

Ejemplo 3

Se aplica un parche transdérmico que contiene aproximadamente 1000 unidades de BOTOX® sobre el codo inflamado de un paciente después de que se haya preparado la piel del codo al restregar de manera abrasiva la piel con una piedra pómez. Después de restregar la piel, se aplica un gel sobre el codo antes de que se aplique el parche transdérmico. Se aplica el parche sobre el codo en una posición flexionada. El gel disuelve la membrana celulósica del parche y solubiliza la toxina botulinum contenida en su interior. Aproximadamente 1 hora después de que se haya aplicado el parche sobre el codo, suficiente tiempo para que se haya disuelto la membrana y se haya solubilizado la toxina, se coloca un electrodo en la superficie externa del parche. Se fija un electrodo, conectado a tierra, al torso del paciente. Se pasa corriente a través del electrodo a una intensidad de 0,05 mA/cm^{2} durante 5 minutos. Después de 2 minutos, se vuelve a pasar corriente a través del electrodo durante 5 minutos. El paciente sale de la consulta del médico, y se le pide dejar el parche en su sitio durante aproximadamente 4 días. Después de aproximadamente 2 días, el paciente observa una reducción de la inflamación acompañada de una reducción del dolor. Aproximadamente al cabo de 7 días, el dolor ha sido aliviado casi por completo. El alivio proporcionado por la toxina botulinum persiste durante aproximadamente 4 meses.

Las composiciones transdérmicas que contienen toxina botulinum y los procedimientos de administrar dichas composiciones conforme a la invención desvelada en el presente documento tienen muchos beneficios y ventajas, incluyendo los siguientes:

1. se pueden reducir muchísimo los síntomas, como los síntomas asociados con los sistemas neuronales hiperactivos asociados a músculos espásticos, inflamación o hiperhidrosis.

2. se pueden reducir los síntomas desde aproximadamente dos hasta aproximadamente cinco meses por aplicación de neurotoxina sobre la piel y desde aproximadamente un año hasta aproximadamente cinco años con el uso de composiciones y parches de liberación lenta.

3. la neurotoxina administrada muestra poca o ninguna tendencia a propagarse o a ser transportada alejándose de la ubicación subdérmica.

4. se dan pocos o ningún efecto secundario no deseable significativo de la administración tópica de la neurotoxina.

5. los efectos supresores de las composiciones pueden tener como resultado efectos secundarios deseables de mayor movilidad del paciente, una actitud más positiva y unas calidad de vida mejorada.

6. se pueden administrar dosis terapéuticas elevadas de una neurotoxina al tejido objetivo subdérmico durante un periodo prolongado sin una toxicidad sistémica.

Claims (9)

1. Un medicamento que comprende una toxina botulinum para ser usado en el tratamiento de arrugas, como arrugas en la frente, dolores de cabeza, como migraña, jaqueca, distonía cervical, distonía focal de la mano, inflamación neurogénica, hiperhidrosis, blefaroespasmo, estrabismo, espasmo hemifacial, trastorno de los párpados, parálisis cerebral, espasticidad focal, espasticidad de los miembros, tics, temblores, bruxismo, fisura anal, fibromialgia, disfagia, lacrimación y dolor debido a espasmos musculares al: (a) alterar de manera no química el estrato córneo de la piel de un paciente para reducir la impermeabilidad del estrato córneo; y (b) aplicar el medicamento a la piel del paciente en una zona cuyo estrato córneo ha sido alterado en el paso (a), reduciendo el medicamento la liberación del neurotransmisor en una estructura subdérmica del paciente.

2. El medicamento de la reivindicación 1, en el que el estrato córneo es alterado mediante la eliminación abrasiva del estrato córneo.

3. El medicamento de la reivindicación 1, en el que el estrato córneo es alterado mediante la aplicación de un material adhesivo sobre la piel del paciente, y retirando el material adhesivo aplicado a la misma.

4. El medicamento de la reivindicación 1, en el que el estrato córneo es alterado mediante la aplicación de ultrasonidos a una frecuencia entre 20 kHz y menos de 10 MHz a una intensidad que no daña permanentemente la piel del paciente.

5. El medicamento de la reivindicación 1, en el que el estrato córneo es alterado mediante el paso de corriente eléctrica desde un primer punto en la piel del paciente hasta un segundo punto en la piel del paciente.

6. El medicamento de la reivindicación 5, en el que se pasa la corriente eléctrica para crear una pluralidad de poros en el estrato córneo para mejorar el paso de la toxina botulinum hasta las estructuras subdérmicas.

7. El medicamento de la reivindicación 1, en el que la toxina botulinum está seleccionada de entre un grupo de toxinas botulinum que consiste en tipos A, B, C, D, E, F y G.

8. El medicamento de la reivindicación 1, en el que el medicamento de botulinum comprende un agente de mejora para mejorar la administración de la toxina botulinum a través de la piel.

9. El medicamento de la reivindicación 1, en el que la toxina botulinum está incorporada en un transfersoma.