ES2712608T3 - Péptidos autoensamblantes para el tratamiento de las bullas pulmonares - Google Patents

Péptidos autoensamblantes para el tratamiento de las bullas pulmonares Download PDF

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Abstract

Una solución para su uso en un método para tratar las bullas pulmonares, comprendiendo la solución un péptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoácidos y 32 aminoácidos, en donde al menos una parte del péptido es anfífila, de tal forma que el péptido puede mostrar una estructura de beta lámina en solución acuosa en presencia de condiciones fisiológicas en o próximas el sitio de una bulla pulmonar, siendo la solución para su uso en una cantidad eficaz y a una concentración eficaz para un área diana para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiológicas del área diana para tratar una bulla pulmonar; en donde la solución se introduce mediante un dispositivo de suministro después de la etapa de introducir un dispositivo de suministro en un área diana de la bulla pulmonar del sujeto y de posicionar un extremo del dispositivo de suministro en el área diana en la que se desea el tratamiento de la bulla pulmonar; y en donde el dispositivo de suministro se retira del área diana.

Description

DESCRIPCION
Peptidos autoensamblantes para el tratamiento de las bullas pulmonares
Campo de la divulgacion
La presente divulgacion se refiere, en general, a materiales que pueden usarse en aplicaciones medicas, de investigacion e industriales. Mas particularmente, la divulgacion se refiere a materiales que pueden usarse para el tratamiento de las bullas pulmonares.
Sumario
Se proporciona un kit para su uso en un metodo de tratamiento de una bulla pulmonar en un sujeto. El kit comprende un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y aproximadamente 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones aplicables en o proximas la sitio de una bulla pulmonar, proporcionandose el peptido autoensamblante en una cantidad eficaz para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para tratar las bullas pulmonares; e instrucciones para administrar el peptido autoensamblante a un area diana de la bulla pulmonar del sujeto.
Se proporciona una solucion para su uso en un metodo para tratar una bulla pulmonar, comprendiendo la solucion un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones fisiologicas en o proximas la sitio de una bulla pulmonar, siendo la solucion para su uso en una cantidad eficaz y a una concentracion eficaz para un area diana para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas del area diana para tratar una bulla pulmonar; en donde la solucion se introduce mediante un dispositivo de suministro despues de la etapa de introducir un dispositivo de suministro en un area diana de la bulla pulmonar del sujeto y de posicionar un extremo del dispositivo de suministro en el area diana en la que se desea el tratamiento de la bulla pulmonar; y en donde el dispositivo de suministro se retira del area diana. El documento WO-A2-2013030673 ensena los mismos peptidos para limitar la filtracion de aire en la cirugfa pulmonar. El documento EP-A1-234543 3 divulga los mismos peptidos para su uso como tapon biologico in vivo. Chemical Abstracts 161, resumen n.° 239385 (2013) divulga el uso de ligustrazina (una molecula pequena no pepffdica) para tratar la enfermedad pulmonar obstructiva cronica y los fenomenos asociados con esta, incluyendo las bullas pulmonares. El documento CN103251690 ensena el uso de extracto de Nigella glandulifera con el mismo fin.
Descripcion de los dibujos
Las FIG. 1a-1b presentan datos analizados en el ejemplo 1;
Las FIG. 2-4 presentan datos analizados en el ejemplo 3;
Las FIG. 5A-5B presentan datos analizados en el ejemplo 3;
Las FIG. 6A-6B presentan datos analizados en el ejemplo 4;
Las FIG. 7A-7B presentan datos analizados en el ejemplo 5;
Las FIG. 8A-8B presentan datos analizados en el ejemplo 5;
Las FIG. 9A-9B presentan datos analizados en el ejemplo 6;
Las FIG. 10-12 presentan datos analizados en el ejemplo 8;
Las FIG. 13-14 presentan datos analizados en el ejemplo 9;
Las FIG. 15-16 presentan datos analizados en el ejemplo 10;
Las FIG. 17-18 presentan datos analizados en el ejemplo 11;
La FIG. 19 presenta datos analizados en el ejemplo 12;
La FIG. 20 presenta datos analizados en el ejemplo 13;
La FIG. 21 presenta datos analizados en el ejemplo 14;
La FIG. 22 presenta datos analizados en el ejemplo 15;
Las FIG. 23A-23B presentan datos analizados en el ejemplo 16;
Las FIG. 24A-24C presentan datos analizados en el ejemplo 18;
La FIG. 25 presenta materiales analizados en el ejemplo 19;
La FIG. 26 presenta materiales analizados en el ejemplo 19;
La FIG. 27 presenta materiales analizados en el ejemplo 19;
La FIG. 28 presenta materiales analizados en el ejemplo 19; y
La FIG. 29 presenta materiales analizados en el ejemplo 20.
Descripcion detallada
Los sistemas y metodos de la presente divulgacion pueden facilitar el tratamiento de las bullas pulmonares.
El pulmon comprende tejido pulmonar, que comprende los alveolos, bronquios y bronquiolos y una fina cubierta membranosa denominada pleura. Esta cubierta puede impedir que el aire inhalado viaje desde el pulmon hasta el area en el interior de la cavidad toracica. Las "vesfculas pulmonares" son bolsillos de aire similares a ampollas que se forman en la superficie del pulmon. La bulla (bullas en plural) se refiere a cavidades rellenas de aire dentro del tejido pulmonar. Las vesfculas pulmonares y las bullas pueden estar relacionadas con una enfermedad subyacente, tal como enfisema o enfermedad pulmonar obstructiva cronica. Las vesfculas pulmonares y las bullas tambien pueden encontrarse en sujetos sanos sin otros problemas o afecciones medicas.
En caso de que las vesfculas pulmonares o las bullas se rompan, el aire puede viajar desde las vfas respiratorias hasta la cavidad toracica, lo que provoca un neumotorax, que puede denominarse colapso pulmonar. Los tratamientos actuales para las bullas o vesfculas pulmonares pueden implicar la reseccion o extraccion, segun sea necesario, en forma de bullectoirna. Tambien puede usarse grapado. Las bullas y vesfculas pulmonares normalmente reaparecen, por lo que el sujeto puede necesitar multiples procedimientos de manera frecuente. Estos procedimientos pueden resultar costosos para el sujeto. Ademas, existen complicaciones postoperatorias, incluyendo el riesgo de filtracion de aire desde el sitio de recepcion.
Tambien puede ser posible introducir pegamento de fibrina en la bulla o vesfcula rota, que puede ser un tratamiento eficaz para una afeccion por neumotorax. Sin embargo, en ciertos casos, puede haber problemas relativos a reacciones alergicas contra materiales biologicos, tales como el pegamento de fibrina.
Puede ser posible utilizar una solucion de peptido autoensamblante como relleno para colapsar una bulla pulmonar o para su aplicacion despues de colapsar la bulla. Puede usarse este tratamiento en lugar de una bullectomfa. El peptido puede aplicarse una o mas veces, de manera segura a un sitio diana de un sujeto.
La presente divulgacion posibilita metodos de tratamiento que incluyen la identificacion de una bulla, el colapso de una bulla y la aplicacion de las soluciones o geles de peptido autoensamblante en la bulla para proporcionar un sellador que proporcione una presion de rotura de mas de 35 cm H2O.
Las bullas que pueden tratarse mediante los metodos y los materiales de la presente divulgacion pueden ser de una gran variedad de tamanos. En general, las bullas que pueden identificarse para el tratamiento pueden considerarse peligrosas para la salud de un sujeto, basandose en una evaluacion u obtencion de imagenes del area de la bulla. En algunas realizaciones, la bulla puede ser detectable usando obtencion de imagenes no invasiva. En algunas realizaciones, puede tener un volumen de aproximadamente 0,1 ml a aproximadamente 5 ml. La bulla que puede tratarse puede encontrarse en el intervalo de aproximadamente 0,2 ml a aproximadamente 1 ml.
Un objetivo principal puede ser evitar la filtracion de aire (neumotorax). Un objetivo secundario puede ser la regeneracion del parenquima y la prevencion de la reaparicion de las bullas.
El colapso de las bullas puede lograrse con una aguja. Esto creara una bulla con una filtracion de aire. La solucion de peptido o el gel puede inyectarse en la cavidad de la bulla y/o la pleura para sellar la filtracion de aire.
En determinadas realizaciones, el tratamiento puede proporcionar una presion de rotura de al menos 20 cm H2O, al menos 25 cm H2O, al menos 30 cm H2O y en ciertos casos, al menos 35 cm H2O.
De acuerdo con una o mas realizaciones, un peptido autoensamblante puede tratar una bulla pulmonar.
La filtracion puede crearse de manera postoperatoria. Los materiales, sistemas y metodos divulgados en el presente documento pueden facilitar la formacion de epitelio mucoso en algunas realizaciones no limitantes.
Los peptidos autoensamblantes de la presente divulgacion pueden incluir la aplicacion, por ejemplo, administracion de los peptidos autoensamblantes a un area predeterminada o diana deseada. El peptido autoensamblante puede administrarse a un area diana en forma de una solucion de peptido, hidrogel, membrana u otra forma. Un area diana puede ser un area predeterminada de un sujeto que requiere un tratamiento espedfico. En algunas realizaciones, el area diana puede referirse a un sitio quirurgico.
Durante el autoensamblaje, el peptido puede formar nanofibras. El autoensamblaje puede provocar la gelificacion del peptido en solucion. La gelificacion puede proporcionar o formar un hidrogel. El peptido puede formar de manera espontanea una lamina beta en la solucion a nivel de pH neutro. El peptido puede formar una lamina beta de manera espontanea en solucion en condiciones fisiologicas y/o en presencia de un cation y/o anion.
Los metodos y materiales de la presente divulgacion pueden usarse despues de un procedimiento quirurgico. Por ejemplo, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede administrarse despues de un procedimiento quirurgico.
Los metodos de la presente divulgacion pueden comprender introducir un dispositivo de suministro en un area diana de la bulla pulmonar de un sujeto. El metodo puede implicar colocar un extremo del dispositivo de suministro en el area diana en la que se desea el tratamiento de la bulla pulmonar. El posicionamiento de un extremo del dispositivo de suministro en el area diana puede comprender posicionar un tubo endotraqueal en el area diana.
El metodo divulgado puede comprender ademas identificar a bulla pulmonar o una parte de la bulla pulmonar como el sitio diana.
El metodo de la presente divulgacion tambien puede comprender administrar los peptidos autoensamblantes a una diana predeterminada o deseada. El peptido autoensamblante puede administrarse a un area diana en forma de una solucion de peptido, hidrogel, membrana u otra forma. Un area diana puede ser un area predeterminada de un sujeto que requiere un tratamiento espedfico. El area diana puede referirse a un sitio quirurgico o al sitio de una bulla pulmonar. Por ejemplo, un sitio quirurgico puede ser un sitio donde se ha llegado a cabo una cirugfa, tal como una cirugfa relacionada con el pulmon.
Los sistemas y metodos de la presente divulgacion pueden no implicar la reseccion y/o grapado de las bullas pulmonares.
Se divulga un metodo que puede comprender colapsar la bulla pulmonar. La bulla puede colapsarse antes de la administracion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante. La bulla pulmonar puede colapsarse despues de la administracion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante. Puede rellenarse una cavidad de la bulla pulmonar con la solucion que contiene el peptido autoensamblante mediante bronqmolos conectados. Puede usarse un tubo endotraqueal mediante insercion a traves del bronquio primario y dentro del pulmon. La administracion puede producirse a traves del dispositivo de suministro al area diana para formar una barrera de hidrogel. Esto puede producirse en condiciones fisiologicas del area diana para tratar la bulla pulmonar.
Los materiales y metodos pueden comprender el tratamiento, la prevencion o la oclusion de una bulla pulmonar.
Como se usa en el presente documento, se pretende que el termino "tratamiento" incluya el tratamiento parcial o completo de una bulla mediante colapso y/o proporcionando una oclusion o bloqueo de un area en la que se esta produciendo la filtracion, por ejemplo, filtracion de aire. En general, la bulla y/o filtracion es no deseada y, por lo tanto, el tratamiento remedia la bulla y/o filtracion y posibilita la curacion del area diana de tratamiento. El tratamiento de un sujeto puede incluir uno o mas de curar, aliviar, remediar o mejorar a un sujeto con un trastorno, por ejemplo, una bulla y/o filtracion, mas alla de lo que esperana en ausencia de dicho tratamiento. El tratamiento puede ser un tratamiento mmimamente invasivo, incluyendo la aplicacion o administracion mmimamente invasiva de la solucion que comprende el peptido autoensamblante.
Como se usa en el presente documento, el termino "sujeto" pretende incluir seres humanos y animales no humanos, por ejemplo, vertebrados, animales grandes y primates. En determinadas realizaciones, el sujeto es un sujeto mairnfero y en realizaciones particulares, el sujeto es un sujeto humano. Aunque se preven claramente aplicaciones con seres humanos, tambien se preven en el presente documento aplicaciones veterinarias, por ejemplo, con animales no humanos. La expresion "animales no humanos" incluye todos los vertebrados, por ejemplo, no mamfferos (tales como aves, por ejemplo, pollos; anfibios; reptiles) y mamfferos, tales como primates no humanos, animales domesticados y de utilidad agncola, por ejemplo, oveja, perro, gato, vaca, cerdo, rata, entre otros.
El tratamiento, la prevencion o la oclusion puede ser parcial o completa. Los materiales y los metodos pueden incluir abordar una bulla pulmonar. Los materiales y los metodos pueden incluir la administracion, aplicacion o inyeccion de un peptido autoensamblante o una solucion que comprende un peptido autoensamblante o una composicion que comprende un peptido autoensamblante, a un area predeterminada o diana deseada.
El metodo para tratar una bulla pulmonar puede comprender ademas retirar el dispositivo de suministro del area diana.
El metodo puede comprender ademas visualizar una region que comprende el area diana antes de introducir el dispositivo de suministro. La visualizacion de la region que comprende el area diana puede producirse despues de retirar el dispositivo de suministro del area diana. La monitorizacion del area diana tambien puede producirse durante el procedimiento y despues del procedimiento, por ejemplo, despues de retirar el dispositivo de suministro.
El metodo de tratamiento puede comprender ademas preparar la solucion que comprende el peptido autoensamblante. El metodo de tratamiento divulgado puede comprender ademas evaluar al sujeto para determinar la necesidad de tratar una bulla pulmonar y preparar la solucion basandose en la etapa de evaluacion.
El metodo de tratamiento puede comprender administrar soluciones de peptido autoensamblante a la bulla hasta que la bulla se rellena para prevenir la filtracion de aire.
La expresion "peptido autoensamblante" puede referirse a un peptido que puede mostrar una estructura de lamina beta en solucion acuosa en presencia de condiciones espedficas para inducir la estructura de lamina beta. Estas condiciones espedficas pueden incluir ajustar el pH de una solucion de peptido autoensamblante. El ajuste puede ser un aumento o una reduccion en el pH de la solucion de peptido autoensamblante. El aumento en el pH puede ser un aumento en el pH hasta un pH fisiologico. Las condiciones espedficas tambien pueden incluir anadir un cation, tal como un cation monovalente o un cation divalente, a una solucion de peptido autoensamblante. Las condiciones espedficas tambien pueden incluir anadir un anion, tal como un anion monovalente o un anion divalente, a una solucion de peptido autoensamblante. Las condiciones espedficas pueden incluir condiciones relacionadas con el sitio de una cirugfa o un sitio diana de la bulla pulmonar. Los peptidos autoensamblantes pueden citarse como o ser una parte de una composicion, solucion de peptido, polvo de peptido, hidrogel o armazon.
La expresion "peptido autoensamblante" puede referirse a un peptido que comprende un peptido autoensamblante. Los peptidos autoensamblantes son peptidos que son capaces de autoensamblarse formando estructuras que incluyen, pero sin limitacion, membranas macroscopicas o nanoestructuras.
El termino "hidrogel" puede referirse a un material que esta compuesto de un poffmero y un elevado porcentaje de agua, por ejemplo, al menos un 90 % de agua.
El peptido autoensamblante es un peptido autoensamblante en donde al menos una parte del peptido es anfffila. El peptido puede ser un peptido autoensamblante anfffilo. Por "anfffilo" se entiende que el peptido comprende porciones hidrofobas y porciones hidrofilas. En algunas realizaciones, un peptido anfffilo puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en aminoacidos hidrofobos alternos y aminoacidos hidrofilos. Por alternos, se entiende que incluye una serie de tres o mas aminoacidos que se alternan entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo y no es necesario que todos y cada uno de los aminoacidos en la secuencia de peptidos incluyan alternar entre un aminoacido hidrofobo y uno hidrofilo. El peptido autoensamblante, tambien citado en el presente documento como "peptido", puede administrarse al area diana predeterminada o deseada en forma de una solucion, composicion, hidrogel, membrana, armazon u otra forma de peptido autoensamblante. El hidrogel tambien puede denominarse como membrana o armazon a lo largo de la presente divulgacion. El area diana predeterminada o deseada puede encontrase en o proxima a la ubicacion de una bulla pulmonar.
El area diana predeterminada o deseada puede establecerse basandose en el sitio u otro area que puede haberse sometido a un procedimiento quirurgico o a un traumatismo intencionado o no intencionado.
La solucion que comprende un peptido autoensamblante, tambien citada como una solucion de peptido autoensamblante, puede ser una solucion de peptido autoensamblante. El peptido autoensamblante puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta sustancialmente libre de celulas o que esta libre de celulas. En determinadas realizaciones, el peptido autoensamblante puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta sustancialmente libre de celulas.
El peptido autoensamblante tambien puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta sustancialmente libre de farmacos o que esta libre de farmacos. En determinadas realizaciones, el peptido autoensamblante puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta libre de farmacos. En determinadas otras realizaciones, el peptido autoensamblante puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta sustancialmente libre de celulas y sustancialmente libre de farmacos. En otras realizaciones determinadas adicionales, el peptido autoensamblante puede administrarse, aplicarse o inyectarse en una solucion que esta libre de farmacos y libre de celulas.
La solucion de peptido autoensamblante puede comprender, consistir o consistir esencialmente en el peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones fisiologicas en o proximas la sitio de una bulla pulmonar. El peptido autoensamblante puede encontrarse en una forma modificada o no modificada. Por modificado, se entiende que el peptido autoensamblante puede tener uno o mas dominios que comprenden uno o mas aminoacidos que, cuando se proporcionan solos en solucion, no se autoensamblanan. Por no modificado, se entiende que el peptido autoensamblante puede no tener cualquier otro dominio distinto de los proporcionados para el autoensamblaje del peptido. Es decir, un peptido no modificado consiste en aminoacidos hidrofobos e hidrofilos alternos que pueden autoensamblarse en una lamina beta y una estructura macroscopica, tal como un hidrogel.
Mediante la administracion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante, se forma una barrera de hidrogel. La barrera de hidrogel se forma en el area diana para tratar la bulla pulmonar. El tratamiento puede proporcionarse colapsando, ocluyendo y/o sellando la bulla pulmonar, al menos parcialmente. Esto se logra mediante la formacion de la barrera de hidrogel. A lo largo de esta descripcion, la referencia a un hidrogel, tambien puede referirse o ser aplicable a la barrera de hidrogel.
En determinadas realizaciones, se desea tener una barrera de hidrogel que pueda proporcionar un bloqueo o sellado adecuado o deseado en el area diana. La barrera de hidrogel puede tener propiedades espedficas para lograr el bloqueo o sellado adecuado o deseado. Por ejemplo, la barrera de hidrogel puede tener una o mas propiedades predeterminadas, por ejemplo, fuerza mecanica (modulo de almacenamiento), rigidez, viscosidad, cinetica de gelificacion, fuerza ionica, pH o presion de rotura (tolerancia a la presion de rotura). Las propiedades pueden ajustarse o disenarse basandose en la adicion, al peptido autoensamblante o la solucion que comprende el peptido autoensamblante, de componentes divulgados en el presente documento en cantidades y/o concentraciones espedficas.
Por ejemplo, en relacion con el tratamiento de una bulla pulmonar, puede desearse proporcionar una barrera de hidrogel que tenga una elevada fuerza mecanica, rigidez y alta presion de rotura. Tambien puede desearse proporcionar una barrera de hidrogel que gelifique rapidamente, es decir, la cinetica de gelificacion es tal que, tras la administracion, se forma la barrera de hidrogel en un corto espacio de tiempo para tratar la bulla pulmonar y/o la filtracion. El corto espacio de tiempo puede ser instantaneo o, por ejemplo, menor de 5 minutos, menor de 3 minutos, menor de 2 minutos, menor de 1 minuto o menor de 30 segundos u otros tiempos divulgados en el presente documento.
La administracion de una solucion comprende, consiste en o consiste esencialmente en la administracion de una solucion que comprende, consiste en o consiste esencialmente en n peptido autoensamblante que comprende, consiste o consiste esencialmente en entre aproximadamente 7 aminoacidos y 32 aminoacidos. El peptido autoensamblante puede comprender, consistir en o consistir esencialmente en entre aproximadamente 7 a aproximadamente 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones fisiologicas en o proximas la sitio de una bulla pulmonar. En algunas realizaciones, el peptido autoensamblante puede comprender, consistir en o consistir esencialmente en entre aproximadamente 12 y aproximadamente 16 aminoacidos.
Por alternos, se entiende que incluye una serie de tres o mas aminoacidos que se alternan entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo y no es necesario que todos y cada uno de los aminoacidos en la secuencia de peptidos incluyan alternar entre un aminoacido hidrofobo y uno hidrofilo.
Los metodos de tratamiento de una bulla pulmonar pueden comprender administrar un peptido autoensamblante a un area diana. El peptido puede administrarse en forma de un hidrogel o formar un hidrogel tras su administracion. Los metodos de tratamiento de una bulla pulmonar pueden comprender administrar una solucion que comprende un peptido autoensamblante a un area diana.
El termino "administrar", pretende incluir, pero sin limitacion, aplicar, introducir o inyectar el peptido autoensamblante, en una o mas de diversas formas que incluyen, pero sin limitacion, por sf mismo, mediante una solucion, tal como una solucion acuosa o mediante una composicion, hidrogel o armazon, con o sin componentes adicionales.
El metodo puede comprender introducir un dispositivo de suministro en un area diana de la bulla pulmonar del sujeto. El metodo puede comprender introducir un dispositivo de suministro que comprende al menos una jeringa, tubo, pipeta, cateter, jeringa de cateter u otro dispositivo con ajuga en el area diana de un sujeto. El peptido autoensamblante puede administrarse mediante una jeringa, tubo, pipeta, cateter, jeringa de cateter u otro dispositivo con ajuga en el area diana de un sujeto. El calibre de la aguja de la jeringa puede seleccionarse para proporcionar un flujo adecuado de una composicion, una solucion, un hidrogel o una forma lfquida a traves de la jeringa al area diana. El calibre de la aguja de la jeringa u otro dispositivo de suministro tambien puede estar basado en el uso del dispositivo de suministro para posibilitar el colapso de la bulla. La provision de un flujo adecuado de una composicion, una solucion, un hidrogel o una forma lfquida a traves de la jeringa al area diana puede estar basada, en algunas realizaciones, en al menos uno de la cantidad de peptido autoensamblante en una composicion, solucion de peptido o un hidrogel que se este administrando, la concentracion de la solucion de peptido, en la composicion o el hidrogel, la viscosidad de la solucion de peptido, composicion o hidrogel y otros componentes incluidos con el peptido autoensamblante. El dispositivo de suministro puede ser un dispositivo convencional o disenarse para lograr al menos uno de alcanzar un area diana espedfica, lograr una pauta posologica espedfica, suministrar un volumen, cantidad o concentracion diana espedfica o suministrar con precision en un area diana.
El metodo para tratar una filtracion pulmonar puede comprender posicionar un extremo del dispositivo de suministro en el area diana en la que se desea el tratamiento de una bulla pulmonar. El area diana puede ser un area como se describe en el presente documento, tal como una porcion de un sitio quirurgico o un sitio de una bulla pulmonar. El peptido autoensamblante puede administrarse mediante un dispositivo de suministro al area diana en la que se desea el tratamiento de una bulla. El peptido autoensamblante puede administrarse en una solucion mediante el dispositivo de suministro al area diana. En algunas realizaciones, la administracion puede producirse de manera topica, en la que el dispositivo de suministro se coloca en estrecha proximidad al area diana, la bulla y/o la filtracion para proporcionar la solucion que comprende el peptido autoensamblante a una superficie del area diana o la ubicacion de la bulla y/o la filtracion. La administracion puede producirse directamente en la bulla y/o la filtracion, en la que el dispositivo de suministro se posiciona en el area diana, la bulla y/o la filtracion para proporcionar la solucion que comprende el peptido autoensamblante en, por ejemplo, directamente en, el area diana o la ubicacion de la bulla y/o la filtracion. En otras realizaciones, la administracion puede producirse dentro o a traves de la bulla y/o filtracion, al area diana, la bulla o la filtracion, para rellenar un volumen predeterminado del area diana con la solucion que comprende el peptido autoensamblante. La administracion de la solucion puede comprender aplicar la solucion por via topica al area diana. La administracion de la solucion puede comprender inyectar la solucion en el area diana, con un exceso de lfquido para, por ejemplo, cubrir topicamente el area diana.
El uso de un dispositivo de suministro puede proporcionar una administracion mas selectiva del peptido para posibilitar un suministro mas preciso al area diana. La administracion selectiva del peptido puede permitir un suministro mejorado y mas dirigido de la solucion de peptido, la composicion o el hidrogel, de tal forma que es exitoso y se posiciona en la ubicacion deseada de un modo preciso. La administracion selectiva puede proporcionar un suministro dirigido mejorado que mejora notablemente la colocacion y la eficacia del tratamiento frente al uso de otro dispositivo de suministro. Los dispositivos de suministro que pueden usarse en los sistemas, metodos y kits de la divulgacion pueden incluir una jeringuilla, tubo, aguja, pipeta, cateter de jeringa, otro dispositivo con aguja o un cateter.
El uso de un dispositivo de suministro, tal como un cateter, puede incluir el uso de dispositivos adjuntos, tales como un alambre grna usado para guiar el cateter a su posicion o un endoscopio que puede permitir la colocacion adecuada de un cateter u otro dispositivo y la visualizacion del area diana y/o la ruta hasta el area diana. El endoscopio puede ser un tubo que puede comprender al menos de una luz y una camara u otro dispositivo de visualizacion para permitir ver imagenes del cuerpo del sujeto. El alambre grna o el endoscopio pueden introducirse en el sujeto, por ejemplo, mediante una incision en la piel. El endoscopio puede introducirse en el area diana antes de introducir el dispositivo de suministro en el area diana.
El uso del dispositivo de suministro, tal como una jeringuilla, tubo, aguja, pipeta, cateter de jeringa, otro dispositivo con aguja, cateter o endoscopio puede requerir determinar el diametro o el tamano de la abertura en la que hay un area diana, de tal forma que al menos una parte de la jeringa, tubo, aguja, pipeta, cateter de jeringa, otro dispositivo con aguja, cateter o endoscopio puede entrar en la abertura para administrar el peptido, solucion de peptido, composicion o hidrogel al area diana.
En determinadas realizaciones, el hidrogel puede formarse in vitro y administrarse a la ubicacion deseada in vivo. En algunos ejemplos, esta ubicacion puede ser el area diana. En otros ejemplos, esta ubicacion puede encontrarse aguas arriba, aguas abajo del area o sustancialmente proxima al area. Puede desearse permitir una migracion del hidrogel al area en la que se desea. Como alternativa, otro procedimiento puede posicionar el hidrogel en el area en la que se desea. La ubicacion o el area diana deseada puede ser al menos una parte de un area en la que se desea tratar una bulla pulmonar en un sujeto.
En determinados aspectos de la divulgacion, el hidrogel puede formarse in vivo. Una solucion que comprende el peptido autoensamblante, tal como una solucion acuosa, puede insertarse en una ubicacion o area in vivo de un sujeto para tratar la bulla pulmonar en un sujeto. En algunos ejemplos, el hidrogel puede formarse in vivo en una ubicacion y dejar que migre al area en la que se desea promover o proporcionar un tratamiento para la bulla pulmonar, por ejemplo, un bloqueo o una oclusion en o proxima a la bulla pulmonar, en un sujeto. El procedimiento coloca el hidrogel en el area en la que se desea promover o proporcionar tratamiento de la bulla pulmonar. Los peptidos de la presente divulgacion pueden encontrarse en forma de un polvo, una solucion, un gel o similares. Debido a que el peptido autoensamblante gelifica en respuesta a cambios en el pH y la concentracion de sal de la solucion, puede distribuirse en forma de un lfquido que gelifica tras entrar en contacto con un sujeto durante la aplicacion o administracion.
En ciertas realizaciones, la solucion de peptido puede ser un hidrogel debil y, como resultado, puede administrarse mediante un dispositivo de suministro como se describe en el presente documento.
Al menos una parte del peptido es anfffila. Los peptidos autoensamblantes pueden ser anfffilos, alternando entre aminoacidos hidrofobos y aminoacidos hidrofilos.
De acuerdo con una o mas realizaciones, puede evaluarse a un sujeto para determinar la necesidad de tratar una bulla pulmonar en un sujeto. Una vez que se ha completado la evaluacion, puede prepararse una solucion de peptido para su administracion al sujeto basandose en la etapa de evaluacion. En otras realizaciones, puede prepararse una solucion de peptido sin la etapa de evaluacion.
En algunas realizaciones, puede usarse un agente biologicamente activo con los materiales y los metodos de la presente divulgacion. Un agente biologicamente activo puede comprender un compuesto, incluyendo un peptido, secuencia de ADN, compuesto qmmico o compuesto organico o inorganico que pueda conferir alguna actividad, regulacion, modulacion o ajuste de una condicion u otra actividad en un sujeto o en una situacion de laboratorio. El agente biologicamente activo puede interactuar con otro componente para proporcionar dicha actividad. El agente biologicamente activo puede citarse como un farmaco de acuerdo con algunas realizaciones del presente documento. En determinadas realizaciones, pueden liberarse uno o mas agentes biologicamente activos de manera gradual fuera del sistema de peptido. Por ejemplo, los uno o mas agentes biologicamente activos pueden liberarse gradualmente del hidrogel. Se ha demostrado esta liberacion gradual de un agente biologicamente activo mediante pruebas tanto in vitro como in vivo. Puede anadirse el agente biologicamente activo a la solucion o composicion de peptido autoensamblante antes de su administracion a un sujeto o puede administrase junto con el peptido autoensamblante o de manera independiente del peptido autoensamblante al sujeto. Los uno o mas agentes biologicamente activos pueden encapsularse dentro del sistema, por ejemplo, pueden encapsularse en el hidrogel, solucion, composicion o nanofibras.
La divulgacion se refiere a soluciones acuosas, hidrogeles, armazones, composiciones y membranas que comprenden peptidos autoensamblantes, en ocasiones citados como oligopeptidos autoensamblantes. Los peptidos autoensamblantes pueden mostrar una estructura de lamina beta en solucion acuosa en presencia de un pH fisiologico y/o cation y/o aniones, tal como un cation monovalente y/o anion monovalente u otras condiciones aplicables a un sitio quirurgico o en o proximo al sitio de una bulla pulmonar. El peptido es anfffilo y puede alternar entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo. En determinadas realizaciones, el peptido puede comprender una primera parte que puede ser anfffila, que alterna entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo y otra porcion o region que no es anfffila.
Los peptidos pueden ser generalmente estables en soluciones acuosas y autoensamblarse en grandes estructuras macroscopicas, armazones o matrices cuando se exponen a condiciones seleccionadas.
Las condiciones pueden ser condiciones fisiologicas, pH neutro, concentraciones de sales seleccionadas, soluciones tamponadoras o niveles fisiologicos de sal. Una vez que se forma el hidrogel puede no descomponerse o puede descomponerse o biodegradarse tras un periodo de tiempo. La velocidad de descomposicion puede estar basada, al menos en parte, en al menos una secuencia de aminoacido y las condiciones de sus alrededores. La velocidad de descomposicion puede estar relacionada con la velocidad de curacion o crecimiento en el sitio diana, a fin de proporcionar un tratamiento adecuado de la bulla pulmonar.
Por "macroscopico" se entiende que tiene dimensiones lo suficientemente grandes para que sea visible bajo un aumento de 10 o menor. En realizaciones preferidas, una estructura macroscopica es visible a simple vista. Una estructura macroscopica puede ser transparente y puede ser bidimensional o tridimensional. Normalmente, cada dimension tiene al menos 10 pm de tamano. En determinadas realizaciones, al menos dos dimensiones son de al menos 100 pm o de al menos 1000 pm de tamano. Con frecuencia, al menos dos dimensiones son de al menos 1­ 10 mm de tamano, 10-100 mm de tamano o mas.
En determinadas realizaciones, el tamano de los filamentos puede ser de aproximadamente 10 nanometros (nm) a aproximadamente 20 nm. La distancia entre filamentos puede ser de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 80 nm.
La estructura macroscopica puede ser un armazon macroscopico. El armazon macroscopico puede consistir esencialmente en una pluralidad de peptidos autoensamblantes. Cada uno de los peptidos autoensamblantes comprende, consiste esencialmente en o consiste en entre aproximadamente 7 aminoacidos y aproximadamente 32 aminoacidos en una cantidad eficaz que puede colocarse en un area diana de un sistema pulmonar para prevenir una bulla pulmonar. Los peptidos autoensamblantes del armazon pueden comprender entre aproximadamente 12 a aproximadamente 16 aminoacidos. Los peptidos autoensamblantes del armazon pueden comprender entre aproximadamente 12 a aproximadamente 16 aminoacidos que se alternan entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo. El peptido autoensamblante puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK)sI (SEQ ID NO: 2), (KLDL)s (SEQ ID NO: 3).
Las "condiciones fisiologicas" pueden producirse de manera natural para un organismo particular, sistema celular o sujeto que pueden ser distintas a las condiciones de laboratorio artificiales. Las condiciones pueden comprender una o mas propiedades, tales como una o mas propiedades particulares o uno o mas intervalos de propiedades. Por ejemplo, las condiciones fisiologicas pueden incluir una temperatura o un intervalo de temperaturas, un pH o un intervalo de pH, una presion o intervalo de presiones y una o mas concentraciones de compuestos particulares, sales y otros componentes. Las sales pueden comprender uno o mas aniones monovalentes, cationes monovalentes, aniones divalentes o cationes monovalentes.
En algunos ejemplos, las condiciones fisiologicas pueden incluir una temperatura en un intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 grados Celsius. En algunos ejemplos, la presion atmosferica puede ser de aproximadamente 1 atm. El pH puede encontrarse en el intervalo de un pH neutro. Por ejemplo, el pH puede encontrarse en un intervalo de aproximadamente 6 a aproximadamente 8. Las condiciones fisiologicas pueden incluir cationes y/o aniones, tales como cationes metalicos monovalentes y/o aniones monovalentes que pueden inducir la formacion de la membrana o del hidrogel. Estos pueden incluir cloruro de sodio (NaCl). Las condiciones fisiologicas tambien pueden incluir una concentracion de glucosa, concentracion de sacarosa u otra concentracion de azucar, de entre aproximadamente 1 mM y aproximadamente 20 mM. La solucion de peptido autoensamblante puede comprender glucosa, sacarosa u otro azucar o puede anadirse un azucar o una solucion de azucar a la solucion de peptido autoensamblante.
Los peptidos autoensamblantes son peptidos que comprenden entre aproximadamente 7 aminoacidos a aproximadamente 32 aminoacidos. En ciertas realizaciones adicionales, los peptidos autoensamblantes pueden ser peptidos de entre aproximadamente 7 a aproximadamente 17 aminoacidos. En otros ejemplos concretos, los peptidos autoensamblantes puede ser peptidos de al menos 8 aminoacidos, al menos aproximadamente 12 aminoacidos o al menos aproximadamente 16 aminoacidos.
Las mezclas de peptidos tanto homogeneas como heterogeneas caracterizadas por las propiedades anteriormente mencionadas pueden formar membranas macroscopicas estables, filamentos e hidrogeles. Los peptidos que son autocomplementarios y autocompatibles pueden formar membranas, filamentos e hidrogeles en una mezcla homogenea. Los peptidos heterogeneos, incluyendo aquellos que no pueden formar membranas, filamentos e hidrogeles en soluciones homogeneas, que son complementarios y/o estructuralmente compatibles entre sf tambien pueden autoensamblarse en membranas macroscopicas, filamentos e hidrogeles.
Las membranas, filamentos e hidrogeles pueden ser no citotoxicos. Los hidrogeles de la presente divulgacion pueden digerirse y metabolizarse en un sujeto. Los hidrogeles pueden biodegradarse en 30 dfas o menos. Tienen una composicion sencilla, son permeables y son facil y relativamente baratos de producir en grandes cantidades. Las membranas y filamentos, hidrogeles o armazones tambien pueden producirse y almacenarse en condiciones esteriles. Las longitudes optimas para la formacion de membrana pueden variar con al menos uno de la composicion de aminoacidos, las condiciones de solucion y las condiciones en el area diana.
Los aminoacidos de los peptidos autoensamblantes o anfffilos pueden seleccionarse entre d-aminoacidos, L-aminoacidos o combinaciones de los mismos. Los aminoacidos hidrofobos pueden incluir Ala, Val, Ile, Met, Phe, Tyr, Trp, Ser, Thr y Gly. Los aminoacidos hidrofilos pueden ser aminoacidos basicos, por ejemplo, Lys, Arg, His, Orn; aminoacidos acidos, por ejemplo, Glu, Asp; o aminoacidos que forman enlaces de hidrogeno, por ejemplo, Asn, Gln. Pueden acumularse aminoacidos acidos y basicos en un peptido. Los grupos carboxilo y amino de los restos terminales pueden estar protegidos o no protegidos. Las membranas o los hidrogeles pueden formarse en una mezcla homogenea de peptidos autocomplementarios y autocompatibles o en una mezcla heterogenea de peptidos que son complementarios y estructuralmente complementarios entre sf. Los peptidos que cumplen los criterios anteriores pueden autoensamblarse en membranas macroscopicas en condiciones adecuadas, descritas en el presente documento.
En determinadas realizaciones, pueden usarse de aproximadamente 8 a aproximadamente 32 restos en los peptidos autoensamblantes, mientras que en otras realizaciones, los peptidos autoensamblantes pueden tener de aproximadamente 7 a aproximadamente 17 restos. Los peptidos pueden tener una longitud de aproximadamente 5 nm.
Los peptidos de la presente divulgacion pueden comprender, consistir esencialmente o consistir en peptidos que tienen la secuencia repetitiva de arginina, alanina, acido aspartico y alanina (Arg-Ala-Asp-Ala (SEQ ID NO: 4) (RADA (SEQ ID NO: 4))).
Otras secuencias de peptido pueden estar representadas por peptidos autoensamblantes que comprenden, consisten esencialmente en o consisten en la secuencia repetitiva de isoleucina, acido glutamico, isoleucina y lisina (Ile-Glu-Ile-Lys (SEQ ID NO: 5) (IEIK (SEQ ID NO: 5)). Otras secuencias de peptido pueden estar representadas por peptidos autoensamblantes que comprenden, consisten esencialmente en o consisten en la secuencia repetitiva de lisina, leucina, acido aspartico y leucina (Lys-Leu-Asp-Leu (SEQ ID NO: 6) (KLDL(SEQ ID NO: 6))). Como ejemplos espedficos de peptidos autoensamblantes puede haber un peptido autoensamblante denominado “RADA16” que tiene la secuencia Arg-Ala-Asp-Ala-Arg-Ala-Asp-Ala-Arg-Ala-Asp-Ala-Arg-Ala-Asp-Ala (SEQ ID NO: 1) ((RADA)4 (SEQ ID NO: 1)) (tambien citado como “Puramatrix” a lo largo de la divulgacion), un peptido autoensamblante citado como “IEIK13” que tiene la secuencia Ile-Glu-Ile-Lys-Ile-Glu-Ile-Lys-Ile-Glu-Ile-Lys-Ile (SEQ ID NO: 2) ((IEIK)aI (SEQ ID NO: 2)) o un peptido autoensamblante citado como “KLDL12” (que tambien puede citarse como “KLD12” a lo largo de la presente divulgacion) que tiene la secuencia Lys-Leu-Asp-Leu-Lys-Leu-Asp-Leu-Lys- Leu-Asp-Leu (SEQ ID NO: 3) ((KLDL)a (SEQ ID NO: 3)).
Cada una de las secuencias de peptido divulgadas en el presente documento pueden proporcionar peptidos que comprenden, consisten esencialmente en y que consisten en las secuencias de aminoacidos citadas.
La presente divulgacion proporciona materiales, metodos y kits para soluciones, hidrogeles, composiciones y armazones que comprenden, consisten esencialmente o consisten en los peptidos citados en el presente documento.
Se encuentra disponible comercialmente una solucion acuosa (con agua) al 1 por ciento de peso por volumen (p/v) y un 2,5 por ciento p/v de (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) como el producto de hidrogel de peptido PuraMatrix™ de 3-D Matrix Co., Ltd.
El autoensamblaje de los peptidos puede atribuirse a la union del hidrogel y la union hidrofoba entre las moleculas de peptido mediante los aminoacidos que componen los peptidos.
Los peptidos autoensamblantes de la presente divulgacion pueden tener un diametro de nanofibras en el intervalo de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 20 nm y un tamano medio de poro en el intervalo de aproximadamente 5 nm a aproximadamente 200 nm. En determinadas realizaciones, el diametro de la nanofibra, el tamano del poro y la densidad de las nanofibras puede controlarse mediante al menos uno de la concentracion de peptido usada y la cantidad de solucion de peptido usada, tal como el volumen de la solucion de peptido.
Como tal, puede proporcionarse al menos uno de una concentracion espedfica de peptido en solucion y una cantidad espedfica de solucion de peptido para proporcionar al menos uno de un diametro de nanofibras deseado, tamano de poro y densidad para proporcionar de manera adecuada el tratamiento de una bulla pulmonar, por ejemplo, proporcionando una oclusion o un colapso. La concentracion espedfica y la cantidad espedfica de la solucion de peptido puede citarse como una "concentracion eficaz" y una "cantidad eficaz".
Como se usa en el presente documento, una cantidad de un peptido, solucion de peptido o hidrogel eficaz para tratar una bulla pulmonar en un sujeto, una "cantidad eficaz" o una "cantidad terapeuticamente eficaz" se refiere a una cantidad del peptido, solucion de peptido, composicion o hidrogel, que es eficaz, tras una sola o multiples administraciones (aplicacion o inyeccion) a un sujeto, en el tratamiento o en la curacion, alivio, mitigacion o mejora de un sujeto con un trastorno mas alla de los que se esperana en ausencia de dicho tratamiento. Esto puede incluir una concentracion o intervalo de concentraciones particular de peptido en la solucion de peptido, composicion o hidrogel y ademas o como alternativa, un volumen o intervalo de volumenes particular de la solucion de peptido, composicion o hidrogel. El metodo para facilitar puede comprender proporcionar instrucciones para preparar al menos uno de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz.
La dosis, por ejemplo, volumen o concentracion, administrada (por ejemplo, aplicada o inyectada) puede variar dependiendo de la forma del peptido (por ejemplo, en una solucion de peptido, hidrogel o en una forma seca, tal como una forma liofilizada) y la ruta de administracion utilizada. La formulacion exacta, la ruta de administracion, el volumen y la concentracion pueden seleccionarse en vista del estado del sujeto y en vista del area diana particular o la ubicacion en la que se administrara la solucion de peptido, el hidrogel u otra forma del peptido. Pueden usarse o necesitarse dosis menores o mayores que las citadas en el presente documento. La dosificacion y los regfmenes de tratamiento espedficos para cualquier paciente concreto pueden depender de una variedad de factores, que pueden incluir el peptido o los peptidos espedficos empleados, las dimensiones del area que se este tratando, el espesor deseado del hidrogel resultante que puede posicionarse en el area diana deseada y la duracion del tratamiento. Otros factores que pueden afectar a la dosis y las pautas de tratamiento espedficas incluyen la edad, el peso corporal, el estado de salud general, el sexo, el tiempo de administracion, la velocidad de degradacion, la gravedad y la evolucion de la enfermedad, la afeccion o los smtomas y el criterio del medico tratante. En determinadas realizaciones, la solucion de peptido puede administrarse en una sola dosis. En otras realizaciones, la solucion de peptido puede administrarse en mas de una dosis o en multiples dosis. La solucion de peptido puede administrarse en al menos dos dosis. La administracion de la solucion puede repetirse hasta que se rellena un volumen del area diana.
Puede seleccionarse una cantidad eficaz y una concentracion eficaz de la solucion de peptido para tratar al menos parcialmente una bulla pulmonar, por ejemplo, para promover o proporcionar una oclusion o colapso de la bulla en o cerca de una bulla en un sujeto. En algunas realizaciones, al menos una de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz puede estar basada, en parte, en las dimensiones o el diametro del area diana. En otras realizaciones, al menos una de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz esta basada, en parte, en el caudal de uno o mas fluidos en o cerca del area diana. En otras realizaciones mas, al menos una de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz puede estar basada, en parte, en las dimensiones o el diametro del area diana de la bulla pulmonar o el sitio de una cirugfa.
En otras realizaciones mas, al menos una de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz puede estar basada, en parte, en al menos una de las dimensiones o el diametro del area diana y el caudal de uno o mas fluidos en o cerca del area diana y una dimension o diametro de un area diana de la bulla pulmonar o el sitio de una cirugfa.
La cantidad eficaz puede incluir volumenes de aproximadamente 0,1 mililitros (ml) a aproximadamente 100 ml de una solucion de peptido. La cantidad eficaz puede incluir volumenes de aproximadamente 0,1 ml a aproximadamente 10 ml de una solucion de peptido. La cantidad eficaz puede incluir volumenes de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 ml. En determinadas realizaciones, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 0,4 ml. En determinadas realizaciones, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 0,5 ml. En otras realizaciones, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 1,0 ml. En otras realizaciones mas, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 1,5 ml. En otras realizaciones mas, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 2,0 ml. En algunas realizaciones diferentes, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 3,0 ml.
En determinadas realizaciones, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 0,1 ml por 1 cm2 a aproximadamente 5 ml por 1 cm2 de area diana. La cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 0,1 ml por 1 cm2 a aproximadamente 3 ml por 1 cm2. En determinadas realizaciones, la cantidad eficaz puede ser de aproximadamente 1 ml por 1 cm2 de area diana. Esta cantidad eficaz puede usarse en relacion con una concentracion, tal como un 1,5 por ciento de peso por volumen o un 2,5 por ciento de peso por volumen de una solucion de peptido de la presente divulgacion.
La concentracion eficaz puede ser, como se describe en el presente documento, una cantidad que puede tratar la bulla pulmonar. Varias propiedades en o cerca del sitio diana pueden contribuir a la seleccion o la determinacion de la concentracion eficaz, incluyendo al menos una de una dimension o diametro del area diana y el caudal de uno o mas fluidos en o proximos al area diana.
La concentracion eficaz puede incluir concentraciones de peptido en la solucion en un intervalo de aproximadamente un 0,1 por ciento de peso por volumen (p/v) a aproximadamente un 10 por ciento p/v. La concentracion eficaz puede incluir concentraciones de peptido en la solucion en un intervalo de aproximadamente un 0,1 por ciento p/v a aproximadamente un 3,5 por ciento p/v. En determinadas realizaciones, la concentracion eficaz puede ser de aproximadamente un 1 por ciento p/v. En determinadas otras realizaciones, la concentracion eficaz puede ser de aproximadamente un 1,5 por ciento p/v. En otras realizaciones, la concentracion eficaz puede ser de aproximadamente un 2,5 por ciento p/v. En otras realizaciones mas, la concentracion eficaz puede ser de aproximadamente un 3,0 por ciento p/v.
En determinadas realizaciones, una solucion de peptido que tenga una mayor concentracion de peptido puede proporcionar un hidrogel mas eficaz que tiene la capacidad de permanecer en su sitio y proporcionar un tratamiento eficaz. A fin de suministrar la solucion de peptido, las mayores concentraciones de soluciones de peptido pueden volverse demasiado viscosas como para permitir una administracion eficaz y selectiva de la solucion. Es posible que de no seleccionarse una concentracion lo suficientemente alta del peptido, el hidrogel puede no ser eficaz en el area diana durante el periodo de tiempo deseado.
La concentracion eficaz puede seleccionarse para proporcionar una solucion que puede administrarse mediante inyeccion u otros medios usando un cateter o una aguja con un diametro o calibre particular.
Los metodos de la divulgacion contemplan administraciones tanto individuales como multiples de una cantidad terapeuticamente eficaz de los peptidos, composiciones, soluciones de peptido, membranas, filamentos e hidrogeles como se describen en el presente documento. Los peptidos como se describen en el presente documento pueden administrarse a intervalos regulares, dependiendo de la naturaleza, gravedad y alcance de la afeccion del sujeto. En algunas realizaciones, puede administrarse un peptido, composicion, solucion de peptido, membrana, filamento o hidrogel en una sola administracion. En algunas realizaciones, se administra un peptido, composicion, solucion de peptido o hidrogel descrito en el presente documento en multiples administraciones. En algunas realizaciones, puede administrarse una cantidad terapeuticamente eficaz de un peptido, composicion, solucion de peptido, membrana, filamento o hidrogel de manera periodica a intervalos regulares. Los intervalos regulares seleccionados pueden estar basados en uno cualquiera o mas de la concentracion inicial de peptido de la solucion administrada, la cantidad administrada y la velocidad de degradacion del hidrogel formado. Por ejemplo, tras una administracion inicial, puede producirse una administracion seguida tras, por ejemplo, 30 segundos, 1 minuto, dos minutos, 5 minutos, 10 minutos, 1 dfa, 2 dfas, 5 dfas, una semana, dos semanas, cuatro semanas, seis semanas u ocho semanas. La administracion seguida puede comprender la administracion de una solucion que tiene la misma concentracion de peptido y volumen que la administracion inicial o puede comprender la administracion de una solucion de menor o mayor concentracion de peptido y volumen. La seleccion de la administracion seguida adecuada de solucion de peptido puede estar basada en la obtencion de imagenes del area diana y del area que rodea al area diana y la determinacion de las necesidades basandose en el estado del sujeto. Los intervalos predeterminados pueden ser los mismos para cada administracion seguida o pueden ser diferentes. En algunas realizaciones, puede administrarse un peptido, solucion de peptido o hidrogel de manera cronica a intervalos predeterminados para mantener al menos un tratamiento parcial de una bulla o bullas pulmonares en un sujeto durante la vida del sujeto. Los intervalos predeterminados pueden ser los mismos para cada administracion seguida o pueden ser diferentes. Esto puede depender de si el hidrogel formado a partir de la administracion anterior esta parcial o totalmente alterado o degradado. La administracion seguida puede comprender la administracion de una solucion que tiene la misma concentracion de peptido y volumen que la administracion inicial o puede comprender la administracion de una solucion de menor o mayor concentracion de peptido y volumen. La seleccion de la administracion seguida adecuada de solucion de peptido puede estar basada en la obtencion de imagenes o la visualizacion del area diana y del area que rodea al area diana y la determinacion de las necesidades basandose en el estado del sujeto.
La administracion del peptido autoensamblante puede comprender aplicar una solucion que comprende el peptido autoensamblante a la superficie del area diana. En otras realizaciones, la solucion puede aplicarse a traves o dentro del area diana. Puede posicionarse un dispositivo de suministro dentro del area de la bulla para administrar, por ejemplo, inyectar, la solucion en el area de la bulla, en lugar de aplicar la solucion a la superficie del area diana.
Estos procedimientos de administracion pueden lograrse mediante el posicionamiento adecuado del dispositivo de suministro. Como se ha analizado anteriormente, el dispositivo de suministro puede ser una jeringa. La jeringa puede tener un calibre particular para permitir un flujo adecuado de la solucion sobre o dentro del area diana para lograr el tratamiento de la bulla pulmonar.
Los procedimientos adicionales relativos al tratamiento pueden comprender administrar una solucion salina al area diana despues de aplicar la solucion que comprende el peptido autoensamblante.
Esto puede proporcionar un tratamiento superior de la bulla pulmonar debido al aumento en la fuerza mecanica de la barrera de hidrogel resultante, por ejemplo, aumento en el modulo de almacenamiento de la barrera de hidrogel resultante en comparacion con una barrera de hidrogel que no incluye tratamiento adicional con una solucion salina.
Los peptidos autoensamblantes de la presente divulgacion, tales como RADA16, pueden ser secuencias de peptido que carecen de un motivo o secuencia fisiologica o biologicamente activa y por lo tanto, pueden no impedir la funcion celular intrmseca. Los motivos fisiologicamente activos pueden controlar numerosos fenomenos intracelulares, tales como la transcripcion y la presencia de motivos fisiologicamente activos puede provocar la fosforilacion de protemas citoplasmaticas o de la superficie celular mediante enzimas que reconocen los motivos. Cuando esta presente un motivo fisiologicamente activo en un peptido, puede activarse o suprimirse la transcripcion de protemas con diversas funciones. Los peptidos autoensamblantes, de la presente divulgacion, pueden carecer de dichos motivos fisiologicamente activos y por lo tanto, no portan este riesgo.
Puede anadirse un azucar a la solucion de peptido autoensamblante para mejorar la presion osmotica de la solucion de hipotonica a isotonica sin reducir el tratamiento de la bulla pulmonar, permitiendo de este modo aumentar la seguridad biologica. En algunos ejemplos, el azucar puede ser sacarosa o glucosa.
Las longitudes optimas para la formacion de membrana pueden variar con la composicion de aminoacidos. Un factor de estabilizacion contemplado por los peptidos de la presente divulgacion es que los peptidos complementarios mantienen una distancia constante entre los armazones peptfdicos. Los peptidos que pueden mantener una distancia constante tras el emparejamiento se denominan en el presente documento como estructuralmente compatibles. La distancia entre peptidos puede calcularse para cada par ionizado o formador de enlaces de hidrogeno tomando la suma del numero de atomos no ramificados en las cadenas laterales de cada aminoacido en el par. Por ejemplo, la lisina tiene 5 y el acido glutamico tiene 4 atomos no ramificados en sus cadenas laterales, respectivamente. Los peptidos pueden sintetizarse qmmicamente o pueden purificarse de fuentes naturales y recombinantes. El uso de peptidos sintetizados qmmicamente puede permitir que las soluciones de peptido carezcan de componentes no identificados, tales como componentes no identificados procedentes de la matriz extracelular de otro animal o microorganismo. Por lo tanto, esta propiedad puede eliminar los problemas de infeccion, incluyendo el riesgo de infeccion vmca, en comparacion con los biomateriales convencionales derivados de tejido. Esto puede eliminar las preocupaciones de infeccion, incluyendo infecciones, tales como encefalopatfa espongiforme bovina (EEB), haciendo que el peptido sea altamente seguro para el tratamiento de bullas pulmonares.
La concentracion inicial del peptido puede ser un factor en el tamano y el espesor de la membrana, hidrogel o armazon formado. En general, cuanto mayor sea la concentracion de peptido, mayor sera el alcance de la formacion de membrana o hidrogel. Los hidrogeles o armazones formados a mayores concentraciones iniciales de peptido (aproximadamente 10 mg/ml) (aproximadamente un 1,0 por ciento p/v) pueden ser mas espesor y por lo tanto, es mas probable que sean mas fuertes.
La formacion de las membranas, hidrogeles, composiciones o armazones puede ser muy rapida, en el orden de unos pocos segundos o unos pocos minutos. La formacion de las membranas o hidrogeles puede ser irreversible. En determinadas realizaciones, la formacion puede ser reversible. El hidrogel puede formarse instantaneamente tras la administracion a un area diana. La formacion del hidrogel puede producirse de aproximadamente uno a dos minutos despues de la administracion. En otros ejemplos, La formacion del hidrogel puede producirse de aproximadamente tres a cuatro minutos despues de la administracion. En ciertas realizaciones, el tiempo que se tarda en formar el hidrogel puede estar basado, al menos en parte, en uno o mas de la concentracion de la solucion de peptido, el volumen de la solucion de peptido aplicada y las condiciones en el area de aplicacion o inyeccion (por ejemplo, la concentracion de cationes y/o aniones metalicos monovalentes en el area de aplicacion, el pH del area y la presencia de uno o mas fluidos en o proximos al area, los componentes adicionales anadidos a la solucion antes o despues de la administracion al area diana). El proceso puede no verse afectado por el pH menor o igual a 12 y por la temperatura. Las membranas o los hidrogeles pueden formarse a temperaturas en el intervalo de 1 a 99 grados Celsius.
Los hidrogeles pueden mantenerse en posicion en el area diana durante un periodo de tiempo suficiente para proporcionar un efecto deseado usando los metodos y los kits de la presente divulgacion. El efecto deseado usando los materiales, composiciones, metodos y kits de la presente divulgacion puede ser tratar areas o ayudar a curar areas en las que se ha producido un procedimiento quirurgico o proximas al sitio de la cirugfa o en el sitio de la bulla pulmonar. Por ejemplo, el efecto deseado usando los materiales, composiciones, metodos y kits de la presente divulgacion puede ser tratar areas o ayudar a curar areas en las que se ha practicado una cirugfa pulmonar.
Los materiales y metodos de la presente divulgacion, incluyendo el uso de una solucion, hidrogel, composicion o membrana que comprende un peptido autoensamblante como se describe en el presente documento para tratar una bulla pulmonar, se proporcionan a fin de producir una barrera de hidrogel en un area diana de la bulla pulmonar. Una propiedad de la barrera de hidrogel que puede determinar la idoneidad del exito del tratamiento es la presion de rotura o la tolerancia a la presion de rotura. La presion de rotura puede referirse a la presion a la que fallara la barrera de hidrogel. Por ejemplo, puede ser la presion a la que deja de funcionar del modo deseado la barrera de hidrogel para proporcionar un tratamiento adecuado al area diana. La presion de rotura puede ser la presion a la que el bloqueo o la oclusion proporcionada por la barrera de hidrogel permite que pase el aire a su traves.
En algunas realizaciones, puede ser deseable proporcionar, mediante el uso de los materiales y metodos de la divulgacion, una presion de rotura que sea similar o mayor que la que se logra con tejido normal (por ejemplo, tejido no danado o tejido sin presencia de filtracion). Puede ser deseable proporcionar, mediante el uso de los materiales y metodos de la divulgacion, una presion de rotura que sea similar a las presiones mostradas por la funcion pulmonar normal o media. Para un tejido sano normal, puede observarse generalmente una presion de rotura de aproximadamente 20 a aproximadamente 30 cm H2O.
En determinadas realizaciones, una presion de rotura de 35 cm H2O o mayor es una presion de rotura deseable o aceptable para la barrera de hidrogel para tratar una bulla pulmonar. En determinadas realizaciones, la presion de rotura puede aumentar tras la administracion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante. Por ejemplo, puede haber un aumento en la presion de rotura en de un minuto a dos minutos, hasta 10 minutos. En algunas realizaciones, puede desearse tener una presion de rotura de al menos 35 cm H2O en de aproximadamente 0 y 1 minuto, de 1 minuto a 2 minutos o de 2 minutos a cinco minutos. En determinadas realizaciones, puede lograrse la presion de rotura de al menos 35 cm H2O en un periodo de tiempo adecuado para permitir el tratamiento de la bulla pulmonar.
El periodo de tiempo tambien puede ser adecuado para el tratamiento adecuado por el medico. Puede lograrse una presion de rotura de al menos 35 cm H20 en menos de aproximadamente 5 minutos, menos de aproximadamente 3 minutos, menos de aproximadamente 2 minutos, menos de aproximadamente 1 minuto o menos de aproximadamente 30 segundos.
Hay un efecto de tiempo de gelacion, despues de la aplicacion. La presion de rotura aumenta con el tiempo, entre 1 minuto, 2 minutos y 10 minutos. Puede ser preferible dos minutos para proporcionar sellado. La barrera de hidrogel puede ser adecuada para proporcionar una presion de rotura eficaz de al menos 35 cm H20, independientemente del tamano del area diana. Por ejemplo, los defectos creados al perforar una superficie con una aguja de calibre 14 g, 16 g, 18 g o 22 g no afectan drasticamente a la presion de rotura de 35 cm H20.
El periodo de tiempo en que las membranas o hidrogeles pueden permanecer en el area deseada puede ser durante aproximadamente 10 minutos. En algunos ejemplos, puede permanecer en el area deseada durante aproximadamente 35 minutos. En algunos ejemplos adicionales, puede permanecer en el area deseada durante uno o mas dfas, hasta una o mas semanas. En otros ejemplos, puede permanecer en el area deseada durante aproximadamente 30 dfas o mas. Puede permanecer en el area deseada de manera indefinida. En otros ejemplos, puede permanecer en el area deseada durante un periodo de tiempo mas prolongado, hasta que se degrada de manera natural o se retira intencionadamente. En caso de que el hidrogel se degrade de manera natural a lo largo de un periodo de tiempo, puede llevarse a cabo la aplicacion o inyeccion posterior del hidrogel en la misma ubicacion o una distinta.
En determinadas realizaciones, el peptido autoensamblante puede prepararse con uno o mas componentes que pueden proporcionar una eficacia aumentada del peptido autoensamblante o puede proporcionar otra accion, tratamiento, terapia o de otro modo, interactuar con uno o mas componentes del sujeto. Los uno o mas componentes pueden proporcionar una mayor fuerza mecanica, medida por el modulo de almacenamiento, G' y una cinetica de gelificacion mejorada, por ejemplo, gelificacion en un hidrogel o barrera de hidrogel mas rapida.
Por ejemplo, el pH del peptido autoensamblante, por ejemplo, en forma de una solucion o composicion de peptido autoensamblante, puede ajustarse. El pH del peptido autoensamblante, en forma de una solucion o composicion de peptido autoensamblante, puede aumentarse o reducirse. Esto puede efectuarse ajustando el pH de la solucion de peptido autoensamblante, mediante la adicion de un ajustador de pH. El ajustador de pH puede ser, por ejemplo, sales, una solucion salina o solucion tamponadora. El ajustador de pH puede seleccionarse basandose en la secuencia de aminoacidos del peptido autoensamblante, el tipo de sal o sales, la concentracion de las una o mas sales y el pH del ajustador de pH. En determinadas realizaciones, el pH de la solucion que comprende el peptido autoensamblante es de entre aproximadamente 2,5 a aproximadamente 4,0.
Las soluciones y composiciones que comprenden un peptido autoensamblante que se proporcionan por la presente divulgacion pueden prepararse con componentes adicionales, por ejemplo, una o mas sales. La preparacion de la solucion puede comprender anadir el peptido autoensamblante, por ejemplo, en forma de un polvo de peptido o una solucion de peptido, a una solucion salina. En otras realizaciones, la preparacion de la solucion puede comprender anadir una sal o una solucion salina a un peptido autoensamblante, en forma de un polvo de peptido o una solucion de peptido. En otras realizaciones, la preparacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende anadir agua a un polvo de peptido del peptido autoensamblante para proporcionar una solucion acuosa de peptido. El agua puede ser agua desionizada o cualquier agua purificada adecuada para la preparacion de la solucion de peptido. El agua puede ser de un grado aceptable para dispositivos medicos o de un grado farmaceuticamente aceptable. Opcionalmente, pueden mezclarse el polvo de peptido y el agua. Despues, puede anadirse una sal o solucion salina a la solucion acuosa de peptido. Despues, pueden mezclarse la sal o la solucion salina y la solucion acuosa de peptido.
Las soluciones salinas pueden proporcionarse para su uso en la solucion que comprende el peptido autoensamblante, para su adicion a la solucion que comprende el peptido autoensamblante o para su adicion al hidrogel o la composicion que comprende el peptido autoensamblante. Las soluciones salinas pueden proporcionarse con aniones y cationes espedficos y a concentraciones espedficas para conferir una propiedad deseada a la solucion que comprende el peptido autoensamblante o el hidrogel resultante o la barrera de hidrogel. Por ejemplo, puede proporcionarse la solucion salina para que tenga una fuerza mecanica (modulo de almacenamiento), rigidez, viscosidad, cinetica de gelificacion, fuerza ionica, pH o presion de rotura (tolerancia a la presion de rotura).
Las soluciones salinas pueden comprender cationes y/o aniones monovalentes y/o divalentes. La solucion salina puede comprender al menos un cation seleccionado entre el grupo que consiste en amonio, hierro, magnesio, potasio, pirimidinio, amonio cuaternario, sodio, potasio y calcio. La solucion salina puede comprender al menos un anion seleccionado entre el grupo que consiste en cloruro, sulfato, acetato, carbonato, cloruro, citrato, cianuro, fluoruro, sulfato, nitrato, nitrito y fosfato.
En algunas realizaciones, la solucion salina comprende al menos uno de cloruro de calcio, cloruro de sodio y cloruro de potasio.
En determinadas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) a una concentracion de al menos un 0,5 por ciento p/v. Esta solucion puede comprender ademas una concentracion de cloruro de calcio de aproximadamente 0,125 M. Esta solucion puede proporcionar ademas un modulo de almacenamiento de aproximadamente 25 Pa.
En determinadas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) a una concentracion de al menos un 0,5 por ciento p/v. Esta solucion puede comprender ademas una concentracion de cloruro de calcio de aproximadamente 0,250 M. Esta solucion puede proporcionar ademas un modulo de almacenamiento de aproximadamente 44 Pa.
En determinadas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) a una concentracion de al menos un 0,5 por ciento p/v. Esta solucion puede comprender ademas una concentracion de cloruro de calcio de aproximadamente 0,500 M. Esta solucion puede proporcionar ademas un modulo de almacenamiento de aproximadamente 52 Pa.
En determinadas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) a una concentracion de al menos un 2,5 por ciento p/v. Esta solucion puede comprender ademas una concentracion de cloruro de calcio de aproximadamente 0,125 M. Esta solucion puede proporcionar ademas un modulo de almacenamiento de aproximadamente 600 Pa.
En algunas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede tener una concentracion de sal de entre aproximadamente 0,005 M y aproximadamente 1 M. En ciertas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede tener una concentracion de sal de entre aproximadamente 0,125 M y aproximadamente 0,500 M. En ciertas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede tener una concentracion de sal de aproximadamente 0,25 M.
En algunas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender o puede tener anadida a la misma una solucion isotonica. La solucion isotonica puede ser en relacion con un sujeto, por ejemplo, los fluidos corporales del sujeto o las condiciones fisiologicas locales en el area diana. La solucion isotonica puede comprender al menos uno de cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de calcio y agua. La solucion puede contener acido clorlddrico o hidroxido de sodio, que pueden usarse para el ajuste del pH. Para preparar esta solucion, pueden disolverse 8,6 g de NaCl, 0,3 g de KCl y 0,33 g de CaCl2 en un litro de agua destilada. El pH de esta solucion puede ser de aproximadamente 5,4. El pH de la solucion puede ajustarse con un acido o una base o un ajustador de pH. El ajustador de pH puede ser bicarbonato de sodio. La solucion puede denominarse solucion de Ringer.
En algunas realizaciones, la solucion que comprende el peptido autoensamblante puede comprender o puede tener anadida a la misma un agente de contraste. El agente de contraste puede utilizarse para la visualizacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante o el hidrogel o la barrera de hidrogel. El agente de contraste puede proporcionar o asegurar al medico la localizacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante o el hidrogel o la barrera de hidrogel. El agente de contraste puede comprender al menos uno de iones sulfato e iones de sodio.
En algunas realizaciones, las propiedades de varios peptidos autoensamblantes, incluyendo, pero sin limitacion, (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK)sI (SEQ ID NO: 2), (KLDL)a (SEQ ID NO: 3) pueden mejorarse manteniendo su concentracion de sal por debajo de su nivel cntico de fuerza ionica antes de que comiencen a precipitarse. El nivel cntico de fuerza ionica de las sales vana dependiendo de las caractensticas intnnsecas de los aminoacidos y la composicion en cada peptido. Los peptidos pueden disolverse en agua con diversas sales en lugar de agua pura para mantener su fuerza ionica de sal por debajo de su nivel cntico de fuerza ionica antes de que comiencen a precipitarse.
Esto puede proporcionar de manera beneficiosa propiedades de mayor rigidez o mayor fuerza mecanica a la solucion de peptido autoensamblante y los hidrogeles a diversas concentraciones de sal, haciendo que sean adecuadas para una mayor variedad de aplicaciones, en comparacion con hidrogeles de peptido mantenidos a un nivel de concentracion salina de cero. Esto tambien puede conferir de manera beneficiosa una cinetica de gelificacion rapida desde la solucion de peptido a hidrogeles de peptido tras el cambio de la fuerza ionica de la sal ambientar a por encima de la fuerza ionica cntica antes de la precipitacion, tal como a una fuerza ionica fisiologica, que puede producirse cuando la solucion de peptido se administra en condiciones fisiologicas, por ejemplo, un area diana del sujeto.
De acuerdo con uno o mas aspectos, las propiedades de diversos hidrogeles de peptido, incluyendo, pero sin limitacion, (R AD A^SEQ ID NO: 1), (IEIK)sI (SEQ ID NO: 2), (KLDL)a (SEQ ID NO: 3) pueden mejorarse manteniendo su nivel de pH a un valor elevado de aproximadamente 3,5 o menor al mismo tiempo que su concentracion de sal a menos de su nivel cntico de fuerza ionica antes de que precipiten.
En algunas realizaciones, la solucion que comprende (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) tiene un pH de aproximadamente 3,5. En algunas realizaciones, la solucion que comprende (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3) tiene un pH de aproximadamente 3,5. En algunas realizaciones, la solucion que comprende (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2) tiene un pH de aproximadamente 3,7.
En algunas realizaciones, un tampon, tal como una solucion de tampon, puede anadirse a la solucion de peptido autoensamblante o al peptido autoensamblante.
Un tampon puede ser una solucion acuosa que consiste en una mezcla de un acido debil y su base conjugada o viceversa. El pH del tampon cambia muy poco cuando se anade una cantidad pequena o moderada de un acido o una base fuerte y por lo tanto, se usa para impedir los cambios en el pH de una solucion. Las soluciones tampon se usan como medio para mantener el pH en un valor practicamente constante en una gran variedad de aplicaciones qrnmicas y es aplicable a los peptidos autoensamblantes y las soluciones y composiciones de peptido autoensamblante divulgadas en el presente documento.
Un tampon puede comprender al menos dos sales. Un tampon puede tener un pH de aproximadamente 7,4, tal como tampon PBS (suero salino tamponado con fosfato). Un tampon puede tener un pH de aproximadamente 7,2, tal como tampon DMEM. En algunas realizaciones, el tampon puede ser un tampon alcalino.
En algunas realizaciones, puede tamponarse una solucion o composicion del peptido autoensamblante con aproximadamente 0,15 M de al menos uno de cloruro de sodio, cloruro de potasio y cloruro de calcio. Cuando el peptido autoensamblante es (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), el tampon puede comprender entre aproximadamente 0,6 y aproximadamente 1,2 M de una sal. Cuando el peptido autoensamblante es (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2), el tampon puede comprender entre aproximadamente 0,6 y aproximadamente 1,2 M de una sal. Cuando el peptido autoensamblante es (RADA)4 (SEQ iD NO: 1), el tampon puede comprender entre aproximadamente 0,02 y aproximadamente 0,04 M de una sal. Cuando el peptido autoensamblante es (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3), el tampon puede comprender entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 0,4 M de una sal.
Se divulgan metodos de tratamiento que comprenden ademas seleccionar una sal para proporcionar una fuerza mecanica predeterminada a la solucion. El metodo divulgado puede comprender ademas seleccionar la concentracion de la sal para proporcionar la fuerza mecanica predeterminada a la solucion. El metodo divulgado puede comprender seleccionar una sal para proporcionar una fuerza ionica predeterminada a la solucion. El metodo divulgado puede comprender ademas seleccionar la concentracion de la sal para proporcionar la fuerza ionica predeterminada a la solucion. El metodo divulgado puede comprender seleccionar una sal para proporcionar un pH predeterminado a la solucion. El metodo divulgado puede comprender ademas seleccionar la concentracion de la sal para proporcionar el pH predeterminado a la solucion.
Pueden incluirse peptidos adicionales que comprenden una o mas secuencias de motivos de aminoacidos fisiologicamente activos como uno de los componentes junto con el peptido autoensamblante. Otros componentes pueden incluir compuestos biologicamente activos, tales como un farmaco u otro tratamiento que pueda proporcionar algun beneficio al sujeto. Por ejemplo, puede administrarse un farmaco para el tratamiento del cancer o un farmaco anticancer con el peptido autoensamblante o puede administrarse por separado.
El peptido, la solucion de peptido o el hidrogel puede comprender farmacos de molecula pequena para tratar o prevenir la hemolisis, la inflamacion e infecciones. Los farmacos de molecula pequena pueden seleccionarse de entre el grupo que consiste en glucosa, sacarosa, sacarosa purificada, lactosa, maltosa, trehalosa, dextrano, yodo, cloruro de lisozima, dimetilisopropilazuleno, tretinoma, tocoferol, povidona yodada, alprostadil alfadex, un isoalcohol, salicilato de isoamilo, a,a-dimetilfeniletil alcohol, bacdanol, helional, sulfazina de plata, bucladesina sodica, alprostadil alfadex, sulfato de gentamicina, clorhidrato de tetraciclina, fusidato de sodio, hidrato calcico de mupirocina y benzoato de isoamilo. Pueden contemplarse otros farmacos de molecula pequena. Pueden incluirse farmacos a base de protema como componente para su administracion y pueden incluir eritropoyetina, activador del plasminogeno de tipo tisular, hemoglobina sintetica e insulina.
Puede incluirse un componente para proteger al peptido autoensamblante, comprendiendo la solucion el peptido autoensamblante o la composicion contra la formacion rapida o inmediata de un hidrogel. Esto puede incluir un sistema de suministro encapsulado que puede degradarse con el paso del tiempo para permitir una liberacion de tiempo controlado de la solucion de peptido en el area diana para formar el hidrogel a lo largo de un periodo de tiempo predeterminado deseado. Pueden usarse poffmeros biodegradables y biocompatibles, tales como acetato de etilenvinilo, poliantffdridos, acido poliglicolico, colageno, poliortoesteres y acido polilactico.
Puede incluirse cualquiera de los componentes descritos en el presente documento el peptido autoensamblante, comprendiendo la solucion el peptido autoensamblante, la solucion o el kit pueden administrarse por separado del peptido autoensamblante, comprendiendo la solucion el peptido autoensamblante, la composicion o el kit. Ademas, puede llevarse a cabo cualquiera de los metodos y los metodos para facilitar divulgados en el presente documento por una o mas partes.
Puede proporcionarse un peptido, solucion de peptido, composicion o hidrogel de la divulgacion en un kit para tratar una bulla pulmonar. El kit es para tratar una bulla pulmonar en un sujeto. Tambien se proporcionan en el kit instrucciones para administrar peptido autoensamblante en solucion a un area diana de una bulla pulmonar de un sujeto. El peptido autoensamblante comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y aproximadamente 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones aplicables en o proximas la sitio de una bulla pulmonar y el peptido autoensamblante se proporciona en una cantidad eficaz para formar un hidrogel en condiciones fisiologicas para tratar la bulla pulmonar. En algunas realizaciones, el peptido autoensamblante puede comprender, consistir en o consistir esencialmente en entre aproximadamente 12 y aproximadamente 16 aminoacidos. El peptido autoensamblante puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK^I (SEQ ID NO: 2), (k Ld L)3 (SEQ ID NO: 3). Las concentraciones del peptido autoensamblante en solucion pueden ser cualquiera de las concentraciones divulgadas en el presente documento.
Las instrucciones para administrar la solucion pueden comprender metodos para administrar el peptido, la solucion de peptido o el hidrogel proporcionado en el presente documento, por ejemplo, mediante una ruta de administracion descrita en el presente documento, a una dosis, volumen o concentracion o pauta de administracion. Al menos una parte del peptido es anfffila y al menos una parte del peptido puede alternar entre un aminoacido hidrofobo y un aminoacido hidrofilo.
El kit puede proporcionar el peptido autoensamblante en forma de una solucion que comprende un peptido autoensamblante y un polvo para su preparacion en forma de una solucion que comprende un peptido autoensamblante. Tambien pueden proporcionarse instrucciones para preparar una composicion que comprende un peptido autoensamblante que tiene una concentracion eficaz para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para permitir el tratamiento de la bulla pulmonar.
El kit tambien puede comprender material informativo. El material informativo puede ser descriptivo, instructivo, comercial u otro material relacionado con los metodos descritos en el presente documento. En una realizacion, el material informativo puede incluir informacion acerca de la produccion del peptido, la solucion de peptido o el hidrogel divulgado en el presente documento, las propiedades ffsicas del peptido, la composicion, la solucion de peptido o el hidrogel, concentracion, volumen, tamano, dimensiones, fecha de caducidad y lote o sitio de produccion.
El kit tambien puede incluir opcionalmente un dispositivo o materiales para permitir la administracion del peptido o la solucion de peptido al area deseada. Por ejemplo, puede incluirse en el kit una jeringa, cateter u otro dispositivo con aguja. Ademas o como alternativa, el kit puede incluir un alambre grna, endoscopio u otro equipo adjunto para proporcionar la administracion selectiva de la solucion de peptido al area diana.
El kit puede comprender ademas o como alternativa, otros componentes o ingredientes, tales como componentes que puedan ayudar a posicionar la solucion de peptido, el hidrogel o el armazon. Pueden proporcionarse instrucciones en el kit para combinar una cantidad o volumen suficiente de la solucion de peptido con una solucion de sacarosa, que puede proporcionarse o no con el kit. Pueden proporcionarse instrucciones para diluir la solucion de peptido a fin de administrar una concentracion eficaz de la solucion al area diana. Las instrucciones pueden describir la dilucion de la solucion de peptido con un diluyente o disolvente. El diluyente o disolvente puede ser agua. Pueden proporcionarse ademas instrucciones para determinar al menos una de la concentracion eficaz de la solucion y la cantidad eficaz de la solucion al area diana. Esto puede basarse en diversos parametros analizados en el presente documento y puede incluir el diametro de la lesion o el sitio de una bulla pulmonar o herida en el area diana.
Pueden incluirse otros componentes o ingredientes en el kit, en la misma composicion o en composiciones o recipientes diferentes a los del peptido, las soluciones de peptido o el hidrogel. Los uno o mas componentes pueden incluir componentes que pueden proporcionar un eficacia mejorada del peptido autoensamblante o pueden proporcionar otra accion, tratamiento, terapia o de otro modo, interactuar con uno o mas componentes del sujeto. Por ejemplo, pueden incluirse peptidos adicionales que comprenden una o mas secuencias de motivos fisiologicamente activos como uno de los componentes junto con el peptido autoensamblante. Otros componentes pueden incluir compuestos biologicamente activos, tales como un farmaco u otro tratamiento que pueda proporcionar algun beneficio al sujeto. Por ejemplo, puede administrarse un farmaco para el tratamiento del cancer o un farmaco anticancer con el peptido autoensamblante o puede administrarse por separado. El peptido, la solucion de peptido o el hidrogel puede comprender farmacos de molecula pequena para tratar o prevenir la hemolisis, la inflamacion e infecciones, como se divulga en el presente documento. Puede proporcionarse con el kit una solucion de azucar, tal como una solucion de sacarosa. La solucion de sacarosa puede ser una solucion de sacarosa al 20 %.
Tambien pueden incluirse en el kit otros componentes que se divulgan en el presente documento a lo largo de la presente divulgacion. Por ejemplo, el kit puede comprender ademas soluciones salinas por separado o en combinacion con el peptido autoensamblante. El kit puede comprender ademas, por ejemplo, un azucar o solucion de azucar, por ejemplo, sacarosa, que se proporciona por separado del peptido autoensamblante o junto con el peptido autoensamblante. Pueden proporcionarse instrucciones para combinar una solucion de sal y uno de la solucion que comprende el peptido autoensamblante o el polvo de peptido. El kit puede comprender ademas una solucion isotonica o un agente de contraste para su adicion a la solucion o polvo de peptido autoensamblante o como parte de la solucion de peptido autoensamblante.
En algunas realizaciones, se almacena en un vial sellado un componente del kit, por ejemplo, con un cierre de goma o de silicona (por ejemplo, un cierre de polibutadieno o poliisopreno). En algunas realizaciones, se almacena un componente del kit en condiciones inertes (por ejemplo, en atmosfera de nitrogeno u otro gas inerte, tal como argon). En algunas realizaciones, se almacena un componente del kit en condiciones anhidras (por ejemplo, con un desecante). En algunas realizaciones, un componente del kit se almacena en un recipiente que bloquee la luz, tal como un vial de ambar.
Como parte del kit o de manera separada del kit, pueden precargarse jeringuillas o pipetas con un peptido, solucion de peptido o hidrogel como se divulga en el presente documento. Se proporcionan metodos para instruir a un usuario acerca del suministro de una solucion de peptido autoensamblante a una jeringa o pipeta con o sin el uso de otros dispositivos y administrarlo al area diana mediante la jeringa o pipeta, con o sin el uso de otros dispositivos. Otros dispositivos pueden incluir, por ejemplo, un cateter con o sin un alambre grna.
El peptido autoensamblante del kit puede ser cualquier peptido proporcionado en la presente divulgacion y cualquier componente descrito en la presente divulgacion, por ejemplo, varias sales, ajustadores del pH, tampones, o tampones alcalinos pueden proporcionarse en el kit, con el peptido autensamblante en el kit o por separado del peptido autoensamblante en el kit.
Se divulgan composiciones que comprenden un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y 32 aminoacidos en una cantidad eficaz y en una concentracion eficaz para su uso en la formacion de una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para tratar una bulla pulmonar. La barrera de hidrogel de la composicion puede proporcionar una tolerancia a la presion de rotura de al menos 35 H2O. El peptido autoensamblante de la composicion puede seleccionarse entre el grupo que consiste en (RADA)4 (SEQ ID NO: l), (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2) y (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3). La concentracion eficaz para permitir el tratamiento de la bulla pulmonar comprende una concentracion de peptido autoensamblante en un intervalo de aproximadamente un 0,1 por ciento de peso por volumen (p/v) a aproximadamente un 3 por ciento p/v. La composicion divulgada puede estar sustancialmente libre de celulas. La composicion puede estar sustancialmente libre de farmacos. La composicion puede comprender ademas uno o mas de los componentes divulgados en el presente documento. Por ejemplo, la composicion puede comprender uno cualquiera o mas de los cationes, aniones, sales, tampones, agentes de contraste, soluciones isotonicas, ajustadores del pH y azucares divulgados en el presente documento y a las diversas concentraciones divulgadas en el presente documento. Las composiciones pueden tener propiedades, tales como fuerza mecanica, pH, cinetica de gelacion y fuerza ionica como las que se divulgan en el presente documento. Las composiciones pueden usarse en el tratamiento de las bullas pulmonares y pueden ser tratamientos para un sujeto, tal como un mairnfero o un ser humano.
Tambien se divulga un metodo para facilitar el tratamiento de una bulla pulmonar en un sujeto. Los metodos divulgados pueden comprender proporcionar una solucion que comprende un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos a aproximadamente 32 aminoacidos en una cantidad eficaz y en una concentracion eficaz para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para permitir el tratamiento de la bulla pulmonar; y proporcionar instrucciones para administrar la solucion a un area diana del sistema pulmonar mediante la introduccion de la solucion a traves de un dispositivo de suministro colocado en la bulla pulmonar.
Los metodos divulgados pueden comprender ademas proporcionar instrucciones para visualizar una region que comprende al menos una parte de la bulla pulmonar, como se divulga en el presente documento. Tambien pueden proporcionarse instrucciones para visualizar la region que comprende al menos una parte de la bulla pulmonar, en donde las instrucciones comprenden al menos uno de identificar el area diana del sistema pulmonar; introduccion del dispositivo de suministro; posicionamiento de un extremo del dispositivo de suministro en el area diana; administrar la solucion; retirar el dispositivo de suministro de la bulla pulmonar; y monitorizar la bulla pulmonar tras retirar el dispositivo de suministro. Pueden proporcionarse instrucciones para visualizar la region en un periodo de tiempo de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 5 minutes despues de la etapa de administracion de la solucion. El metodo divulgado puede comprender ademas proporcionar instrucciones para preparar al menos uno de la cantidad eficaz y la concentracion eficaz basandose en parte en una dimension del area diana de la bulla pulmonar, como se analiza en la divulgacion.
El peptido autoensamblante se selecciona entre el grupo que consiste en (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2) y (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3). El metodo divulgado puede comprender ademas proporcionar instrucciones para monitorizar el area que rodea al area diana. El metodo divulgado puede comprender ademas proporcionar la solucion e instrucciones de uso tras un procedimiento quirurgico. El metodo divulgado que comprende proporcionar una solucion que comprende un peptido autoensamblante puede comprender proporcionar instrucciones para preparar una solucion de peptido, como se describe en el presente documento, que tiene una concentracion eficaz para formar una barrera de hidrogel en composiciones fisiologicas para permitir la prevencion de la bulla pulmonar.
Ejemplos
Ejemplo 1: Impacto del nivel de pH en las propiedades reologicas de los hidrogeles de peptido
Se evaluaron los efectos del medio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM) (pH 7,4) en las propiedades reologicas de IEIK13, KLD12 y PuraMatrix® en un reometro (AR500, TA Instruments) con placas de 40 mm. DMEM es generalmente un medio de cultivo que contiene 6,4 g/l de NaCl, 3,4 g/l de NaHCO3 (bicarbonato de sodio), cantidades menores de otras sales, diversos aminoacidos y 4,5 g/l de glucosa. El nivel de pH del DMEM es generalmente de 7,2±0,2 y la osmolalidad es de 335±30 mOsm/Kg de H2O; ambas mediciones se encuentran proximas a las de fluidos fisiologicos humanos, tales como sangre.
Las soluciones de peptido (al 1 %) se mantuvieron a 4 °C durante al menos 48 horas antes de las pruebas. Para llevar a cabo el experimento, se pipeteo cuidadosamente 1 ml de la solucion de peptido y se coloco sobre la placa del reometro. Se anadieron cuidadosamente 2 ml de solucion de DMEM alrededor de la solucion de peptido.
La solucion de peptido se trato con DMEM durante dos minutos, despues se retiro el medio y se colocaron las placas con un hueco de medicion de geometna de aproximadamente 450 pm. Las mediciones se llevaron a cabo a 37 °C tras 2 min de tiempo de relajacion. Las pruebas de frecuencia se llevaron a cabo desde 1 rad/s hasta 100 rad/s con un estres de oscilacion de 1 Pa.
Se compararon las propiedades reologicas de los peptidos (al 1 %) antes y despues del tratamiento con DMEM durante 2 minutos, como se muestra en la FIG. 1 A. El multiplo de aumento de los modulos de almacenamiento tras el tratamiento con DMEM durante 2 minutos se muestra en la FIG. IB. Cada uno de los peptidos mostro grande aumentos de los modulos de almacenamiento tras el tratamiento con DMEM. El multiplo de diferencia entre los modulos de almacenamiento tras el tratamiento con DMEM entre PuraMatrix®, KLD12 e IEIK13 fue relativamente leve, en comparacion con aquel antes del tratamiento con DMEM. De forma analoga, las solucion es de peptido mas ngidas (es decir, IEIK13) mostraron un menor multiplo de aumento del modulo de almacenamiento que las soluciones de peptido mas debiles (es decir, PuraMatrix®) tras el tratamiento con DMEM. Esta observacion sugiere que surge una reaccion intermolecular cntica tras el tratamiento con DMEM, que determina la rigidez final tras el tratamiento con DMEM.
Ejemplo 2: Optimizacion del nivel de pH de las soluciones de peptido
Para ajustar el nivel de pH de las soluciones de peptido a modo de ejemplo, se anadio NaOH 0,1 N a 2 ml de soluciones de peptido al 2,5 % y se midieron su pH y apariencia.
Los resultados se muestran en la tabla 1. De forma destacable, un aumento de pH de hasta aproximadamente 3,5 o menor no cambio el color transparente de las soluciones de PuraMatrix®, IEIK13 y KLD12, mientras que aumento su rigidez aparente.
T l 1 A ri n i l l i n i iv r niv l H
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Ejemplo 3: Propiedades reologicas de las soluciones de peptido con pH ajustado
Basandose en la observacion visual del efecto del nivel de pH en las propiedades de las soluciones de peptido, se evaluo el efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar su nivel de pH a 3,4 (PuraMatrix® y KLD12) o 3,7 (IEIK13). En caso de que los niveles de pH de las soluciones de peptido sean mayores de 3,5 (PuraMatrix® y KLD12) o 3,7 (IEIK13), la solucion de peptido comenzo a separarse en fases volviendose turbia. Las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix®, KLD12 e IEIK13 fueron mayores a pH 3,4. Los resultados se muestran en la FIG. 2 para KLD12 al 1 %, la FIG. 3 para IEIK13 al 1 % y las FIG. 4-5 para PuraMatrix® al 1 % y al 2,5 %, respectivamente. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de estres a 10 rad/s. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia a 1 Pa.
Ejemplo 4: Propiedades reologicas adicionales de las soluciones de peptido con pH ajustado
Basandose en los resultados del efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar su nivel de pH a 3,4 (PuraMatrix® y KFD12) o a 3,7 (IEIK13), se evaluo el efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido a varios niveles de pH. Las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® e IEIK13 aumentan con el ajuste de pH hasta 3,4. Se evaluaron las propiedades reologicas de los peptidos a diversas concentraciones usando un reometro (DHR-1, TA Instruments) con placas de 20 mm. Los resultados se muestran en la FIG. 6A para la solucion de PuraMatrix® al 2.5 % y la FIG. 6B para la solucion de IEIK13 al 1,5 %, respectivamente. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s.
Ejemplo 5: Efecto del nivel de pH en las propiedades reologicas de hidrogeles de peptido a diversas concentraciones antes/despues del tratamiento con DMEM
Basandose en los resultados del efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar su nivel de pH, se evaluo el efecto en las propiedades reologicas de los hidrogeles de peptido a diversos pH tras el tratamiento con DMEM y se comparo con el efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido a diversos pH antes del tratamiento con DMEM. Las propiedades reologicas de los hidrogeles de PuraMatrix® e IEIK13 despues del tratamiento con DMEM aumentan con el ajuste de pH hasta 3,4. Los resultados se muestran en las FIG.
7A-7B para PuraMatrix® y en las FIG. 8A-8B para IEIK (SEQ ID NO: 5), respectivamente. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s.
Ejemplo 6: Efecto en la cinetica de gelificacion de los hidrogeles de peptido con pH ajustado
Se evaluo el efecto del nivel de pH en las propiedades de la cinetica de gelificacion para identificar niveles de pH optimizados para los peptidos como se describen en el presente documento. Una rapida cinetica de gelificacion de PuraMatrix® y otros peptidos dentro de fluidos corporales generalmente puede mejorar su funcion y tiempo de respuesta para diversas aplicaciones clmicas. El nivel de pH puede conferir un tiempo de respuesta para comenzar la gelificacion cuando se trata con fluido corporal simulado, pero sin limitarse a DMEM. PuraMatrix® sin ajuste de pH (pH 2,2) no mostro un aumento del modulo de almacenamiento durante los 13 segundos iniciales, mientras que PuraMatrix® con ajuste de pH mostro un aumento immediate del modulo de almacenamiento debido a su rapida gelificacion. Un rapido tiempo de respuesta de PuraMatrix® y otros peptidos dentro de fluidos corporales generalmente puede mejorar su funcion y tiempo de respuesta para diversas aplicaciones clmicas.
Se llevaron a cabo pruebas de tiempo de barrido a 1 rad/s y a 1 Pa con placas de 20 mm y una distancia de hueco de 500 pm. Durante la prueba de barrido de la solucion de PuraMatrix® al 2,5 %, se anadio DMEM dentro de la camara que rodeaba las placas de medicion para empapar la solucion de PuraMatrix® en el punto de tiempo 0. Los resultados se muestran en la FIG. 9A. para la solucion de PuraMatrix® al 2,5 %.
IEIK (SEQ ID NO: 5) sin ajuste de pH mostro un aumento inmediato del modulo de almacenamiento, mientras que PuraMatrix® sin ajuste de pH (pH 2,2) no mostro un aumento del modulo de almacenamiento durante los 13 segundos iniciales. IEIK13 con ajuste de pH tambien mostro un aumento inmediato del modulo de almacenamiento debido a la rapida gelificacion. Un rapido tiempo de respuesta de IEIK13 dentro de fluidos corporales generalmente puede mejorar su funcion y tiempo de respuesta para diversas aplicaciones clmicas.
Se llevaron a cabo pruebas de tiempo de barrido a 1 rad/s y a 1 Pa con placas de 20 mm y una distancia de hueco de 500 pm. Durante la prueba de barrido de la solucion de IEIK13 al 1,5 %, se anadio DMEM dentro de la camara que rodeaba las placas de medicion para empapar la solucion de IEIK13 al 1,5 % en el punto de tiempo 0 y se registraron datos de manera continua. Los resultados se muestran en la FIG. 9B. para la solucion de IEIK13 al 1,5 %.
Ejemplo 7: Efecto del nivel de fuerza ionica de sal en las soluciones e hidrogeles de peptido
Se evaluo el efecto del nivel de fuerza ionica de sal en las propiedades de las soluciones de peptido para identificar nivele de fuerza ionica de sal optimizados para los peptidos, como se describen en el presente documento. El aumento del nivel de fuerza ionica de sal de PuraMatrix® y otros peptidos puede mejorar generalmente su funcion y fuerza mecanica para diversas aplicaciones clmicas. Para ajustar la fuerza ionica de sal de las soluciones de peptido a modo de ejemplo, se anadieron diversas soluciones tampon que inclman NaCl, KCl, MgCh, CaCh y DPBS (10X) a 2 ml de soluciones de peptido al 1,5 %.
Los resultados se muestran para PuraMatrix® en la tabla 2a. De forma destacable, un aumento de la fuerza ionica de la sal de hasta aproximadamente 0,85-1,15 M (dependiendo de las diferentes sales) no cambio notablemente el color transparente de la soluciones de PuraMatrix®, mientras que aumento su rigidez aparente. Los resultados se muestran para KLD12 en la tabla 2b. De forma destacable, un aumento de la fuerza ionica de la sal de hasta aproximadamente 0,25-0,35 M (dependiendo de las diferentes sales) no cambio notablemente el color transparente de la soluciones de KLD12, mientras que aumento su rigidez aparente. Los resultados se muestran para IEIK13 en la tabla 2c. De forma destacable, un aumento de la fuerza ionica de la sal de hasta aproximadamente 0,025-0,035 M (dependiendo de las diferentes sales) no cambio el color transparente de la soluciones de IEIK13, mientras que aumento su rigidez aparente.
Tabla 2a A ariencia de la solucion de PuraMatrix® con diversas sales a tem eratura ambiente
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Tabla 2b A ariencia de la solucion de KLD12 con diversas sales a tem erature ambiente
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Tabla 2c A ariencia de la solucion de IEIK13 con diversas sales a tem erature ambiente
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Los resultados de las tablas 1a-1c muestran que las fuerzas ionicas cnticas de sal a las que los tres peptidos se vuelven turbios se muestran como sigue: PuraMatrix® (0,9-1,2 M) > KLD13 (0,3-0,4 M) > IE lKl3 (0,03-0,04 M).
Ejemplo 8: Efecto del nivel de fuerza ionica de sal en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido
Basandose en la observacion visual del efecto de la fuerza ionica de sal en las propiedades de las soluciones de peptido, se evaluo el efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar su nivel de fuerza ionica con NaCl a 0,7 M (PuraMatrix®), 0,2 M (KLD12) o 0,02 M (IEIK13), que se encuentra ligeramente por debajo de la fuerza ionica cntica a la que cada peptido se vuelve turbio. En caso de que los niveles de fuerza ionica con NaCI de las soluciones de peptido sean mayores de 0,9 M (PuraMatrix®), 0,3 M (KLD12) o 0,03 (IEIK13), la solucion de peptido comienza a separarse en fases, volviendose turbia y debil. Las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix®, KLD12 e IEIK13 eran mayores tras ajustar su nivel de fuerza ionica con NaCl a 0,7 M (PuraMatrix®), 0,2 M (KLD12) o 0,02 M (IEIK13). Los resultados se muestran en la FIG. 10 para KLD12 al 1 %, la FIG. 11 para IEIK13 al 1 % y la FIG. 12 para PuraMatrix® al 1 %, respectivamente. Las pruebas de barrido de frecuencia se llevaron a cabo desde 1 rad/s hasta 10 rad/s a 1 Pa.
Ejemplo 9: Efecto adicional del nivel de fuerza ionica de sal en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido
Basandose en los resultados del efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar su nivel de fuerza ionica con NaCl a 0,7 M (PuraMatrix®), 0,2 M (KFD12) o 0,02 M (IEIK13), se evaluo el nivel en las propiedades reologicas de la solucion de peptido a diversas fuerzas ionicas de sal. Las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® al 1 % aumentan con el ajuste de la fuerza ionica hasta 0,7 M, mientras que se reducen por encima de 0,7 M. Las propiedades reologicas de las soluciones de IEIK13 al 1 % aumentan con el ajuste de la fuerza ionica hasta 0,03 M, mientras que se reducen por encima de 0,03 M. Estos resultados concuerdan bien con la inspeccion visual de las soluciones de peptido a diversas fuerzas ionicas de sal. Los resultados se muestran en la FIG.
13 para la solucion de PuraMatrix® al 1 % y en la FIG. 14 para la solucion de IEIK13 al 1 %. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s.
Ejemplo 10: Efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras el tratamiento con DMEM
Basandose en los resultados del efecto en las propiedades reologicas de las soluciones de peptido tras ajustar sus niveles de fuerza ionica, se evaluo el efecto en las propiedades reologicas de los hidrogeles de peptido tras el tratamiento con DMEM durante 10 min. Las propiedades reologicas de los hidrogeles de PuraMatrix® tras el tratamiento con DMEM aumentaron con el ajuste de la fuerza ionica hasta 0,7 M, mientras que se reduce por encima de 0,7 M. Las propiedades reologicas de los hidrogeles de IEIK13 tras el tratamiento con DMEM no cambiaron significativamente con el ajuste de la fuerza ionica hasta 0,025 M, mientras que se reducen por encima de 0,03 M. Por encima de 0,9 M de fuerza ionica de NaCl a la que la solucion de PuraMatrix® se vuelve turbia, las propiedades reologicas de PuraMatrix® no cambiaron con el tratamiento con DMEM, demostrando que no hay gelificacion. Los resultados se muestran en la FIG. 15 para los hidrogeles de PuraMatrix® al 1 % y en la FIG. 16 para los hidrogeles de IEIK13 al 1 %, en ambos casos tras el tratamiento con DMEM durante 10 min. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s.
Ejemplo 11: Efecto de diversas sales
Basandose en los resultados del efecto en las propiedades reologicas de las soluciones e hidrogeles de peptido tras ajustar sus niveles de fuerza ionica con NaCl, tambien se evaluaron los efectos de diversas sales (KCl, MgCh y CaCh). Las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® aumentan con el ajuste de la fuerza ionica a 0,15 M de todas las sales. Los aumentos de las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® con diversas sales no fueron predominantemente diferentes. Sin embargo, los aumentos en las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® pueden variar dependiendo de la constante de precipitacion salina, K de cada sal. La constante K es una constante en la ecuacion de Cohen: log S = B - KI, donde S es la solubilidad, B es la solubilidad idealizada, K es la constante de precipitacion salina e I es la fuerza ionica. Con un mayor valor de la constante K y la fuerza ionica de las sales, puede reducirse la solubilidad del peptido, dando como resultado un fuerte autoensamblaje del peptido con un efecto hidrofobo aumentado y mayores propiedades reologicas de la solucion de peptido. La constante K de NaCl puede ser mayor que las otras sales. Por tanto, las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® con NaCl fueron ligeramente mayores que aquellas con KCl y CaCl2. Tambien se evaluaron las propiedades reologicas de los hidrogeles de PuraMatrix® tras el tratamiento con DMEM durante 10 min con ajuste de la fuerza ionica con diversas sales y los resultados fueron comparables a los aumentos de las propiedades reologicas de las soluciones de PuraMatrix® con diversas sales ((NaCl, KCl, MgChy CaCh) a una fuerza ionica de 0,15 M). Los resultados se muestran en la FIG. 17 para solucion de PuraMatrix® al 1 % antes del tratamiento con DMEM y en la FIG. 18 para los hidrogeles de PuraMatrix® al 1 % tras el tratamiento con DMEM durante 10 min. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s. * indica que el dato es significativamente mayor que los datos de control de PuraMatrix® (P < 0,05). # indica que el dato es significativamente menor que los datos de PuraMatrix® al 1 %, NaCl 0.15M (fuerza ionica) (P < 0,05).
Ejemplo 12: Efecto de diversas sales en la cinetica de gelificacion
Se evaluo el efecto del nivel de fuerza ionica de sal de la solucion que rodea el peptido para identificar la posibilidad de gelificacion del peptido cuando se coloca la solucion de peptido en el ambiente donde el nivel de fuerza ionica de sal es elevado. Por ejemplo, los hidrogeles pueden colocarse en el fluido biologico isotonico, que es comparable al tampon salino (NaCl 0,15 M). Como se ha demostrado anteriormente, los peptidos autoensamblantes que incluyen, pero sin limitacion, PuraMatrix®, KLD12 e IEIK13 forman hidrogeles cuando se tratan a pH neutro. Sin el efecto del pH, se evaluo el efecto del tratamiento salino en la gelificacion de las soluciones de peptido. Cuando se trataron las soluciones de peptido con tampon salino, su pH no cambio. Tras el tratamiento con tampon salino, solo IEIK13 mostro una rapida gelificacion, mientras que PuraMatrix® y KLD13 mostraron una gelificacion nula o despreciable. Esto se debe a que IEIK13 es mucho mas sensible a los niveles de fuerza ionica de sal. La rapida gelificacion de IEIK13 al nivel de fuerza ionica de sal similar al nivel de sal isotonico de los fluidos corporales puede mejorar de manera general su funcion y velocidad de gelificacion para diversas aplicaciones clmicas. Los resultados se muestran en la FIG. 19 para las soluciones de IEIK13, KLD12 y PuraMatrix®. Se llevaron a cabo pruebas de tiempo de barrido a 1 rad/s y a 1 Pa con placas de 20 mm y una distancia de hueco de 500 pm. Durante la prueba de barrido de las soluciones de IEIK13 al 1,5 %, KLD12 al 1,5 % y PuraMatrix® al 2,5 %, se anadio DMEM dentro de la camara que rodeaba las placas de medicion para empapar la solucion de PuraMatrix® en el punto de tiempo 0.
Ejemplo 13: Efecto de la fuerza ionica de sal y el ajuste del pH en las propiedades reologicas
De acuerdo con una o mas realizaciones, IEIK13, KLD12 y PuraMatrix® pueden disolverse tanto en tampon salino, tal como NaCl y a un elevado nivel de pH ajustado con tampon salino alcalino, tal como NaOH para mantener su fuerza ionica de sal por debajo de sus puntos cnticos de sal, asf como su nivel de pH en aproximadamente 2,5-4,0, de tal forma que puedan tener propiedades mas ngidas. Con respecto a PuraMatrix®, KLD13 e IEIK13, las soluciones de peptido se mantienen transparentes con NaCl al 0,9% (fuerza ionica: 0,15 M) a pH 3,4 ajustado con NaOH. Las propiedades reologicas de PuraMatrix® con NaCl al 0,9 % (fuerza ionica: 0,15 M) a pH 3,4 fueron mas ngidas que las de control de PuraMatrix y de PuraMatrix solo con NaCl al 0,9 %. El efecto de la fuerza ionica de sal y el ajuste del pH en las propiedades reologicas de la solucion de PuraMatrix® al 2,5 % se muestran en la FIG. 20. Se llevaron a cabo pruebas de barrido de frecuencia desde 1 rad/s a 10 rad/s a 1 Pa y se selecciono para los datos el modulo de almacenamiento a 1 rad/s.
Ejemplo 14: Influencia de cationes
En una comparacion reologica de RADA16 al 2,5 % y RADA16 al 2,5 % NaCl, KCl y CaCl2, se prepararon soluciones de RADA16 al 0,5 % mezcladas con NaCl, KCl y CaCl20,005, 0,05, 0,125, 0,25, 0,5 y 1 M. El anion, cloruro (Cl-), se mantuvo igual para observar el efecto de los cationes, sodio (Na+), potasio (K+) y calcio (Ca2+). La FIG. 21 proporciona una comprension basica de como la variacion de los cationes de una solucion salina afecta a las propiedades viscoelasticas y la rigidez de los peptidos autoensamblantes. Ca proporciono la mayor mejora de la rigidez en comparacion con Na o K a las mismas concentraciones molares. Esto puede deberse a que el Ca tiene una fuerza ionica cuatro veces mayor que el Na y el K a las mismas concentraciones molares. Por lo tanto, la influencia de las sales en la solucion de peptido esta mas relacionada con su fuerza ionica que con su concentracion molar, como se muestra en las FIG. 17-18 y las tablas 2a-c. En algunas realizaciones, hay una correlacion entre las propiedades de las soluciones de peptido con sales basandose en la concentracion de las sales.
Ejemplo 15: Resistencia mecanica
Se evaluaron las mediciones reologicas de la rigidez de RADA16 al 2,5 % y RADA16 al 2,5 % CaCl20,25 M. La FIG.
22 compara la rigidez de una solucion altamente concentrada de RADA16 con otra solucion altamente concentrada de RADA16 con adicion de CaCl20,125 M y proporciona una comprension basica de las propiedades viscoelasticas del peptido y la mezcla de peptido. No hubo un aumento perceptible en la rigidez entre las dos soluciones cuando se anadio una solucion de cation. Se demostro que Ca proporciona una mejora mecanica de RADA16 incluso a altas concentraciones usando el intervalo de concentracion optimo.
Ejemplo 16: Reversibilidad
Se evaluaron las mediciones reologicas de reversibilidad de la solucion de RADA16 al 0,5 % CaCl2 0,125, 0,25 y 0,5 M. Se prepararon soluciones de RADA16 al 0,5% mezcladas con CaCl2 0,125, 0,25 y 0,5 M. Se altero significativamente la estructura de la solucion de peptido autoensamblante mediante la aplicacion de estres mecanico mediante agitacion vorticial y ultrasonidos. Las mezclas se dejaron a temperatura ambiente durante 48 horas para permitir que se produjese el autoensamblaje. Las FIG. 23A-23B proporcionan las propiedades viscoelasticas basicas de las mezclas de peptido y muestran que puede controlarse la reversibilidad de la solucion de peptidos con sales y mantenerse incluso tras la perturbacion de la estructura, observandose espedficamente por la diferencia significativa entre el control de RADA16 al 2,5 % CaCl2 0,5 M y las muestras perturbadas. Las mezclas dentro del intervalo de concentracion optimo permanecieron reversibles. El * indica que la muestra de control y la muestra perturbada, inmediatamente a continuacion, son significativamente diferentes. La FIG. 23a presenta los datos reologicos en bruto de la solucion de peptido con sales y la solucion de peptido perturbada, mientras que la FIG. 23b proporciona una comparacion de la rigidez de la solucion de peptido de control y la solucion de peptido perturbada.
Ejemplo 17: Cinetica de gelificacion
Se evaluaron las mediciones reologicas de la cinetica de gelificacion de RADA16 al 0,5 % NaCl, KCl y CaCl2. Se preparo una solucion de RADA16 al 0,5 % y se observaron las cineticas de gelificacion mediante tratamiento con diversos cationes (por ejemplo, Na, Cl, K) y aniones (por ejemplo, Cl, C03, P04, S04). Se determino cuanto tardanan en gelificar las mezclas de gel y como controlar el tiempo de gelificacion variando el tipo y la concentracion de cation/anion. El cloro mostro la mas rapida gelificacion y el sulfato mostro la mas lenta gelificacion. Los experimented cualitativos in vivo e in vitro y las observaciones resultantes respaldaron estas conclusiones.
Ejemplo 18: Variacion de cationes
Se diseno un hidrogel de peptido mezclado con una solucion de cation/anion que afectaba a las propiedades mecanicas y otro con una concentracion muy baja de un agente de contraste que no afecto a las propiedades mecanicas. Los dos geles fueron: (1) una combinacion del peptido autoensamblante con una solucion de cation/anion bien conocida, solucion de Ringer (pH 5,3) usada en el campo medico y (2) una combinacion del peptido autoensamblante con un agente de contraste bien conocido, carmm de indigo, que es una solucion colorante que contiene iones sulfato (anion) y sodio (cation). El carmm de indigo contiene indigoinsulfonato de sodio (C i6H8N2Na2O8S2), agua y citrato de sodio (C6H8O7) para el ajuste del pH. Usando polvo de carmm de mdigo, se preparo una solucion al 1% para su uso en experimentacion. Esto corresponde a 10mg/1 ml de agua. La concentracion de la solucion de carmm de mdigo usada en experimentacion fue del 0,00585 % en agua.
Se uso polvo de carmm de mdigo para preparar una solucion al 1 % en agua desionizada (DI). Usando IEIK13 en polvo, se preparo una solucion al 2 por ciento usando agua DI. Se peso la cantidad de IEIK y se anadio cuidadosamente la cantidad adecuada de agua DI por el lateral del recipiente. La mezcla se llevo a cabo agitando vorticialmente durante aproximadamente 30 segundos y despues con ultrasonidos durante 30 segundos. Despues, se centrifugo la solucion durante de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 minutos a 3000 rpm. La solucion puede someterse a agitacion vorticial adicional y centrifugando hasta que la solucion es transparente y sin burbujas.
Para obtener una concentracion final de carmm de mdigo al 0,00585 %, se anade la cantidad necesaria de IC al 1 % a la cantidad adecuada de agua DI para diluir IEIK al 2 % hasta IEIK al 1,5 %. Despues, se agita vorticialmente la solucion durante aproximadamente 30 segundos y se centrifuga durante de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 minutos a 3000 rpm. La solucion puede someterse a agitacion vorticial adicional y centrifugando hasta que la solucion es transparente y sin burbujas.
Se dejo reposar la solucion durante la noche a temperatura ambiente antes de su uso. Puede dejarse retirado el tapon del recipiente durante la preparacion para permitir una retirada mas eficaz de las burbujas.
Las comparaciones reologicas de estas mezclas y la visualizacion de los geles pueden observarse en las FIG. 24a-24c. Se obtuvo un gel mas ngido con una cinetica de gelificacion mas rapida que mantiene la reversibilidad. Tambien se obtuvo otro que conserva la rigidez, la reversibilidad y la cinetica de gelificacion, pero que permite la tincion de tejidos para histologfa. La concentracion del agente de contraste o la mezcla de cation/anion y el hidrogel de peptido que se mezclaron se basaron en la comprension del uso de cationes y aniones como se describe en el presente documento. Los datos relativos a estos hidrogeles de peptidos disenados de RADA16 solucion de Ringer e IEIK13 carmm de mdigo muestran que estos hidrogeles autoensamblantes controlados pueden ajustarse para satisfacer las necesidades para un gel isotonico inyectable y un gel no mejorado mecanicamente para su visualizacion. La FIG. 24A representa datos reologicos en bruto de IEIK (SEQ ID NO: 5) y IEIK (SEQ ID NO: 5) mezclado con carmm de mdigo. La FIG. 24B muestra una comparacion de la rigidez de IEIK (SEQ ID NO: 5) e IEIK (SEQ ID NO: 5) mezclado con carmm de mdigo. La FIG. 24C presenta una comparacion de la rigidez de RADA16 y RADA16 mezclado con solucion de Ringer.
Ejemplo 19: Tratamiento de bullas pulmonares
Se ha demostrado que los sistemas de hidrogel de peptido autoensamblante inyectables actuan como sellador para las bullas pulmonares. Se logro una presion de rotura (es decir, la presion a la que el aire atraviesa la superficie del sellador) de 35 cm H2O o mas. A diferencia de los metodos convencionales para abordar las bullas pulmonares que se centran en la extraccion, el protocolo de tratamiento usado en el presente documento no implica reseccion y/o grapado. Las bullas tratadas se encontraban principalmente en el intervalo de aproximadamente 0,2 ml a aproximadamente 1 ml de volumen. Se aplicaron soluciones de peptido autoensamblante hasta que se relleno completamente la bulla para intentar impedir la filtracion de aire.
Materiales y metodos
Configuracion experimental
Se obtuvieron pulmones de cerdo de cerdos recien sacrificados. Se inserto un tubo endotraqueal a traves de la traquea y el bronquio principal hasta el interior del pulmon de interes. Se administro presion a los pulmones con el uso de una bomba de intubacion endotraqueal manual. Se aseguro la traquea para impedir la filtracion de aire alrededor del tubo. Se pinzo el otro bronquio principal del otro pulmon para dirigir todo el flujo de aire al pulmon de interes. Se uso un manometro para medir la presion de aire dirigida al interior de los pulmones para provocar la expansion.
Preparacion de hidrogeles de peptido autoensamblante
Los hidrogeles de peptido autoensamblante estaban formados por AC-RADARADARADARADA-NH2 (SEQ ID NO: 1) (es dedr, RADA 16) y Ac-IEIKIEIKIEIKI-NH (SEQ ID NO: 2) (es decir, IEIK13), con RADA16 usado solo o mezclado con cloruro de calcio. En caso de estar solo, los peptidos se reconstituyeron en agua desionizada. Si, sin embargo, los peptidos se reconstituyeron con una solucion salina, los peptidos se reconstituyeron en primer lugar en agua desionizada y posteriormente, una solucion 2 X de cloruro de calcio a una concentracion previamente decidida que se mezclo a una relacion de 1:1.
Aplicacion de hidrogeles de peptido autoensamblante
Las bullas pulmonares, representadas en la FIG. 25, son areas debiles de origen natural en la pleura. Antes de la aplicacion de los hidrogeles, se identificaron las bullas y se colapsaron usando una aguja de calibre 16 G. Una vez identificado el defecto, se aplicaron los hidrogeles al area del defecto mediante dos metodos diferentes: (1) el hidrogel se aplico por via topica inyectando mediante una jeringuilla sobre el area del defecto y (2) el hidrogel se inyecto en el defecto mediante una aguja de calibre 18 con un exceso de fluido para cubrir el area de defecto topicamente. Tras un periodo de relajacion de 2 minutos, se aplico presion a traves de la bomba de intubacion endotraqueal hasta que se identifico una presion de rotura. El metodo 1 de aplicacion de hidrogel a una bulla pulmonar se representa en la FIG.
26, que muestra el flujo del procedimiento experimental para identificar y evaluar una bulla pulmonar con hidrogeles de peptido autoensamblante. Para cualquier prueba adicional, se corto el flujo de aire al defecto previamente evaluado usando una pinza quirurgica.
Resultados
El metodo de inyeccion mostro resultados superiores en comparacion con la estrategia puramente topica. La FIG. 27 muestra varias formulaciones usadas para determinar la eficacia de estos hidrogeles para prevenir la filtracion de aire. La grafica presenta las presiones de rotura resultantes de diversas concentraciones de hidrogel y combinaciones con CaCl2 actuando como sellante para las bullas pulmonares. La lmea indica la presion de rotura sin un sellador aplicado. RADA16 al 2,5 % con CaCl20,25 M, IEIK13 al 2,5 % e IEIK13 al 1,5 % sobrepasaron las presiones de rotura de 35 cm H2O usando el metodo de inyeccion para sellar una bulla pulmonar. RADA16 al 2,5 % mezclado con CaCl20,250 M mostro la mejor presion de rotura para los defectos de bullas pulmonares.
La FIG. 28 proporciona una representacion histologica de una bulla colapsada sellada y rellena con el hidrogel de peptido RADA16 al 2,5 % con CaCl2 0,25 M e ilustra que los hidrogeles rellenaron con exito las bullas colapsadas para actuar como sellador. Tras la aplicacion de RADA16 al 2,5 % con CaCl2 en la cavidad de las bullas, se segmento el tejido, se fijo y se sometio a analisis histologico para determinar como se difunde el hidrogel dentro de la cavidad de las bullas. RADA16 al 2,5 % con CaCl2 relleno completamente la cavidad de las bullas pulmonares.
Conclusion
El uso de sistemas de hidrogel de peptido autoensamblante inyectables, espedficamente, RADA16 al 2,5 % con CaCl2 0,250 M, IEIK13 al 2,5 % e IEIK13 al 1,5 %, como selladores es viable para las bullas pulmonares.
Ejemplo 20: Tratamiento alternativo para bullas pulmonares
Se probo un metodo para el tratamiento de bullas pulmonares usando sistemas de hidrogel distinto al metodo analizado en el ejemplo 19. En este caso, las bullas pulmonares se rellenan generalmente antes de colapsarlas.
La cavidad de la bulla se relleno con RADA16 al 1,0% a traves de los bronquiolos conectores usando un tubo endotraqueal insertado a traves del bronquio primario y al interior del pulmon. Despues, se colapso la bulla para retirar el bolsillo de aire atrapado. RADA16 al 1,0 % mezclado con carmm de indigo al 0,00585 % se uso en este caso para la visualizacion de la difusion del hidrogel dentro de la cavidad de las bullas. La FIG. 29 muestra el flujo procedimental y que el hidrogel pudo inyectarse al interior y rellenar completamente la cavidad de las bullas a traves de los bronquiolos conectores: A) Identificacion de la bulla de interes, B) Inyeccion de RADA16 al 1,0 % con carmm de indigo al 0,00585 % dentro de la cavidad de la bulla, C) Colapso de la bulla para liberar el aire atrapado, D) Finalizacion del procedimiento que muestra una bulla rellena con el hidrogel de peptido.
Conclusion
La inyeccion de un hidrogel dentro de las bullas a traves de los bronquiolos puede demostrar ser un metodo alternativo factible para tratar las bullas pulmonares.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una solucion para su uso en un metodo para tratar las bullas pulmonares, comprendiendo la solucion un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y 32 aminoacidos,
en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones fisiologicas en o proximas el sitio de una bulla pulmonar,
siendo la solucion para su uso en una cantidad eficaz y a una concentracion eficaz para un area diana para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas del area diana
para tratar una bulla pulmonar;
en donde la solucion se introduce mediante un dispositivo de suministro despues de la etapa de introducir un dispositivo de suministro en un area diana de la bulla pulmonar del sujeto y de posicionar un extremo del dispositivo de suministro en el area diana en la que se desea el tratamiento de la bulla pulmonar;
y en donde el dispositivo de suministro se retira del area diana.
2. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) la administracion de la solucion comprende inyectar la solucion en el area diana, con exceso de fluido de la solucion;
b) comprende ademas colapsar la bulla pulmonar antes de administrar la solucion;
c) se rellena una cavidad de la bulla pulmonar con la solucion a traves de los bronquiolos conectores, comprendiendo ademas opcionalmente insertar un tubo endotraqueal a traves de un bronquio primario de un pulmon del sujeto; y
d) la administracion de la solucion comprende administrar la solucion en una sola dosis,
comprendiendo ademas opcionalmente la administracion de la solucion hasta que se rellena un volumen del area diana.
3. La solucion para el uso de la reivindicacion 1,
siendo la solucion para su uso en una cantidad eficaz y a una concentracion eficaz para un area diana para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas del area diana y en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) la barrera de hidrogel proporciona una tolerancia a la presion de rotura de al menos 35 cm H2O;
b) la barrera de hidrogel penetra hasta el lumen de los bronquios; y
c) la barrera de hidrogel se forma en menos de aproximadamente cinco minutos.
4. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para su uso en el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) comprende ademas administrar la solucion tras un procedimiento quirurgico; y
b) se ha diagnosticado al sujeto al menos uno de enfisema y enfermedad pulmonar obstructiva cronica (EPOC) antes de la administracion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante.
5. La solucion para el uso de la reivindicacion 1,
en donde el peptido autoensamblante se selecciona entre el grupo que consiste en (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2) y (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3).
6. La solucion para el uso de la reivindicacion 5,
en donde la concentracion eficaz para permitir el tratamiento de la bulla pulmonar comprende una concentracion de peptido autoensamblante en un intervalo de aproximadamente un 0,1 por ciento de peso por volumen (p/v) a aproximadamente un 3 por ciento p/v.
7. La solucion para el uso de la reivindicacion 5, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) a una concentracion de al menos un 0,5 por ciento de peso por volumen (p/v);
b) la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende una concentracion de cloruro de calcio de aproximadamente 0,125 M;
c) la solucion que comprende el peptido autoensamblante tiene un modulo de almacenamiento de aproximadamente 25 Pa.
8. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) la solucion esta sustancialmente libre de celulas y/o farmacos;
b) la solucion comprende ademas un agente de contraste, en donde, opcionalmente, el agente de contraste comprende iones sulfato e iones sodio; y
c) la solucion comprende ademas al menos un agente biologicamente activo.
9. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para el metodo de la reivindicacion 1, en donde la solucion tiene un pH de aproximadamente 2,5 a aproximadamente
4,0, en donde opcionalmente, la solucion tiene un pH de aproximadamente 3,5 y el peptido autoensamblante es uno de (RADA)4 (SEQ ID NO: 1) y (KLDL)3 (SEQ ID n O: 3) o la solucion tiene un pH de aproximadamente 3,7 y el peptido autoensamblante es (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2).
10. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) la preparacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende anadir el peptido autoensamblante a una solucion salina, comprendiendo la solucion salina opcionalmente al menos uno de cloruro de calcio, cloruro de sodio y cloruro de potasio; y/o
b) la preparacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende:
anadir agua a un polvo de peptido del peptido autoensamblante para proporcionar una solucion de peptido acuoso; anadir una solucion salina a la solucion acuosa de peptido; y mezclar la solucion salina y la solucion acuosa de peptido; y opcionalmente en uno o mas de a) o b), la solucion salina comprende
al menos un cation seleccionado entre el grupo que consiste en amonio, hierro, magnesio, potasio, pirimidinio, amonio cuaternario, sodio, potasio y calcio y/o al menos un anion seleccionado entre el grupo que consiste en cloruro, sulfato, acetato, carbonato, cloruro, citrato, cianuro, fluoruro, sulfato, nitrato, nitrito y fosfato.
11. La solucion para el uso de la reivindicacion 1 para el metodo de la reivindicacion 1, en donde la preparacion de la solucion que comprende el peptido autoensamblante comprende uno de anadir el peptido autoensamblante a un tampon y anadir un tampon a la solucion, en donde el tampon comprende opcionalmente al menos dos sales.
12. Un kit para su uso en un metodo para
tratar una bulla pulmonar en un sujeto de acuerdo con el metodo de la reivindicacion 1, que comprende:
un peptido autoensamblante que comprende entre aproximadamente 7 aminoacidos y aproximadamente 32 aminoacidos, en donde al menos una parte del peptido es anfffila, de tal forma que el peptido puede mostrar una estructura de beta lamina en solucion acuosa en presencia de condiciones aplicables a o cerca del sitio de una bulla pulmonar,
proporcionandose el peptido autoensamblante en una cantidad eficaz para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para tratar las bullas pulmonares; y
instrucciones para administrar el peptido autoensamblante a un area diana de la bulla pulmonar del sujeto.
13. El kit para el uso de la reivindicacion 12 para el uso en el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) el peptido autoensamblante se proporciona como uno de una solucion que comprende un peptido autoensamblante y un polvo para su preparacion como una solucion que comprende un peptido autoensamblante, en donde opcionalmente
el peptido autoensamblante se proporciona en forma de una solucion que comprende un peptido autoensamblante o
el peptido autoensamblante se proporciona en forma de un polvo para su preparacion como una solucion que comprende un peptido autoensamblante;
b) el peptido autoensamblante se selecciona entre el grupo que consiste en (RADA)4 (SEQ ID NO: 1), (IEIK)3I (Se Q iD NO: 2) y (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3), en donde opcionalmente, la concentracion eficaz para tratar la bulla pulmonar comprende una concentracion de peptido autoensamblante en el intervalo de aproximadamente 0,1 por ciento en peso por volumen (p/v) a aproximadamente un 3 por ciento p/v;
c) comprendiendo el kit ademas al menos un agente biologicamente activo;
d) la solucion esta sustancialmente libre de celulas y farmacos; y
e) comprendiendo el kit ademas una solucion de sacarosa.
14. El kit para el uso de la reivindicacion 12 para el uso en el metodo de la reivindicacion 1, en donde se aplica uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) comprendiendo el kit ademas instrucciones para preparar una solucion que comprende un peptido autoensamblante que tiene una concentracion eficaz para formar una barrera de hidrogel en condiciones fisiologicas para tratar las bullas pulmonares;
b) comprendiendo el kit ademas un dispositivo de suministro para introducir el peptido autoensamblante a un area diana del pulmon;
c) comprendiendo el kit ademas una solucion salina, en donde se aplica opcionalmente uno cualquiera o mas de lo siguiente,
i) el kit comprende ademas instrucciones para combinar la solucion salina y una de la solucion que comprende el peptido autoensamblante y el polvo de peptido;
ii) la solucion salina comprende
al menos un cation seleccionado entre el grupo que consiste en amonio, hierro, magnesio, potasio, pirimidinio, amonio cuaternario, sodio, potasio y calcio; y/o al menos un anion seleccionado entre el grupo que consiste en cloruro, sulfato, acetato, carbonato, cloruro, citrato, cianuro, fluoruro, sulfato, nitrato, nitrito y fosfato; y iii) la solucion salina comprende al menos uno de cloruro de calcio, cloruro de sodio y cloruro de potasio; y/o
d) la solucion que comprende le peptido autoensamblante comprende una concentracion de sal de entre aproximadamente 0,005 M y aproximadamente 0,500 M, en donde opcionalmente, la solucion que comprende el peptido autoensamblante tiene un modulo de almacenamiento de entre aproximadamente 25 Pa y aproximadamente 600 Pa;
e) el kit comprende ademas una solucion que comprende cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de calcio y bicarbonato de sodio;
f) el kit comprende ademas una solucion que comprende un agente de contraste, en donde, opcionalmente, el agente de contraste comprende iones sulfato e iones sodio.
15. El kit para el uso de la reivindicacion 12 para el uso en el metodo de la reivindicacion 1, en donde uno del kit o la solucion que comprende un peptido autoensamblante comprende un tampon, en donde se aplica opcionalmente uno cualquiera o mas de lo siguiente,
a) el tampon comprende al menos dos sales,
en donde opcionalmente, el tampon se encuentra a un pH de 7,2 o el tampon se encuentra a un pH de 7,4; b) el tampon es un tampon alcalino;
c) la solucion se tampona con aproximadamente 0,15 M de al menos uno de cloruro de sodio, cloruro de potasio, cloruro de magnesio y cloruro de calcio;
d) el tampon comprende entre aproximadamente 0,6 M y aproximadamente 1,2 M de una sal y el peptido autoensamblante es (RADA)4 (SEQ ID NO: 1);
e) el tampon comprende entre aproximadamente 0,02 M y aproximadamente 0,04 M de una sal y el peptido autoensamblante es (IEIK)3I (SEQ ID NO: 2); y
f) el tampon comprende entre aproximadamente 0,1 M y aproximadamente 0,4 M de una sal y el peptido autoensamblante es (KLDL)3 (SEQ ID NO: 3).
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