ES2335077B1 - Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores. - Google Patents

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Abstract

Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores caracterizadas por la utilización de nanopartículas o dendrímeros que llevan péptidos en su superficie para recubrir el elemento en cuestión y propiciar su transporte hasta el área del tumor. Este recubrimiento de los distintos elementos permite su transporte y aplicación tanto para adenovirus, como a ADN, células troncales, fármacos, radio-fármacos o cualquier otro elemento con la carga y características apropiadas, llevándolo directamente hasta la zona tumoral.
La invención que se presenta aporta la principal ventaja de conseguir el transporte de diversos tipos de elementos hasta los tumores con un método sencillo y que aporta una gran selectividad, evitando la toxicidad colateral en tejidos sanos adyacentes, y propiciando por ello una enorme especificidad antitumoral.

Description

Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores.
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos como adenovirus, del tipo de los utilizados en terapia génica y celular del cáncer, y otros elementos tanto virales como no virales hacia los tumores, caracterizadas por la utilización de nanopartículas, como por ejemplo polietilenglicol (abreviadamente denominado PEG), polietileniminas (abreviadamente denominadas PEI) etc.., o dendrímeros que transportan péptidos en su superficie para recubrir el adenovirus, o el elemento en cuestión, propiciando su transporte hasta el área del tumor. Este procedimiento permite su aplicación tanto a adenovirus y otros vectores virales (retrovirus, lentivirus, vaccinia virus, AAV (Virus adeno-asociados) etc), como a ADN, células (troncales, iPS (Induced pluripotent stem cells - Células madre pluripotentes inducidas) y otras utilizadas en terapia celular), fármacos, radio fármacos o cualquier otro elemento que muestre unas características de carga/tamaño determinadas, permitiendo llevarlo directamente hasta el tumor.
Estado actual de la técnica
En la actualidad está cobrando cada vez una mayor importancia la Medicina Regenerativa o Terapia Celular, que es una nueva disciplina médica que engloba a todos los abordajes clásicos y pretende dar un tratamiento más fisiológico e integral a enfermedades crónico-degenerativas en las que los fármacos convencionales no son eficaces. Ofrece la esperanza de poder tratar importantes patologías producidas por la perdida o degeneración celular, como por ejemplo las enfermedades neurodegenerativas, cáncer, diabetes insulinodependiente, problemas cardíacos, las cuales se encuentran en claro ascenso debido al envejecimiento de la población mundial y, en general, todas ellas se caracterizan por la pérdida o degeneración celular, que es incapaz de ser tratada mediante fármacos. La regeneración celular/tisular utiliza las células troncales, que son precursores celulares no especializados con capacidad de auto-renovarse y diferenciarse en células especializadas en respuesta a señales específicas.
Las células troncales mesenquimales de la médula ósea (en adelante denominadas abreviadamente MSCs) son precursores con alta capacidad proliferativa y pueden diferenciarse en adipocitos, condriocitos, osteoblastos, y otros tipos celulares. Existen grupos de células troncales en la mayoría de tejidos adultos y en general su potencial de diferenciación puede verse reflejado sobre la población de células a nivel local. Se han descrito células troncales hematopoyéticas, epidermoides, mesenquimales, neurales y hepáticas. Posiblemente en el adulto, estas células son reservorios de células reparativas que son movilizadas tras diversos daños y que migran al lugar de cicatrización o de reparación, donde en colaboración con células locales participan en la respuesta regenerativa. Datos de experimentos con animales y ensayos clínicos indican que las condiciones caracterizadas por el aumento en el ciclo celular y la remodelación tisular o la regeneración de diversos daños (como las fracturas óseas, de tejidos, o daños cardíacos o cerebrales) o el rápido crecimiento embrionario durante el desarrollo prenatal, proveen señales efectivas para la supervivencia y proliferación de las MSCs.
Algunos claros ejemplos del uso terapéutico de los MSCs, gracias a su característica de migración al lugar de cicatrización o de reparación, han sido publicados y son conocidos, con aplicaciones como daños en la arteria coronaria, regeneración de la espina dorsal, parkinson, daños hepáticos, regeneración de quemaduras y medicina ortopédica (Porada CD et al. Adult mesenchymal stem cells: a pluripotent population with multiple applications. Curr Stem Cell Res Ther. 2006 Sep; 1(3): 365-9. Review).
En el caso particular de las neoplasias, el crecimiento tumoral requiere de la formación del estroma mesenquimal de sujección. El proceso de formación de estroma tumoral es similar al de la cicatrización de heridas y resulta en remodelación tisular con alta proliferación de células mesenquimáticas. Por esto, se ha intentado la administración de MSCs exógenas con la finalidad de aumentar preferentemente el tumor o las zonas dañadas y contribuir a aumentar la población de los fibroblastos del estroma. Esto permitiría desarrollar una estrategia terapéutica basada en la dirección a los tumores o zonas dañadas de MSCs manipuladas genéticamente. Este tipo de estrategias que vehiculizan diversos abordajes de terapia génica con MSCs son conocidas y han sido usadas para mejorar la regeneración de diversas patologías, pero presentan algunos inconvenientes.
Uno de los problemas más importantes que se ha encontrado ha sido que la eficacia de la transferencia génica exógena es relativamente baja tanto empleando métodos físico-químicos, como mediante los vectores virales más comúnmente usados en el laboratorio y ensayos clínicos (tales como retro o adenovirus). Los vectores adenovirales (abreviadamente AdVs) son conocidos por su estabilidad, facilidad de manipulación, y altos niveles de expresión en múltiples líneas celulares, incluyendo células que no están ciclando. Además, los AdV pueden ser concentrados hasta obtener títulos muy elevados. La cápsida de adenovirus está rodeada por 12 proteínas triméricas "fibras" cuyo papel es facilitar la interacción virus-célula en la superficie celular.
Debido a que la eficacia de la entrada viral está restringida por la interacción de la "fibra" viral y los receptores de superficie celulares, la abundancia y la variedad de las moléculas de superficie asociadas a virus que están expresadas en las células son de extrema importancia. La vía principal de entrada de AdV consiste en la unión inicial del virión a las células, mediante la asociación de la proteína de la "fibra" viral y una proteína de membrana de 46-kDa, conocida como receptor de Coxsackie-adenovirus (abreviadamente CAR) (Hasebe, T., et al. Highly proliferative fibroblasts forming fibrotic focus govern metastasis of invasive ductal carcinoma of the breast. Mod. Pathol., 14: 325-337, 2001), seguido de la internalización a través de una interacción de la secuencia arginina-glicina-aspartato del pentón viral a las integrinas alfavBeta3 y alfavBeta5.
Sin embargo, existe un problema de refractoriedad de los adenovirus hacia la mayoría de las células troncales y cultivos primarios. Según se ha comprobado experimentalmente, a la mayor multiplicidad de infección (abreviadamente moi) probada y analizada por citometría de flujo, cuando el 100% de células HeLa se habían transducido, sólo un 30% de MSCs tenían ese nivel de expresión. Estos resultados se correlacionan con otras observaciones (J.M. Bergelson, J.A., et al. Isolation of a common receptor for Coxsackie B viruses and adenoviruses 2 and 5, Science., 275: 1320-1323, 1997.) que corroboran que las células troncales mesenquimales son refractarias a la transducción adenoviral. Esto puede ser debido a la baja expresión del anclaje adenovírico (CAR) y/o la internalización de los receptores, ya que algunos estudios comprobaron el patrón de receptores de MSCs, y sus datos sugieren que corresponden a un patrón de bajos niveles de CAR y altos de integrinas. Entonces para aumentar los niveles de la expresión del transgén mediada por Ad en los cultivos de MSCs, es necesario realizar una transferencia por mecanismos independientes de anclaje adenovírico.
Existe además un problema añadido de que la entrada a la célula es mediada por la asociación entre la proteína del penton base viral y las integrinas (Y. He, P.R., et al. Interaction of coxsackievirus B3 with the full length coxsackievirus-adenovirus receptor, Nat. Struct. Biol. 8: 874-878, 2001). Esta resistencia hacia la infección adenoviral puede ser evitada usando adenovirus modificados genéticamente con mutaciones en la fibra, de manera que contenga la zona de unión a integrinas basadas en péptidos con cierto efecto antitumoral, como por ejemplo el RGD (código para la secuencia peptídica arginina-glicina-aspartato).
Asimismo son conocidos algunos péptidos que han sido descritos como específicos de algún tipo de tumores concretos, como por ejemplo el péptido KCCYSL, correspondiente a la secuencia de aminoácidos lys (lisina)-cys (cisteina)-cys (cisteina)-tyr (tirosina)-ser (serina)-leu (leucina), que ha demostrado ser específico para la sobreexpresión de erbB2 (también conocido como HER2/neu o ERBB2, proviene de "Human Epidermal growth factor Receptor 2" y es la proteína relacionada con la mayor agresividad en cáncer de mama) y que puede ser usado para dirigirse específicamente a los tumores de mama (Karasseva NG. et al. Identification and characterization of peptides that bind human ErbB-2 selected from a bacteriophage display library. J Protein Chem. 2002 May; 21(4): 287-96). Una de las estrategias con mayores expectativas sería usando el péptido A20 del virus de la fiebre aftosa, capaz de unirse selectivamente a la integrina alfavbeta6.
La integrina alfavbeta6 es una molécula de adhesión molecular epitelial que se une a varias moléculas de matriz extracelular. Esta integrina no está expresada constitutivamente en tejido normal, pero está significamente aumentada en muchos carcinomas, particularmente en carcinoma de cabeza y cuello (Breuss., et al. Expression of the beta 6 integrin subunit in development, neoplasia and tissue repair suggests a role in epithelial remodelling. J Cell Sci. 108 (6): 2241-51, 1995.), o de ovario (Ahmed et al. Alpha (v) beta (6) integrin-A marker for the malignant potential of epithelial ovarian cancer. J Histochem Cytochem 50 (10): 1371-80, 2002). Además, alfavbeta6 ha sido identificado como indicador prognóstico en pulmón (Elayadi et al., A peptide selected by biopanning identifies the integrin Alpha (v) beta (6) as a prognostic biomarker for nonsmall cell lung cancer. Cancer Res 67: (12), 2007) y carcinoma colorectal (Bates RC et al. Transcriptional activation of integrin beta6 during the epithelial-mesenchymal transition defines a novel prognostic indicator of aggressive colon carcinoma. J. Clin Invest. 115 (2): 339-47, 2005), unido a la habilidad de iniciar un fenotipo invasivo, alterando la actividad proteolítica de MMP-9 (Gelatinasa B o MMP-9, también conocida como metaloproteasa de matriz). Por estas razones, la selectividad absoluta en tumores de la sobreexpresión de alfavbeta6, junto con las asociaciones pronósticas en cáncer, hace que se convierta en una nueva diana tanto para pronóstico como para virioterapia y visualización in vivo. Trabajos previos de investigación ("DiCara et al. Structure-function analysis of RGD-helix motifs in alpha vbeta 6 integrin ligands" J Biol Chem Mar: 282 (13): 9657-65, 2007) ya identificaron un péptido de 20 Aa (denominado A20) que contiene un motivo RGDLXXL (Código para la secuencia peptídica arginina-glicina-aspartato-leucina-XX-leucina. Esta secuencia indica que la unión es vía las integrinas Alpha (v) beta (6) antes que las integrinas Alpha (v) beta (3) con una estructura crítica de gran afinidad y especificidad hacia alfavbeta6.
Previas patentes y trabajos relacionados
Los péptidos antitumorales son bien conocidos, tal y como se recoge por ejemplo en la Patente Europea 96908363 "Nuevos derivados péptidos" o en la Patente Española 8601516 "Un método de preparación de nuevos antibióticos peptídicos y su empleo como agentes antimicrobianos y antitumorales". Este uso de péptidos presenta el inconveniente del alto coste de la manipulación genética necesaria.
Asimismo es conocido el uso de nanopartículas para la incoporación de péptidos, tal y como se recoge, por ejemplo, en la Patente Europea 01995691 "Nanopartículas lipidícas anfifilicas para la incorporación de péptidos y/o proteínas". Estas nanopartículas no están utilizadas específicamente para el recubrimiento de adenovirus ni en tratamientos antitumorales.
Se conocen también trabajos previos realizados por otros grupos de investigación en los que, para mejorar los niveles de transducción en células troncales, se han transfectado las partículas adenovirales con agentes basados en poliaminas (Stratagene) mejorando los niveles de expresión en al menos 5,5 veces, pero sin incorporar ningún tipo de péptidos en su superficie, únicamente basado en la fusión de la poliamina con la membrana celular.
Asimismo son conocidos algunos trabajos previos, realizados por otros grupos de investigación, acerca de tratamientos con diversos fármacos encapsulados por nanopartículas con el fin de mejorar su eficacia, tal y como se recoge en las publicaciones "Nanoparticle strategies for the oral delivery of insulin" (Damgé C, Reis CP, Maincent P. Expert Opin Drug Deliv. 2008 Jan; 5(1): 45-68), "Polymeric core-shell nanoparticles for therapeutics" (Clip Exp Pharmacol Physiol. 2006 May-Jun; 33(5-6): 557-62) y "Nanoparticles for drug delivery to the lungs" (Sung JC, Pulliam BL, Edwards DA. Trends Biotechnol. 2007 Dec; 25(12): 563-70). En estos casos las nanopartículas no están utilizadas específicamente para tratamientos antitumorales.
También existen algunos trabajos previos, realizados por otros grupos de investigación, acerca del uso de isótopos y radio fármacos encapsulados por nanopartículas, como por ejemplo se recoge en la publicación, "99mTc/188Re-labelled lipid nanocapsules as promising radiotracers for imaging: formulation and biodistribution" (Ballot S, Noiret N, Hindré F, Denizot B, Garin E, Rajerison H, Benoit JP. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2006 May; 33(5): 602-7), aunque las nanopartículas no están utilizadas específicamente para tratamientos antitumorales.
Descripción de la invención
Para solventar la problemática existente en la actualidad y mejorar el estado de la técnica actual en la terapia celular regenerativa de tratamiento de tumores se ha ideado las formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores consistentes en la utilización de nanopartículas (PEG - polietilenglicol, PEI - polietileniminas, o derivados) o dendrímeros, dotados con péptidos antitumorales (de tipo A20, KCCYSL, RGD o similares) en su superficie, para transfectar y recubrir el elemento, por ejemplo un adenovirus, propiciando su transporte hasta el área tumoral.
Los elementos transportables mediante este procedimiento pueden ser vectores virales (por ejemplo adenovirus, retrovirus, lentivirus, AAV, vaccinia, etc), células madre (por ejemplo ES (células madre embrionarias), troncales, iPS, linfocitos, etc), fármacos, radio-fármacos, isótopos, etc...
Pueden utilizarse péptidos con efectos directivos hacia los tumores ya conocidos, como por ejemplo el péptido KCCYSL para dirigirse específicamente a los tumores de mama o el péptido A20 capaz de unirse selectivamente a la integrina alfavbeta6 que está significativamente aumentada en muchos carcinomas, particularmente en carcinoma de cabeza y cuello, o de ovario, y ha sido identificada como indicador prognóstico en pulmón y carcinoma colorectal.
Para mejorar nuestra formulación de nanopartículas, además de modificar los péptidos por otros más selectivos, se ha mejorado también la formulación propiamente dicha. Para ello incluimos una nueva formulación específica hacia los tumores sólidos, basada en la estructura y tamaño de estas nanopartículas, utilizando el efecto PER, también conocido como efecto EPR: Enhanced Permeability and Retention effect, y que consiste en una propiedad por la que, debido a que el tamaño entre los poros de las células tumorales es diferente al de las células sanas, varios tipos de moléculas se acumulan en tejido tumoral, antes que los normales. Se ha comprobado experimentalmente esta selectividad mediante tomografía de emisión de positrones (abreviadamente PET) así como que el recubrimiento de las partículas virales con una formulación dendrimérica con efecto PER mejora su transferencia hacia las células tumorales. Esta invención combina esta formulación dendrimérica con péptidos antitumorales en su superficie o con partículas virales para su transporte.
Estas formulaciones combinando diferentes nanopartículas con péptidos antitumorales, permite su aplicación tanto al transporte y dirección de adenovirus, como a ADN, células para terapia celular, fármacos, radio fármacos o cualquier otro elemento tanto viral como no viral por recubrimiento y sin necesidad de manipulación genética, permitiendo llevarlo directamente hasta el tumor.
Ventajas y mejoras sobre el estado actual de la técnica
Estas formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores que se presentan aportan múltiples ventajas sobre los compuestos disponibles en la actualidad siendo la más importante de todas, el que consigue el transporte de diversos tipos de elementos por simple recubrimiento con la formulación con el péptido, sin necesidad de manipulación genética. Por esto, podría aplicarse tanto a vectores virales como no virales, pudiendo utilizarse adenovirus, ADN, células, fármacos, radio fármacos o cualquier otro elemento susceptible de utilidad en el tratamiento localizado de los tumores.
Además de la sencillez del mecanismo, la gran ventaja de este procedimiento es que permite obtener una gran selectividad, evitando la infección o el daño de tejidos sanos adyacentes y los efectos colaterales del uso de RGD, propiciando por ello una enorme especifidad antitumoral y una mejora de la eficacia de la transferencia exógena.
Es importante destacar asimismo la ventaja de la presente invención es que, al evitar el alto coste de la manipulación genética, se consigue un enorme ahorro en el tratamiento y experimentación antitumoral, tanto a nivel económico como en tiempo y esfuerzo.
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Modo de realización preferente de la invención
Las formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores consisten en la utilización de partículas que tiene péptidos (3) en su superficie, para transfectar y recubrir un elemento (1) propiciando su transporte hasta el área tumoral, siendo su principal uso la preparación de medicamentos para el tratamiento de tumores.
Las partículas que tienen péptidos en su superficie pueden ser tanto nanopartículas (2) (PEG - polietilenglicol, PEI - polietileniminas, o derivados) como dendrímeros, dotados con péptidos (3) antitumorales (de tipo A20, KCCYSL, RGD o similares) en su superficie. Tal y como se recoge en distintos trabajos (Arun K. Iyer, Greish Khaled, Jun Fang, and Hiroshi Maeda - Exploiting the enhanced permeability and retention effect for tumor targeting - Drug Discovery Today - Volume 11, Numbers 17/18 - September 2006) algunos dendrímeros pueden no ser considerados nanopartí-
culas, debido a su tamaño, o considerarse nanopartículas dendriméricas, por ello se prefiere considerarlos por separado.
Estos elementos se han seleccionado atendiendo a que es conocido y se ha demostrado que son antitumorales o bien que se dirigen hacia los tumores, tal y como se recoge en diferentes publicaciones. Por ejemplo la efectividad del PEI con RGD sobre ADN se ha demostrado en las referencias "Kunath K, Merdan T, Hegener O, Häberlein H, Kissel T. - Integrin targeting using RGD-PEI conjugates for in vitro gene transfer - Gene Med. 2003 Jul; S(7): 588-99". y en "Sun YX, Zeng X, Meng QF, Zhang XZ, Cheng SX, Zhuo RX - The influence of RGD addition on the gene transfer characteristics of disulfide-containing polyethyleneimine/DNA complexes. - Biomaterials. 2008 Nov; 29(32): 4356-65. Epub 2008 Aug 20" y la efectividad del PEI sobre Ad se ha demostrado en el estudio de "A Baker1, M Saltik1, H Lehrmann1, I Killisch1, V Mautner2, G Lamm1, G Christofori1 and M Cotten1 - Polyethylenimine (PEI) is a simple, inexpensive and effective reagent for condensing and linking plasmid DNA to adenovirus for gene delivery - Gene Therapy (1997) 4, 773-782".
Los elementos (1) transportables mediante este procedimiento pueden ser tanto vectores virales (por ejemplo adenovirus, retrovirus, lentivirus, AAV, vaccinia, etc), como células de las empleadas para terapia celular (por ejemplo de tipo ES, troncales, iPS (Induced pluripotent stem cells - Células madre pluripotentes inducidas), linfocitos, etc), fármacos, radio-fármacos, isótopos, etc... ya que se pueden recubrir por igual, siendo su comportamiento similar. Los adenovirus, en general, se están empezando a utilizar como un fármaco más, y como tales están disponibles comercialmente. El procedimiento de recubrimiento puede ser cualquiera de los conocidos para el recubrimiento de adenovirus (por ejemplo el descrito en "Ravi Singh and Kostas Kostarelos - Designer adenoviruses for nanomedicíne and nanodiagnostics - TIBTEC 702 1-10" o bien en "Uludag H, De Vos P, Tresco PA. - Technology of mammalian cell encapsulation -Adv Drug Deliv Rev. 2000 Aug 20; 42(1-2): 29-64").
Un ejemplo de realización preferente de esta invención se ha realizado experimentalmente utilizando ratones de la misma cepa, sexo y edad (hembras atímicas de 6-8 semanas). Como modelo de tumor primario, inyectando subcutáneamente a los ratones un millón de células HeLa resuspendidas en 100 \mul de PBS, midiendo el crecimiento con un calibre cada 2 días. A continuación se infectaron MSCs con adenovirus que llevaban el simporter de yodo y sodio (abreviado como NIS), de manera que donde se exprese NIS, se acumulará yodo en el interior de las células y tendría una mayor respuesta al yodo 131 (radioterapia convencional). Este efecto sería directamente proporcional a los niveles de expresión del gen, usando el sistema nanopartículas-RGD descrito previamente. Se inyectaron un millón de estas MSCs modificadas en ratones con tumores Hela y la diferencia del tamaño del tumor fue seguida durante 1 mes, viendo como el mayor efecto correspondía a las MSCs infectadas junto con las nanopartículas-RGD respecto a las otras estrategias empleadas.
Se ha elegido este ejemplo de experimentación ya que los procesos de formación del estroma tumoral, de cicatrización o de regeneración tisular en zonas dañadas son muy similares y como resultado existe una proliferación de células mesenquimáticas en la zona. Es por esto que las células troncales mesenquimáticas (MSCs) sirven como vehículos : para transportar vectores virales específicamente a las zonas tumorales. La combinación de abordajes de terapia génica y celular se ve dificultada porque muchas células primarias, incluidas las células troncales mesenquimales, no poseen receptores para adenovirus (CAR). La alternativa para infectar con adenovirus es modificar estos vectores virales para que expresen el péptido RGD en su superficie y así tener acceso mediante otra vía, como de las integrinas. Esto supondría la modificación el genoma viral con la inversión económica y temporal que supone. Para evitar esas manipulaciones, esta invención presenta un procedimiento mediante el uso de nanopartículas (2) que llevaban el péptido (3) en su superficie para transfectar los viriones (1), habiéndose obtenido experimentalmente buenos resultados, tal y como se referencia en las Figuras 2, 3, 4 y 5.
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en las figuras anexas se muestra algunos resultados del estudio experimental.
En la figura -1- se muestra una vista esquemática de un elemento (1), en este caso un adenovirus, recubierto de nanopartículas (2) con péptidos (3) en su superficie.
La figura -2- muestra un gráfico y unas imágenes mostrando la efectividad en la diferencia del tamaño de un tumor en función de los días, utilizando únicamente células troncales que contenían adenovirus-NIS(4), Ad+lipofectamina (5), Ad+nanopartículas (6) o Ad+nanopartículas con el péptido RGD (7). En este caso las nanopartículas eran derivadas de Polietilenimina (PEI).
La figura -3- muestra como aumentan notablemente los niveles de expresión de la fluorescencia al combinar el Ad-GFP (adenovirus que expresa la proteína GFP ó proteína de la fluorescencia verde) (11) con las partículas RGD al utilizar la estrategia explicada anteriormente en las células troncales mesenquimales, que no expresan receptores CAR. Podemos comprobar los niveles del Ad-GFP recubierto por una partícula liposomal (8), del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI (9), y del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI con el péptido RGD en su superficie (10).
La figura -4- muestra una gráfica de Western-Blot que asimismo muestra esta diferencia en los niveles de expresión del Ad-GFP (11), del Ad-GFP recubierto por una partícula liposomal (12), del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI (13) y del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI con el péptido RGD en su superficie (14), tanto para una multiplicidad de infección de 250 (15) como para una multiplicidad de infección de 400 (16).
La figura -5- muestra una citometría de flujo que asimismo muestra esta diferencia en los niveles de expresión del Ad-GFP (17), del Ad-GFP recubierto por una partícula liposomal (18), del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI (19) y del Ad-GFP recubierto por un compuesto PEI con el péptido RGD en su superficie (20).
En el estudio experimental en el que se ha probado esta invención, se ha demostrado que, mediante el uso del péptido RGD al derivado de polietilenimina como recubrimiento, diseñado para la transfeción de células epiteliales y endoteliales que expresaran integrinas, se pueden "transfectar" partículas adenovirales incrementando la infectividad de las líneas celulares CAR negativas, entre ellas las MSCs. Como se ha demostrado exprimentalmente, la efectividad en la infección con Ad-GFP (adenovirus que expresa la proteína GFP) de las MSCs se ha visto notablemente aumentada, sin variar los niveles de expresión de los marcadores ni de su potencial de diferenciación. También, el aumento en la eficacia en la transferencia de un adenovirus terapéutico que contenía el simporter de yodo y sodio fue considerable, mostrándose una mejora prometedora para los abordajes de terapia génica y celular combinados, tal y como se muestra en la Figura 2.

Claims (10)

1. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, caracterizadas porque comprenden partículas que tienen péptidos en su superficie, para transfectar y recubrir el elemento propiciando su transporte hasta el área tumoral.
2. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según la anterior reivindicación, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos en su superficie son nanopartículas.
3. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos en su superficie son dendrímeros.
4. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos son partículas de tipo dendrimérico, polietilenimina, o derivadas de las anteriores.
5. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizadas porque los péptidos son antitumorales A20, KCCYSL ó RGD.
6. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizadas porque el elemento es un vector viral.
7. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es una célula madre ES, troncal, iPS ó linfocito.
8. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es fármaco.
9. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es un isótopo.
10. Uso de formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, para preparar un medicamento para el tratamiento de tumores.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CLEMENTS, B.A., et al. RGD conjugation to polyethyleneimine does not improve DNA delivery to bone marrow stromal cells. Biomacromolecules. 05-2006. Vol. 7, n$^{o}$ 5, páginas 1481-1488. ISSN 1525-7797. Ver todo el documento. *
KIM, W.J., et al. Anti-angiogenic inhibition of tumor growth by systemic delivery of PEI-g-PEG-RGD/pCMV-sFlt-1 complexes in tumor-bearing mice. Journal of controlled release. 12.09.2006. Vol. 114, n$^{o}$ 3, páginas 381-388. ISSN 0168-3659 (Impreso). Ver todo el documento. *
KIM, W.J., et al. Soluble FLT-1 gene delivery using PEI-g-PEG- RGD conjugate for anti-angiogensis. Journal of controlled release. 18.08.2005. Vol. 106, n$^{o}$ 1-2, páginas 224-234. ISSN 0168-3659 (Impreso). Ver todo el documento. *
SAKAE, M., et al. Highly efficient in vivo gene transfection by plasmid/PEI complexes coated by anionic PEG derivatives bearing carboxyl groups and RGD peptide. Biomedicine & pharmacotherapy. Sept-2008. Vol. 62, n$^{o}$ 7, páginas 448-453. ISSN 0753-3322 (Impreso). Ver todo el documento. *
SCHIFFELERS, R.M., et al. Cancer siRNA therapy by tumor selective delivery with ligand-targeted sterically stabilized nanoparticle. Nucleic acids research. 01-11-2004 (on line). Vol. 32, n$^{o}$ 19, página e149. ISSN 1362-4962 (Electrónico). Ver todo el documento. *
SCHIFFELERS, R.M., et al. Transporting silence: design of carriers for siRNA to angiogenic endothelium. Journal of controlled release. 05.12.2005. Vol. 109, n$^{o}$ 1-3, páginas 5-14 ISSN 0168-3659 (Impreso). Ver todo el documento. *

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