ES2848209T3 - Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados - Google Patents

Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados Download PDF

Info

Publication number
ES2848209T3
ES2848209T3 ES13184146T ES13184146T ES2848209T3 ES 2848209 T3 ES2848209 T3 ES 2848209T3 ES 13184146 T ES13184146 T ES 13184146T ES 13184146 T ES13184146 T ES 13184146T ES 2848209 T3 ES2848209 T3 ES 2848209T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
carrier system
nanostructured carrier
liver
polymethine
dye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13184146T
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Bauer Michael Prof
Dr Schubert Ulrich Prof
Gottschaldt Michael Dr
Schallon Anja Dr
Christian Pietsch
Gonnert Falk Dr
Recknagel Peter Dr
Adrian Press
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smartdyelivery GmbH
Original Assignee
Smartdyelivery GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smartdyelivery GmbH filed Critical Smartdyelivery GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2848209T3 publication Critical patent/ES2848209T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0032—Methine dyes, e.g. cyanine dyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/141—Intimate drug-carrier mixtures characterised by the carrier, e.g. ordered mixtures, adsorbates, solid solutions, eutectica, co-dried, co-solubilised, co-kneaded, co-milled, co-ground products, co-precipitates, co-evaporates, co-extrudates, co-melts; Drug nanoparticles with adsorbed surface modifiers
    • A61K9/146—Intimate drug-carrier mixtures characterised by the carrier, e.g. ordered mixtures, adsorbates, solid solutions, eutectica, co-dried, co-solubilised, co-kneaded, co-milled, co-ground products, co-precipitates, co-evaporates, co-extrudates, co-melts; Drug nanoparticles with adsorbed surface modifiers with organic macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
    • A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088—Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713—Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/22—Heterocyclic compounds, e.g. ascorbic acid, tocopherol or pyrrolidones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/543—Lipids, e.g. triglycerides; Polyamines, e.g. spermine or spermidine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A61K47/545—Heterocyclic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A61K47/593—Polyesters, e.g. PLGA or polylactide-co-glycolide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6905—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion
    • A61K47/6911—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion the form being a liposome
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
    • A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
    • A61K47/6931—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer
    • A61K47/6935—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer the polymer being obtained otherwise than by reactions involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamides or polyglycerol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
    • A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
    • A61K47/6931—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer
    • A61K47/6935—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer the polymer being obtained otherwise than by reactions involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamides or polyglycerol
    • A61K47/6937—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle the material constituting the nanoparticle being a polymer the polymer being obtained otherwise than by reactions involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamides or polyglycerol the polymer being PLGA, PLA or polyglycolic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0076—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
    • A61K49/0084—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion liposome, i.e. bilayered vesicular structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0089—Particulate, powder, adsorbate, bead, sphere
    • A61K49/0091—Microparticle, microcapsule, microbubble, microsphere, microbead, i.e. having a size or diameter higher or equal to 1 micrometer
    • A61K49/0093—Nanoparticle, nanocapsule, nanobubble, nanosphere, nanobead, i.e. having a size or diameter smaller than 1 micrometer, e.g. polymeric nanoparticle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127—Liposomes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/16—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for liver or gallbladder disorders, e.g. hepatoprotective agents, cholagogues, litholytics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/12—Drugs for disorders of the urinary system of the kidneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
    • C12N15/1137—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
    • C12N2310/10—Type of nucleic acid
    • C12N2310/14—Type of nucleic acid interfering N.A.
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2320/00—Applications; Uses
    • C12N2320/30—Special therapeutic applications
    • C12N2320/32—Special delivery means, e.g. tissue-specific

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Sistema portador nanoestructurado, que comprende por lo menos un polímero y/o por lo menos un lípido y por lo menos un colorante polimetínico para su utilización en el tratamiento de enfermedades del hígado y/o el riñón, en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico, como unidad de direccionamiento, provoca el transporte dirigido del sistema portador nanoestructurado al tejido diana, y en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico es una polimetina simétrica o asimétrica de estructura general I, II, III o IV: **(Ver fórmula)** en las que a. n representa los valores numéricos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10, b. R1-R17 son iguales o diferentes y pueden ser hidrógeno, uno o varios restos alquilo, terc-alquilo, cicloalquilo o arilo, carboxiarilo, dicarboxiarilo, heteroarilo o heterocicloalifáticos, un grupo alquiloxi, alquilmercapto, ariloxi, arilmercapto, heteroariloxi, heteroarilmercapto, hidroxilo, nitro o ciano, una función amina sustituida con alquilo o cíclica y/o dos restos en posición orto, por ejemplo, R3 y R4, R13 y R14 y/o R1 y R2 y R11 y R12 y/o R7 y R9 pueden formar conjuntamente un anillo adicional aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático, c. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un sustituyente solubilizante y/o ionizable o ionizado, tal como SO3-, (-SO3H), PO32-, COOH, OH o NR3+, ciclodextrinas o azúcar, que determina las propiedades hidrófilas de estos colorantes polimetínicos, pudiendo este sustituyente estar unido al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador, y d. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un grupo reactivo (enlazador), tal como isocianatos, isotiocianatos, hidrazinas, aminas, mono- y dicloro- o mono- y dibromo-triazinas, aziridinas, epóxidos, haluros de sulfonilo, haluros de ácido, anhídridos de ácido carboxílico, ésteres de N-hidroxisuccinimidas, imidoésteres, ácidos carboxílicos, glioxal, aldehído, maleimida o yodacetamida y derivados de fosforamidita, o azidas, alquinos u olefinas, pudiendo este sustituyente estar unido al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador, e. el grupo espaciador aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático está constituido por unos elementos estructurales, tales como -[(CH2)a)-Y-(CH2)b]c- o -[(C6H4)a)-Y-(C6H4)b]-, en los que Y es igual o diferente y contienen funciones CR2-, O-, S-, SO2, SO2NH-, NR-, 000- o CONR, estando junto a uno de los sustituyentes R1-R17, y a y b pueden ser iguales o diferentes y tener valores numéricos de 0 a 18, siendo los valores numéricos para c de 0 a 18, f. los sustituyentes R8 y R9 en el caso de n = 2, 3, 4 o 5 correspondientes, también pueden estar presentes 2, 3, 4 o 5 veces, y pueden ser iguales o diferentes, en el que el sistema portador nanoestructurado comprende por lo menos un principio activo farmacéutico.

Description

DESCRIPCIÓN
Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados
La presente invención se refiere a sistemas portadores nanoestructurados según las reivindicaciones para su utilización en el tratamiento de enfermedades del hígado y/o del riñón, que comprenden uno o más polímeros y/o lípidos y uno o más colorantes polimetínicos como unidades de direccionamiento para el transporte dirigido del sistema portador nanoestructurado a un tejido diana. La invención se refiere además al transporte específico de célula de uno o varios principios activos farmacéuticos a un tejido diana específico (direccionamiento específico de célula) y a la utilización del sistema portador nanoestructurado según la invención para la prevención y/o el tratamiento de enfermedades del hígado y/o los riñones.
La utilización de nanopartículas con colorantes acoplados es conocido en el diagnóstico clínico en el estado de la técnica, por ejemplo, para la detección de funciones de órganos o expresiones de proteínas en el diagnóstico de estados patógenos o para análisis de proteomas. A este respecto, los colorantes acoplados, generalmente colorantes fluorescentes, tales como cianinas, se utilizan como marcadores en los que se miden sus propiedades de fluorescencia y absorción.
El documento WO20121013247A1 describe la utilización de colorantes fluorescentes polimetínicos para determinar la función de un órgano, en particular la función del hígado o del riñón. A este respecto, el colorante se utiliza como marcador en un tejido o un fluido corporal, tal como sangre u orina, y se excita radiactivamente, después se detecta la emisión de fluorescencia del colorante y se registran y se evalúan los datos para determinar la función del órgano examinado.
En el documento WO2010/116209A1, se describe cómo puede detectarse mediante colorantes fluorescentes y espectrografía de fluorescencia un estado clínico que se basa en la secreción anormal de selectina.
Rungta, P et al. Selective Imaging and killing o f cáncer cells with protein-activated near-infrared fluorescing nanoparticles. Macromol Biosci, 2011, 11: páginas 927-37, describen nanopartículas que comprenden verde de indocianina para la representación y el tratamiento de carcinoma de células hepáticas.
El documento WO2013/051732A1 describe liposomas que comprenden colorantes NIR para el tratamiento de tumores.
En el estado de la técnica también, se conoce la utilización de nanopartículas que transportan principios activos de forma dirigida a un determinado tejido (Sheridan, C., Proof o f concept for next-generation nanoparticle drugs in humans. Nat Biotechnol, 2012, 30(6): páginas 471-3; Gratton, S.E. et al., The effect o f particle design on cellular intemalization pathways. Proc Natl Acad Sci U S A, 2008, 105(33): páginas 11613-8; Jiang, N. et al., Targeted Gene Silencing o f TLR4 using liposomal nanoparticles for preventing liver ischemia reperfusion injury. American Journal of Transplantation, 2011, 11: páginas 1835-44).
Por un transporte dirigido o específico de célula de un principio activo, también conocido como "drug targeting (direccionamiento de fármaco)" o "targeted drug delivery (administración dirigida de fármaco)", se entiende el enriquecimiento y la liberación selectiva y dirigida de un principio activo en un sitio de acción deseado, con el que se aumentará la eficacia del principio activo y se reducirán los efectos secundarios sistémicos para el tejido circundante. Los principios activos transportados son, a menudo anticuerpos, péptidos o moléculas pequeñas, tales como oligonucleótidos o ácidos nucleicos.
Las nanopartículas transportadoras de principio activo conocidas en el estado de la técnica se utilizan en el tratamiento de tumores y funcionan según los mecanismos siguientes: la nanopartícula se provee o bien de una capa de cubierta o bien de un anticuerpo. Si la nanopartícula está revestida con una capa de cubierta acuosa, no puede identificarla el sistema inmunológico. Si esta nanopartícula se inyecta y no es atacada por el sistema inmunológico, se difunde a través de los vasos sanguíneos fenestrados "no herméticos" en el tumor, que en comparación con los vasos sanguíneos normales presentan aberturas significativamente más grandes (fenestraciones), y son absorbidas por las células circundantes, que también en comparación con las células sanas presentan una mayor permeabilidad, por endocitosis. La desventaja es que no solo las células deseadas absorben la nanopartícula, sino también otras células (sanas) a las que se transporta la nanopartícula de forma no específica a través de los vasos sanguíneos. Esto puede provocar efectos secundarios graves. Otra desventaja es que este transporte se limita al tejido tumoral, es decir, no puede realizarse un transporte a otros tejidos tales como el hígado o los riñones. Este transporte se realiza de forma pasiva y la absorción es no específica o no selectiva. En el segundo procedimiento, la nanopartícula se provee de anticuerpos en su superficie después de su producción. El objetivo de estos constructos son células con antígenos a los que se unen estos anticuerpos. Este mecanismo de transporte también es pasivo y no selectivo.
Estos procesos descritos anteriormente de enriquecimiento pasivo de nanopartículas, liposomas o macromoléculas se denominan efecto EPR ("enhanced permeability and retention (permeabilidad y retención mejoradas)" y es un "direccionamiento de fármaco" pasivo. Tal como se ha mencionado, las desventajas son que estos procesos de transporte se realizan de una forma no activa y no selectiva.
En ninguna parte de la técnica anterior se describe un sistema de transporte o de administración activo y selectivo, con el que dicho transporte activo se realice de forma selectiva a un tejido diana específico por medio de unidades de direccionamiento especiales y con el que puedan transportarse simultáneamente principios activos (farmacéuticas) al tejido diana ("drug targeting"; direccionamiento específico de célula) y con el que no solo se produzca, sino que también se pueda rastrear y verificar, la acumulación del sistema portador y dado el caso el principio activo (farmacéutico) en el tejido diana por medio de la unidad de direccionamiento.
Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar un sistema de transporte o de administración mejorado que efectúe el transporte activo y selectivo de vehículos y principios activos a un tejido diana. Existe también la necesidad de utilizar dicho sistema de transporte o de administración para el transporte de principios activos farmacéuticos en el tratamiento de enfermedades.
Con la presente invención se proporciona un sistema de transporte de este tipo. La presente invención se refiere a un sistema teragnóstico único, que pueda combinarse de diversas maneras, para transportar de forma activa y selectiva diversos principios activos farmacéuticos (por ejemplo, sustancias hidrófilas, lipófilas, hidrófobas, anfifílicas, aniónicas y catiónicas) a un tejido diana (transporte de principio activo dirigido o específico de célula o "drug targeting").
La presente invención se refiere en su primer objeto a un sistema portador nanoestructurado según las reivindicaciones para su utilización para el tratamiento de enfermedades del hígado y/o del riñón, que comprende por lo menos un polímero y/o por lo menos un lípido y por lo menos un colorante polimetínico, efectuando dicho por lo menos un colorante polimetínico como unidad de direccionamiento el transporte dirigido del sistema portador nanoestructurado a un tejido diana.
Si el sistema portador nanoestructurado según la invención comprende polímeros, se denomina en el presente documento "nanopartícula", si comprende lípidos, se denomina en el presente documento "liposoma". Si el sistema portador nanoestructurado según la invención comprende tanto polímeros como lípidos, se denomina en el presente documento "nanopartícula" o "liposoma". En consecuencia, según la invención, los términos "nanopartícula" y "liposoma" se utilizan como sinónimos y también se refieren a un sistema portador nanoestructurado que comprende tanto polímeros como lípidos.
Las nanopartículas son estructuras, que miden menos de 1 pm y pueden estar formadas por varias moléculas. Por lo general, se caracterizan por una mayor relación de superficie con respecto al volumen y, por lo tanto, ofrecen una mayor reactividad química. Estas nanopartículas pueden estar constituidas por polímeros, caracterizándose estos por la repetición de determinadas unidades (monómeros). Los polímeros se unen covalentemente entre sí mediante la reacción química de estos monómeros (polimerización). Si algunos de estos polímeros poseen propiedades hidrófobas, pueden formar estructuras a escala nanométrica (por ejemplo, nanopartículas, micelas, vesículas) en un entorno acuoso. Debido a sus propiedades hidrófobas, también pueden utilizarse lípidos para formar nanopartículas (micelas, liposomas).
Una forma de realización preferida de la presente invención se refiere a un sistema portador nanoestructurado, siendo dicho por lo menos un polímero seleccionado de entre el grupo que consiste en poliésteres, poli(met)acrilatos, derivados de poliestireno, poliamidas, poliuretanos, poliacrilonitrilos, politetrafluoroetilenos, siliconas, polietilenglicoles, poli(óxidos de etileno) y polioxazolinas y sus copolímeros, preferentemente en diversas composiciones, tales como, por ejemplo, copolímeros estadísticos, en gradiente, alternos, de bloque, de injerto o de estrella o siendo dicho por lo menos un lípido seleccionado de entre el grupo que consiste en ácidos grasos saturados e insaturados, preferentemente colesterol, ácido palmetílico (del alemán, “Palmethylsaure”), fosfolípidos, esfingolípidos y glicolípidos. El polímero o el lípido según la invención es preferentemente un polímero o un lípido biocompatible.
El polímero según la invención es de forma especialmente preferida un polímero hidrófobo, hidrófilo, anfifílico, aniónico y/o catiónico. El polímero se selecciona de forma particularmente preferida del entre el grupo que consiste en PLGA, PLA, PCL, PGA, PDMAEMA, PMMA, PMAA, PEI, PEtOx, PEG.
En el contexto de la invención, "unidad de direccionamiento" se refiere a sustancias que, según la invención, efectúan de forma activa y selectiva el transporte del sistema portador nanoestructurado a un tejido diana específico. Las unidades de direccionamiento según la invención son colorantes polimetínicos. Los términos "unidad de direccionamiento" y "colorante polimetínico" se utilizan como sinónimos según la invención.
El colorante polimetínico en el contexto de la invención es una polimetina simétrica o asimétrica de estructura general I, II, III o IV:
Figure imgf000004_0001
en las que
a. n representa los valores numéricos 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10,
b. R1-R17 son iguales o diferentes y pueden ser hidrógeno, uno o varios restos alquilo, terc-alquilo, cicloalquilo (los restos "alquilo" y "cicloalquilo" incluyen también estructuras olefínicas) o arilo, carboxiarilo, dicarboxiarilo, heteroarilo o heterocicloalifáticos, un grupo alquiloxi, alquilmercapto, ariloxi, arilmercapto, heteroariloxi, heteroarilmercapto, hidroxilo, nitro o ciano, una función amina sustituida con alquilo o cíclica y/o dos restos en posición orto, por ejemplo, R3 y R4, R13 y R14 y/o R1 y R2 y R11 y R12 y/o R7 y R9 pueden formar conjuntamente un anillo adicional aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático,
c. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un sustituyente solubilizante y/o ionizable o ionizado tal como SO3-, (-SO3H), PO32-, COOH, OH o NR3+, ciclodextrinas o azúcar, que determina las propiedades hidrófilas de estos colorantes polimetínicos, pudiendo estar unido este sustituyente al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador, y
d. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un grupo reactivo (enlazador) tal como isocianatos, isotiocianatos, hidrazinas, aminas, mono- y dicloro- o mono- y dibromo-triazinas, aziridinas, epóxidos, haluros de sulfonilo, haluros de ácido, anhídridos de ácido carboxílico, ésteres de N-hidroxisuccinimidas, imidoésteres, ácidos carboxílicos, glioxal, aldehído, maleimida o yodacetamida y derivados de fosforamidita, o azidas, alquinos u olefinas, pudiendo estar unido este sustituyente al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador,
e. el grupo espaciador aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático está constituido por elementos estructurales tales como -[(CH2)a)-Y-(CH2)b]c- o -[(CeH4)a)-Y-(CeH4)b]-, en los que Y es igual o diferente y contienen funciones CR2-, O-, S-, So 2, SO2NH-, NR-, 000- o CONR, estando junto a uno de los sustituyentes R1-R17, y a y b pueden ser iguales o diferentes con valores numéricos de 0-18, siendo los valores numéricos para c de 0-18,
f. los sustituyentes R8 y R9 en el caso de n = 2, 3, 4 o 5 correspondientes, también pueden estar presentes 2, 3, 4 o 5 veces, y pueden ser iguales o diferentes.
Según la invención, los términos "unidad de direccionamiento" y "colorante polimetínico" se utilizan como sinónimos.
Las unidades de direccionamiento (colorantes polimetínicos) se conjugan con el polímero por medio de un enlazador.
Estructura general: polímero - enlazador - unidad de direccionamiento:
Polímercr En lazador Unidad de direccionamiento
La estructura general de un enlazador según la invención es tal como se describe a continuación: por lo menos una unidad estructural (polímero y/o unidad de direccionamiento) porta un grupo reactivo (enlazador), tal como isocianatos, isotiocianatos, hidrazinas, aminas, mono- y dicloro- o mono- y dibromo-triazinas, aziridinas, epóxidos, haluros de sulfonilo, haluros de ácido, anhídridos de ácido carboxílico, ésteres de N-hidroxisuccinimida, imidoésteres, ácidos carboxílicos, glioxal, aldehído, maleimida o yodoacetamida y derivados de fosforamidita o azidas, alquinos u olefinas, pudiendo estar unido este sustituyente también a través de un grupo espaciador al colorante polimetínico y/o al polímero. A través de este grupo reactivo se une la unidad de direccionamiento al polímero (o viceversa) mediante un enlace covalente.
Los enlaces químicos entre el polímero o la unidad de direccionamiento y el enlazador se pueden elegir de forma que sean bioestables o biodegradables. Pueden unirse a un polímero una o varias unidades de direccionamiento diferentes. Los polímeros provistos de diferentes unidades de direccionamiento también se pueden mezclar en una nanopartícula. A este respecto, tanto el polímero como la unidad de direccionamiento o ambos pueden diferir. En lugar de un polímero, en las mismas condiciones que las indicadas anteriormente, se puede utilizar un lípido en lugar de un polímero y, en consecuencia, también se puede utilizar un liposoma en lugar de una nanopartícula.
En una forma de realización preferida de la presente invención, dicho por lo menos un colorante polimetínico del sistema portador nanoestructurado se selecciona del grupo que consiste en DY635, DY-680, DY-780, DY-880, DY-735, DY-835, DY-830, DY-730, DY-750, DY-850, DY-778, DY-878, DY-704, DY-804, DY-754, DY-854, DY-700, DY-800, ICG y DY-IRDYE 800CW. Además se prefieren los colorantes polimetínicos DY-630, DY-631, DY-632, DY-633, DY-634, DY-636, DY-647, DY-648, DY-649, DY-650, DY-651, DY -652, DY-590, DY-548, DY-495 y DY-405. Estos son colorantes polimetínicos que como unidades de direccionamiento efectúan un transporte selectivo a hepatocitos o células del parénquima renal. Las estructuras generales de una unidad de direccionamiento a hepatocitos según la invención y una unidad de direccionamiento a células del parenquima según la invención y los ejemplos correspondientes se representan en la tabla 2 en la figura 8. Estas unidades de direccionamiento poseen una selectividad por un tipo de célula (hepatocitos o células del parénquima renal) y pueden transferir esta selectividad celular a una nanopartícula o liposoma si están unidas a la misma mediante un enlace químico. La selectividad de la unidad de direccionamiento surge, a este respecto, mediante la interacción con transportadores de entrada, que son expresados por las células diana. Las unidades de direccionamiento también tienen propiedades de fluorescencia en el intervalo de rojo a infrarrojo. Estas propiedades de fluorescencia también se pueden transferir al sistema portador nanoestructurado, más exactamente a la nanopartícula o al liposoma, por lo que no solo puede detectarse la acumulación del colorante, sino también (si está unido a la nanopartícula o al liposoma) la acumulación de la nanopartícula o el liposoma en la sangre y en el tejido.
Los colorantes polimetínicos según la invención, como unidades de direccionamiento, transportan el sistema portador nanoestructurado de forma selectiva al tejido diana. La selectividad es crucial para un transporte exitoso al tejido "correcto" y exclusivamente al mismo y representa una gran ventaja sobre la técnica anterior. Los colorantes polimetínicos sirven como ligandos transportadores para transportadores específicos de tejido. Las propiedades siguientes son importantes para que un colorante polimetínico sea adecuado como dicho ligando transportador: (1) la hidrofobicidad y (2) la combinación con la estructura específica. Estas propiedades son decisivas para que los reconozca como ligando un transportador específico de tejido (selectividad del colorante). Si el colorante polimetínico se une a un polímero o un lípido de forma que se exponga al exterior después de la producción de la nanopartícula o el liposoma, transfiere su selectividad a la nanopartícula o el liposoma. Después de la aplicación sistémica o la aplicación local, se producen los procesos siguientes que son decisivos para la selectividad de la nanopartícula o el liposoma:
- La nanopartícula o el liposoma con el (por lo menos un) colorante polimetínico expuesto fluye a través de diferentes tejidos.
- El colorante polimetínico es reconocido por su hidrofobicidad y su estructura por transportadores de entrada basolaterales o apicales específicos de tejido e interactúa con los mismos en la superficie celular.
- La interacción del colorante polimetínico con el transportador de entrada no da lugar a un transporte directo de todo el sistema portador nanoestructurado o de la nanopartícula o del liposoma por medio de este transportador, dado que este transportador con la nanopartícula o el liposoma unido covalentemente y de forma estable tiene un peso molecular y un tamaño demasiado elevados. La interacción del colorante polimetínico con el transportador de entrada da lugar más bien a una acumulación y una inmovilización de la nanopartícula o el liposoma en la superficie celular.
- La acumulación y la inmovilización de la nanopartícula o el liposoma en la superficie celular aumenta la interacción entre la membrana celular y la nanopartícula o el liposoma, lo que da lugar a la absorción celular (endocitosis) de la nanopartícula o el liposoma.
La selectividad celular se produce como consecuencia de la interacción específica del colorante polimetínico, que está acoplado a la nanopartícula o al liposoma, y que es reconocido por el correspondiente transportador de entrada específico de tejido. Se han definido transportadores de entrada para los colorantes polimetínicos según la invención para hepatocitos y células del parénquima renal.
Los colorantes polimetínicos según la invención, que se absorben específicamente por transportadores de entrada de la membrana basolateral de hepatocitos, hacen que la nanopartícula sea específica para hepatocitos. Según el estado actual de la ciencia y la FDA, los transportadores de entrada de los hepatocitos incluyen:
Figure imgf000006_0002
Los ligandos de estos transportadores son, en particular, todos los colorantes polimetínicos que presentan la estructura que se muestra en la tabla 2 (figura 8a-e), columna izquierda.
Los colorantes polimetínicos según la invención que se absorben específicamente por transportadores de entrada de la membrana basolateral de las células del parénquima renal (especialmente las células del túbulo proximal), hacen que la nanopartícula sea específica para estos tipos de células. Según el estado actual de la ciencia y la FDA, los transportadores de entrada de células del parenquima renal (especialmente células del túbulo proximal) incluyen:
Figure imgf000006_0001
Los ligandos de estos transportadores son en particular todos los colorantes polimetínicos que presentan la estructura que se muestra en la tabla 2 (figura 8a-e), columna derecha.
En consecuencia, una forma de realización preferida adicional de la invención se refiere a un sistema portador nanoestructurado, en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico provoca la absorción del sistema portador nanoestructurado en las células del tejido diana por medio de por lo menos un transportador específico de tejido. El transportador específico de tejido se selecciona de forma particularmente preferida del grupo que consiste en OATP1B1, OATP-C, OATP2, LST-1, OATP1B3, OATP8, OATP2B1, OATP1A2, NaDC3, SDCT2, NTCP, OCT1, OCT3, OAT2, OAT1, OAT3, PGT, OCT2, OAT1, OATP4A1, OATP4C1.
Los términos "transportador específico de tejido", "transportador" y "transportador de entrada" se utilizan como sinónimos según la invención.
Los términos "sistema portador nanoestructurado", "nanopartícula" y "liposoma" se utilizan como sinónimos según la invención con respecto al transporte y la absorción en el tejido diana por medio de un transportador específico de tejido. Después de que el sistema portador nanoestructurado o la nanopartícula o el liposoma se hayan absorbido en el tejido diana, se liberan los colorantes polimetínicos y un principio activo farmacéutico comprendido según la invención.
Liberación de una nanopartícula como componente del sistema portador nanoestructurado:
1. Acidificación del endosoma ^ desestabilización de la nanopartícula, degradación del polímero por escisión espontánea o enzimática;
2. Liberación de sustancias activas (que pueden atravesar el endosoma);
3. Liberación del principio activo, desorción del colorante del polímero;
4. Los componentes poliméricos se suministran a diversas rutas metabólicas, se secreta colorante.
Liberación de un liposoma como componente del sistema portador nanoestructurado:
1. Absorción por endosomas ^ acidificación ^ fusión del liposoma con la membrana del endosoma después de la endocitosis o fusión directa del liposoma con la membrana celular;
2. Ambas formas conducen a una liberación directa del principio activo en el citoplasma;
3. Si la unidad de direccionamiento (colorante polimetínico) está unida al lípido a través de un enlace biolábil, este enlace se puede escindir y el lípido se excreta. Cuando se utiliza un enlace bioestable, el colorante polimetínico permanece con el lípido. Si el lípido se degrada posteriormente, el colorante polimetínico puede secretarse con un pequeño resto lipídico. Es probable que parte del lípido se pueda incorporar a las membranas celulares con el colorante polimetínico.
El sistema portador nanoestructurado en el sentido de la invención comprende además por lo menos un principio activo farmacéutico. Dicho por lo menos un principio activo farmacéutico se selecciona preferentemente del grupo que consiste en sustancias de bajo peso molecular, en particular inhibidores, inductores o agentes de contraste, así como sustancias de alto peso molecular, en particular ácidos nucleicos que potencialmente se pueden utilizar terapéuticamente (por ejemplo, ARN de interferencia corto, ARN de horquilla corta, micro-ARN, ADN plasmídico) y proteínas (por ejemplo, anticuerpos, interferones, citocinas). La tabla siguiente describe, a título de ejemplo, principios activos cuya administración específica por medio del sistema portador nanoestructurado de la presente invención posibilita nuevas opciones terapéuticas:
Figure imgf000007_0001
El principio activo farmacéutico es de forma especialmente preferida un principio activo farmacéutico lipófilo, hidrófobo, hidrófilo, anfifílico, aniónico y/o catiónico.
Según la invención, se entiende por "principio activo farmacéutico" cualquier molécula, sustancia o compuesto inorgánico u orgánico que tenga un efecto farmacológico. El término "principio activo farmacéutico" se utiliza en el presente documento de forma sinónima con los términos "fármaco" y "medicamento".
El sistema portador nanoestructurado según la presente invención representa un sistema teragnóstico que puede combinarse de múltiples formas único hasta la fecha para transportar de forma activa y selectiva diferentes sustancias, especialmente principios activos farmacéuticos (por ejemplo, moléculas pequeñas hidrófilas o lipófilas, pero también ácidos nucleicos) a un tejido diana específico. El transporte del principio activo farmacéutico se efectúa mediante unidades de direccionamiento, colorantes polimetínicos, como componente del sistema portador nanoestructurado, que interactúan con transportadores específicos de tejido en la célula diana. Mediante la elección del o de los colorantes polimetínicos (DY), del o de los principios activos farmacéuticos y del o de los polímeros o lípidos, así como mediante la variación de sus parámetros, es posible producir las nanopartículas o los liposomas que se adapten individualmente a la utilización respectiva, en particular al principio activo farmacéutico que se va a transportar y/o al tejido diana. De esta forma, es posible transportar eficazmente uno o varios principios activos farmacéuticos como componente del sistema portador nanoestructurado a un tejido o tipo de célula específico (tejido diana) y liberarlos en el mismo. Los principios activos farmacéuticos pueden ser aquellos que sin su inclusión en una nanopartícula o un liposoma presentan poca o ninguna biodisponibilidad o poca o ninguna estabilidad in vivo o solo deben actuar en órganos o células específicos (tejido diana). La especificidad y la acumulación del sistema portador nanoestructurado (nanopartículas o liposomas) y/o componentes del mismo, tales como polímeros, lípidos o principios activos farmacéuticos en el tejido diana, se puede verificar y rastrear, es decir, detectar mediante las propiedades de fluorescencia en el intervalo de rojo a infrarrojo del o de los colorantes polimetínicos no tóxicos.
Los "tejidos diana" son todos los tejidos, órganos o células en los que es posible y útil el transporte de un sistema portador nanoestructurado y/o componentes del mismo, especialmente un principio activo farmacéutico. Los tejidos diana son, en particular, todos los tejidos, órganos o células en los que es posible y útil el transporte de uno o varios principios activos farmacéuticos, por ejemplo, para el tratamiento o el diagnóstico de una enfermedad. Los tejidos diana en el contexto de la invención son el hígado, el riñón y los tumores que se originan en estos tejidos, por ejemplo, carcinomas hepatocelulares o hipernefromas. Los términos "tejido diana", "célula diana", "células de un tejido diana" y "órgano" se utilizan como sinónimos en el presente documento.
Mediante la conjugación de los colorantes polimetínicos según la invención (en adelante DY) con polímeros o lípidos, se producen polímeros funcionalizados (por ejemplo, DY-PLGA, DY-PLA, DY-PCL) o lípidos funcionalizados. Estos se utilizan después para producir nanopartículas o liposomas, preferentemente utilizando una técnica de emulsión simple o doble o una técnica de precipitación. A este respecto, es posible adaptar las nanopartículas o los liposomas individualmente a una situación particular. Las diversas posibilidades se enumeran a modo de ejemplo en la tabla 1 (figura 1). Los colorantes polimetínicos se pueden conjugar con una pluralidad de polímeros o lípidos diferentes, de forma que se pueden proporcionar sistemas portadores nanoestructurados altamente selectivos mediante la combinación especial de colorantes polimetínicos con un lípido o un polímero. La síntesis de polímeros funcionalizados se representa esquemáticamente en la figura 2 y se explica en detalle en el ejemplo 1. La producción de polímeros o lípidos funcionalizados, nanopartículas y liposomas según la invención y la inclusión de principios activos farmacéuticos se puede realizar según procedimientos convencionales del estado de la técnica. En los ejemplos y las figuras de la presente invención se divulgan procesos de fabricación preferidos.
Otra divulgación se refiere a una composición farmacéutica que contiene un sistema portador nanoestructurado según la invención y auxiliares y aditivos adecuados.
Por "auxiliares y aditivos" se entiende cualquier sustancia farmacológicamente aceptable y terapéuticamente útil que no sea un principio activo farmacéutico pero que pueda formularse junto con el principio activo farmacéutico en la composición farmacéutica para influir en las propiedades cualitativas de la composición farmacéutica, en particular para mejorarlas. Los auxiliares y/o aditivos no tienen preferentemente ningún efecto farmacológico significativo o, por lo menos, con respecto al tratamiento pretendido, ningún efecto farmacológico no deseado. Los auxiliares y aditivos adecuados son, por ejemplo, ácidos, bases, sales y/o sustancias tampón inorgánicos u orgánicos farmacéuticamente aceptables. Ejemplos de ácidos inorgánicos son ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico y ácido fosfórico, siendo particularmente preferidos el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico. Ejemplos de ácidos orgánicos adecuados son ácido málico, ácido tartárico, ácido maleico, ácido succínico, ácido acético, ácido fórmico y ácido propiónico y de forma especialmente preferida ácido ascórbico, ácido fumárico y ácido cítrico. Ejemplos de bases farmacéuticamente aceptables son hidróxidos alcalinos, carbonatos alcalinos e iones alcalinos, preferentemente sodio. En particular, se pueden utilizar mezclas de estas sustancias para ajustar y tamponar el pH. Las sustancias tampón preferidas en el contexto de la invención son además PBS, HEPES, TRIS, MOPS y otras sustancias tampón fisiológicamente aceptables. Otros auxiliares y aditivos adecuados son disolventes o diluyentes, estabilizantes, promotores de suspensión, conservantes, materiales de carga y/o aglutinantes y otros auxiliares y aditivos convencionales conocidos en el estado de la técnica. La selección de los auxiliares y las cantidades de los mismos que se van a utilizar depende del principio activo farmacéutico y del tipo de administración. Las composiciones farmacéuticas de la presente invención se administran preferentemente por vía parenteral, en particular por vía intravenosa. Las preparaciones en forma de suspensiones y soluciones, así como las preparaciones secas fácilmente reconstituibles, son adecuadas para todas las aplicaciones parenterales.
Se puede producir una composición farmacéutica mediante cualquier procedimiento conocido en la técnica.
La dosificación de los componentes de una composición farmacéutica según la invención está sujeta a varios factores, por ejemplo, el tipo de principio activo farmacéutico, la enfermedad, la condición del paciente (mamífero, preferentemente humano) al que se administra la composición farmacéutica según la invención y el tipo de administración, por ejemplo, debe administrarse por vía parenteral, intravenosa o de cualquier otra forma. Dichos parámetros son conocidos por el experto en la materia y, por lo tanto, la determinación de las dosis está sujeta a su conocimiento técnico general.
Otra divulgación se refiere a la utilización de un sistema portador nanoestructurado o una composición farmacéutica según la divulgación para el transporte activo y selectivo del sistema portador nanoestructurado o la composición farmacéutica a un tejido diana, efectuándose el transporte por dicho por lo menos un colorante polimetínico como unidad de direccionamiento. Dicho por lo menos un colorante polimetínico provoca de forma particularmente preferida la absorción del sistema portador nanoestructurado o de la composición farmacéutica en las células del tejido diana por medio de por lo menos un transportador específico de tejido. Se prefiere particularmente que la acumulación del sistema portador nanoestructurado y/o sus componentes en un tejido diana pueda detectarse por medio de las propiedades de fluorescencia ddicho por lo menos un colorante polimetínico. Por componentes del sistema portador nanoestructurado (nanopartículas o liposomas) se entiende, además ddicho por lo menos un colorante polimetínico, por lo menos un polímero, por lo menos un lípido y/o por lo menos un principio activo farmacéutico.
Otra divulgación se refiere a un sistema portador nanoestructurado o una composición farmacéutica según la divulgación para su utilización como fármaco.
El sistema portador nanoestructurado según la invención o la composición farmacéutica según la divulgación se utiliza para el tratamiento de enfermedades del hígado y/o del riñón, preferentemente enfermedades infecciosas con daños al hígado y/o el riñón, por ejemplo malaria y hepatitis C, insuficiencia hepática, por ejemplo insuficiencia hepática inducida por fármacos e insuficiencia hepática fulminante, cirrosis hepática, por ejemplo, cirrosis hepática inducida por alcohol, enfermedades metabólicas del hígado, por ejemplo, enfermedad de Wilson y enfermedad de Meulengracht, disfunción excretora del hígado, tumores hepáticos, tumores hepáticos primarios, por ejemplo carcinoma hepatocelular, angiosarcoma y hepatoblastoma, tumores renales, tumores renales primarios, por ejemplo carcinoma papilar y carcinoma cromófobo, nefritis, insuficiencia renal crónica y aguda, así como enfermedades que provocan un daño consecutivo en el hígado y/o el riñón, por ejemplo septicemia.
Los sistemas portadores nanoestructurados y las unidades de direccionamiento según la invención, en particular los colorantes polimetínicos, abren una posibilidad única de combinar el diagnóstico en una molécula con el tratamiento. Las predicciones sobre la eficacia del tratamiento se pueden predecir mediante la absorción de la estructura de direccionamiento libre, pero también se puede supervisar y controlar el tratamiento con la misma estructura de direccionamiento unida a la nanopartícula o al liposoma. Debido a la alta flexibilidad de la estructura de direccionamiento en la región del enlazador, las unidades de direccionamiento pueden unirse químicamente a diferentes lípidos y polímeros. Debido a la estructura química de la unidad de direccionamiento, a diferencia de las unidades de direccionamiento biológicas (por ejemplo, anticuerpos o péptidos), esta es muy estable y accesible para purificación química y análisis. Esto permite un alto grado de reproducibilidad y controlabilidad en la síntesis. Debido a la propiedad de la unidad de direccionamiento como ligando del transportador específico de tejido, este puede excretarse después de su desorción del polímero in vivo, evitándose la acumulación intracelular y la toxicidad. La unidad de direccionamiento se puede detectar directamente a través de los desarrollos de obtención de imágenes actuales en el campo de la tomografía optoacústica multiespectral. Además, según la invención, también se pueden incluir en las nanopartículas o los liposomas agentes de contraste para tomografía de rayos X asistida por ordenador o tomografía por resonancia magnética, de forma que también se puedan localizar.
Un sistema tan diverso y específico de célula de este tipo, que combina el diagnóstico y el tratamiento por medio de un colorante con fluorescencia en el intervalo del rojo al infrarrojo como unidad de direccionamiento, que a su vez es excretado de forma muy eficaz por el hígado y los riñones debido a su selectividad con respecto a los biotransportadores, es único.
La invención se ilustra también a título de ejemplo por medio de figuras:
La figura 1 muestra una descripción general de las posibles variaciones de una nanopartícula según la invención y su influencia en las propiedades fisicoquímicas de las propias nanopartículas y en las consecuencias biológicas (tabla 1).
La figura 2 representa esquemáticamente la funcionalización de los polímeros según la invención. A: Síntesis del polímero PLGA funcionalizado mediante acoplamiento EDC del colorante polimetínico DY635 al grupo terminal de ácido carboxílico del PLGA para formar DY635-PLGA-NP (o también denominado DY635-PLGA; ambos términos se utilizan como sinónimos en la presente invención). B: Elugrama SEC de los polímeros PLGA funcionalizados con detector de UV e IR. La síntesis y la funcionalización se describen de forma detallada también en el ejemplo 1.
La figura 3 muestra la estructura y la producción de nanopartículas según la invención. Las etapas de ultrasonido individuales están marcadas con agujas (flechas) grises. También se puede encontrar una descripción detallada en el ejemplo 2. A: Estructura de las nanopartículas y su producción mediante tecnología de emulsión simple. El polímero hidrófobo se representa en gris oscuro, el principio activo hidrófobo se representa en gris de tono medio y el tensioactivo (surfactante) en agua se representa en gris claro. B: Estructura de las nanopartículas y su producción mediante tecnología de doble emulsión. El polímero hidrófobo se representa en gris oscuro y el principio activo hidrófilo se representa en blanco. La capa superior de color gris claro es de nuevo agua con tensioactivo. C: Descripción general (secciones transversales) de las posibles variaciones de una nanopartícula según la invención y su influencia en las propiedades fisicoquímicas de las propias nanopartículas y en las consecuencias biológicas (tabla 1). El polímero o el lípido hidrófobo se representa en negro, un posible principio activo farmacéutico, galactosa y DY635 como transportador para la absorción específica de célula en los hepatocitos se representan en gris, manteniendo solo la nanopartícula según la invención la especificidad de célula.
La figura 4 muestra los resultados de la caracterización de una selección de nanopartículas según la invención. Los diagramas de caja comprenden el cuantil de 0,25 a 0,75. La mediana se introduce como barra horizontal, el valor medio como un paralelepípedo. Los bigotes muestran respectivamente el valor más grande o pequeño. A: El tamaño de las nanopartículas de PLGA no difiere del de las nanopartículas de PLGA cargadas con ARNip/PEI (aproximadamente 180 nm). Las nanopartículas de DY635-PLGA, por en contrario, son significativamente más grandes (aproximadamente 260 nm). B: El potencial z de las nanopartículas de PLGA es ligeramente negativo. Mediante la utilización de nanopartículas de DY635-PLGA, el potencial fluctúa hacia un potencial z débilmente positivo (ninguna significancia). Mediante la carga con los poliplexos de ARNip/PEI (nanopartículas de ARNip/PEI PLGA) se cambia el potencial z significativamente y se vuelve muy positivo (+76 mV). C: Para determinar la cantidad de endotoxinas se examinaron soluciones de nanopartículas (NP) con una concentración de 25 mg de NP/ml, como también se utilizan in vivo. La carga de endotoxinas osciló entre las muestras entre 0,4 y 0,6 ng/ml. Sin embargo, el valor siempre se encontró por debajo del límite de la FDA (2,5 ng/ml). D: También se utilizan soluciones de NP de 25 mg/ml para el ensayo de hemólisis y agregación. Se utilizaron nanopartículas de DY635-PLGA para el ensayo, como se utilizan también en los ensayos in vivo. Una descripción más detallada de ello se puede encontrar en el ejemplo 3.
La figura 5 muestra la cinética de absorción y la caracterización de ARNi en células Hepa1-6 en vitro. A: Diagrama (mapa de calor), que describe el ARNi dependiente del tiempo y la concentración. El tiempo en horas (h) frente a la concentración de ARNip (ng/100.000 células) se muestra en los ejes. El cambio en la expresión de HMGCR en comparación con los controles no tratados se muestra en tonos de gris, escalados en porcentaje (escala dispuesta encima de la imagen). Para los puntos en el mapa de calor se utilizan concentraciones de ARNip de 1, 5, 10, 25, 50, 100, 200, 400 ng/100.000 células y se examinan después de 12, 16, 24, 32, 40 o 48 h. Se generaron tres réplicas independientes para cada punto temporal. A continuación, el resultado se relativizó frente al nivel de expresión del gen HMGCr de las células Hepa1-6 no tratadas y se normalizó con la ayuda de la expresión del gen HPRT. B: Absorción de las nanopartículas en células Hepa1-6 después de 0 y 30 minutos (min). DY635 se visualiza en el canal Cy5 en el LSM. Después de lavar y fijar las células, los núcleos celulares se tiñen con DAPI. En el ejemplo 4 se puede encontrar una descripción más detallada de ello.
La figura 6 representa la especificidad de órgano y la cinética de una nanopartícula según la invención en el hígado, los riñones, el bazo y el corazón. A: Comparación de la cinética de decaimiento de DY635 frente a DY635-PLGA-NP Valores medios de 3 ROI en el hígado. Las barras de error representan el SEM. B+C: Superposición de imágenes de Cy5 (DY635) -(B gris claro a blanco, C gris claro) y canal DAPI (fondo) en el IVM en diferentes momentos. D-G: Secciones de órganos de 5 pm 10 minutos después de la inyección de DY635-PLGA-NP. En las imágenes se superponen DY635-PLGA-NP o DY635 (canal Cy5, verde en la imagen) y los núcleos celulares (DAPI coloreado, rojo en la imagen). F, G: A este respecto, las coloraciones también se superponen con la estructura del hígado visualizada en contraste de fase (azul en la imagen). Se puede encontrar una descripción más detallada en el ejemplo 5.
La figura 7 representa la ruta de secreción de una nanopartícula según la invención. Ruta de secreción de DY635-PLGA-NP A: Para calcular la tasa de desaparición plasmática, se crea una curva patrón en plasma sin tratar con nanopartículas DY635-PLGA. Para la secreción de bilis se utilizó una serie patrón con DY635 en bilis. B: Muestra el porcentaje de recuperación ("recovery") de DY635 en la bilis. Los puntos de medición se crearon mediante cálculo basándose en los datos de A. La curva se aproximó utilizando OriginPro 8.5, QucikFit: Decaimiento exponencial con compensación.
La figura 8 muestra unidades de direccionamiento según la invención, concretamente colorantes polimetínicos. La figura 8 muestra la estructura general de una unidad de direccionamiento a hepatocitos y la estructura general de una unidad de direccionamiento a células del parénquima renal con datos del enlazador al polímero o lípido y ejemplos de dichas unidades de direccionamiento a hepatocitos y unidades de direccionamiento a células del parenquima (tabla 2). Las unidades de direccionamiento poseen una selectividad por un tipo de célula (hepatocitos o células del parénquima renal) y pueden transferir esta selectividad celular a una nanopartícula o un liposoma si están conectadas a este mediante un enlace químico. La selectividad de la unidad de direccionamiento se produce mediante la interacción con los transportadores de entrada, que se expresan por las células diana. Las unidades de direccionamiento también tienen propiedades fluorescentes en el intervalo de rojo a infrarrojo. Estas propiedades de fluorescencia también se pueden transferir al sistema portador nanoestructurado, más precisamente a la nanopartícula o al liposoma, por lo que no solo es detectable la acumulación del colorante sino también (si está conectado a la nanopartícula o al liposoma) la acumulación de la nanopartícula o el liposoma en la sangre y en el tejido.
La figura 9 muestra la eficacia de los sistemas portadores nanoestructurados según la invención en el transporte de un principio activo farmacéutico. A. Nivel de colesterol en plasma después de dos inyecciones de los sistemas portadores nanoestructurados que transportan un ARNip contra e1HMGCR o después de dos inyecciones de una sustancia de control. La figura muestra una gráfica de barras de medianas, las barras de error describen el error medio de la desviación estándar, los números presentes en las barras describen el número de animales en cada grupo, las significancias se determinaron mediante una prueba U bilateral, ** nivel de significancia 0,01.
Figura 9 A: Los resultados muestran que mediante el enfoque descrito es posible reducir significativamente la concentración de colesterol en plasma. A este respecto, el sistema portador nanoestructurado específico de órgano mostró el efecto más fuerte. A partir de la figura 9B se evidencia que el sistema portador nanoestructurado específico de órgano tiene un efecto fuerte y específico de órgano en los hepatocitos. El sistema portador nanoestructurado inespecífico, por el contrario, no muestra ninguna regulación a la baja específica ni más débil del HMGCR.
La figura 10 muestra una interacción según la invención de un colorante polimetínico según la invención como unidad de direccionamiento, DY-635, con un transportador basolateral humano de los hepatocitos. A, B muestran un gráfico de barras del valor medio, las barras de error describen el error medio de la desviación estándar, todas las pruebas se realizaron 6 veces. La significancia se determinó mediante una prueba U bilateral, ** nivel de significancia 0,01, * nivel de significancia 0,01.
La invención se demuestra a continuación por medio de ejemplos, sin estar limitada a los mismos.
Ejemplos
Ejemplo 1: Síntesis de polímeros funcionalizados
Las nanopartículas sintetizadas se basan en el polímero hidrófobo poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), que es biocompatible y biodegradable. Debido a su grupo de ácido carboxílico activo ("terminado en ácido"), este polímero puede unirse covalentemente a un colorante funcionalizado con amina mediante reactivos de acoplamiento tales como EDC (1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida). En este caso se utilizó el colorante polimetínico DY635 (véase la figura 2). A este respecto, se funcionalizó cada centésima cadena polimérica. A continuación, los polímeros se separaron del colorante DY635 libre mediante diálisis y se purificaron mediante precipitación. La caracterización se realizó mediante cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), en la que un UV/Vis y un detector de RI (refractive index (índice de refracción)) se combinaron entre sí. La representación gráfica de la síntesis así como un elugrama SEC se representan en la figura 2.
Ejemplo 2: Producción de nanopartículas
Después de funcionalizar los polímeros (ejemplo 1), se produjeron nanopartículas utilizando emulsiones simples (A) y dobles (B). A este respecto, se utilizó ultrasonido de alta frecuencia, que con la ayuda de sustancias con actividad superficial (tensioactivos, surfactantes), a este respecto poli(alcohol vinílico) (PVA), favorece la formación de partículas a escala nanométrica. Para ello, los polímeros hidrófobos se disolvieron en acetato de etilo, un disolvente no miscible con agua (25 mg/ml). Se utilizó PVA (poli(alcohol vinílico)) al 0,3% en agua ultrapura como tensioactivo, siendo la concentración total de polímero de 2,5 mg/ml. La suspensión de polímero en acetato de etilo se añadió a agua con tensioactivo y se formaron nanopartículas por ultrasonido (A). Si hay que incluir sustancias hidrófilas, en primer lugar se añade la sustancia hidrófila, disuelta en agua, al polímero en acetato de etilo y se somete a ultrasonidos. Después se añade agua con tensioactivo y se forman nuevamente nanopartículas por ultrasonido. Los resultados de la técnica de emulsión se representan en la figura 3.
Las nanopartículas así producidas con un diámetro de aproximadamente 200 nm se agitaron después bajo una corriente de aire hasta que se hubo evaporado todo el disolvente orgánico (acetato de etilo) y, por lo tanto, las partículas eran estables en agua. Para eliminar el exceso de tensioactivo, las nanopartículas se lavaron minuciosamente con agua ultrapura por lo menos dos veces. Esto puede favorecerse mediante agitación en vórtice e incubación en un baño ultrasónico. Finalmente, las partículas se liofilizaron y se determinó su masa.
Ejemplo 3: Caracterización de las nanopartículas
Se produjeron nanopartículas de PLGA conjugado con DY635 (DY635-PLGA-NP) y se reprodujeron con parámetros constantes. Los ensayos utilizados para ello se enumeran a continuación:
Tamaño: Medición del tamaño de los diversos sistemas portadores nanoestructurados disueltos en agua desionizada mediante dispersión dinámica de luz (por ejemplo, Zetasizer (Malvern Instruments GmbH)) o micrografías electrónicas.
Forma: Determinación de la forma mediante micrografías electrónicas.
Carga: Medición de los diversos sistemas portadores nanoestructurados disueltos en agua desionizada en el Zetasizer (Malvern Instruments GmbH) mediante la determinación de la señal electroforética (potencial Z, carga superficial).
Endotoxinas: Medición de endotoxinas mediante ensayo cromogénico LAL Guilfoyle, D.E. et al., Evaluation o f a chromogenic procedure for use with the Limulus lysate assay o f bacterial endotoxins in drug products. J Parenter Sci Technol, 1985. 39(6): páginas 233-6.
Hemólisis: Medición de la concentración de hemoglobina de los eritrocitos que se incubaron con las partículas en tampón fisiológico durante 1 h. En caso de dañarse la membrana de los eritrocitos, aumenta la concentración de hemoglobina medible en el sobrenadante.
Agregación: Medición de la absorción de eritrocitos que se han incubado con los polímeros en tampón fisiológico. Las muestras con agregados celulares muestran menos absorción que las células no agregadas distribuidas homogéneamente.
Los resultados se muestran en la figura 4. A: Tamaño, B: Carga, C: Exposición a endotoxinas. Se utilizó la dispersión de luz dinámica para la medición del tamaño y la carga se determinó utilizando el potencial Z. D: También se demostró que DY635-PLGA-NP no poseen propiedades de lisis en la sangre y que no conducen a la agregación de eritrocitos. E y F: En las micrografías electrónicas (SEM), las partículas muestran una forma redonda o esférica, tanto no cargadas y sin direccionamiento (E) como también con direccionamiento y cargadas (F).
Ejemplo 4: Inducción de efectos asociados a fármacos por ARNi y absorción in vitro ("Prueba de concepto")
Ejecución para la figura 6 A: Se cultivaron células Hepa1-6 en condiciones de cultivo estándar (37 °C, 5% de CO2, DMEM 4,5 g/l de glucosa, suero de ternero fetal inactivado térmicamente al 10%, 1% de penicilina/estreptomicina) en placas de 6 pocillos (100.000 células/9,6 cm2). Después de 24 horas, se añadieron a los pocillos varias concentraciones del sistema portador nanoestructurado, que se produjo como en el ejemplo 7 B, y se incubaron durante varios periodos de tiempo (las concentraciones y los tiempos de incubación se pueden leer en la figura 5 A). Después del periodo de incubación, las células se lavaron con solución salina equilibrada de Hank (HBSS) y se lisaron con tampón RLT (Qiagen GmbH) al que se añadió el 1% de p-mercaptoetanol. El ARNm se aisló del lisado y se analizó por RT-qPCR. A continuación, los valores se normalizaron al nivel de expresión de hipoxantinaguanina-fosforribosiltransferasa y al nivel de expresión de HMGCR (HMGCR: 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductasa o HMG-CoA) en comparación con las células Hepa1-6 no transfectadas.
Ejecución para la figura 6 B: Se cultivaron células Hepa1-6 en condiciones de cultivo estándar en portaobjetos de cámara (Nunc, Thermo Scientific GmbH) (5000 células/1,5 cm2). Después de 24 horas, se añadieron a las células 100 |jg/ml (concentración final) del sistema portador nanoestructurado modificado DY-635 (producido tal como se describe en el ejemplo 7 B). Después de incubación durante 30 minutos en condiciones de cultivo estándar con el sistema portador nanoestructurado, las células se lavaron con HBSS y se fijaron con formalina al 5% (pH 7) durante 15 minutos. A continuación, se lavaron los portaobjetos con las células y se tiñeron los núcleos celulares con DAPI. Para la evaluación por microscopía de barrido láser las células se humedecieron con VectaShield (Vector Labs, Inc.) y se sellaron con un vidrio cubreobjetos. El sistema portador nanoestructurado se detectó mediante la modificación con DY-635 a 633 nm (excitación), los núcleos celulares se visualizaron a 460 nm (excitación).
Los resultados se representan en la figura 5. A: Mediante la transfección de ARNip en células Hepa1-6, la expresión del gen HMGCR podría regularse a la baja hasta en un 70%. HMGCR (3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima-A-reductasa o HMG-CoA) encarna la enzima clave de un metabolismo central: la biosíntesis del colesterol. La regulación a la baja de este gen metabólico mostrada en este experimento muestra la eficacia del transporte de principio activo según la invención por medio de los sistemas portadores nanoestructurados. Además, un aumento del nivel de colesterol en plasma es de importancia crucial en el desarrollo de arteriosclerosis. Este procedimiento de tratamiento que se muestra en el presente documento utilizando los sistemas portadores nanoestructurados de la invención representa una alternativa interesante al tratamiento convencional con estatinas; también representa el primer paso en la dirección del transporte de genes para personas con un nivel alto de colesterol hereditario (hipercolesterolemia familiar). B: Muestra que las células Hepa1-6 (línea celular de hepatoma murino) absorben DY635-PLGA-NP dentro de un periodo de 30 minutos. Una absorción tan rápida e intensa de una nanopartícula no se ha descrito hasta la fecha en el estado de la técnica.
Ejemplo 5: Direccionamiento in vivo: especificidad de órgano y descripción de la ruta de secreción
La producción del sistema portador nanoestructurado para este experimento se realizó tal como se describe en el ejemplo 2 (B). Para la inyección, el sistema portador nanoestructurado liofilizado se disolvió en una solución estéril de glucosa al 5% (Glucosteril G5, Fresenius SE & Co KGaG) utilizando un mezclador orbital y un baño ultrasónico.
Ejecución, (figura 6 A): Se cateterizaron ratones o ratas por vía venosa (vena yugular). Posteriormente, los hígados se prepararon ex situ en un microscopio intravital. A continuación, se inyectó DY-635 (13 pmol/g de peso corporal) o el sistema portador nanoestructurado, que porta una modificación de DY-635, (6,5 pg/g de peso corporal) por vía venosa y se midió la fluorescencia específica de DY-635 a 633 nm en el hígado a lo largo del tiempo y se cuantificaron diferentes regiones de interés (ROI) en las imágenes recogidas a lo largo del tiempo. En la figura 6 se muestran imágenes representativas de la medición del DY-635 (figura 6 B) o el sistema portador nanoestructurado modificado DY-635 (figura 6 C). El DY-635 o el sistema portador nanoestructurado modificado DY-635 se representó mediante la fluorescencia del DY-635 a 633 nm. La estructura del hígado se representó mediante la autofluorescencia del NADH/NADH+ a 450 nm. Con el fin de demostrar la especificidad de órgano, se inyectaron a ratones macho 6,5 pg del sistema portador modificado DY-635 por g de peso corporal a través de un catéter venoso central. Diez minutos después de la inyección, se sacrificó al animal sin dolor y se extrajeron y se crioprepararon los órganos para el estudio histológico. A continuación, se produjeron secciones de 5 pm de espesor de los órganos en el criotomo y se contratiñeron con DAPI. A continuación, se examinaron todos los órganos con los mismos ajustes con respecto a los núcleos celulares teñidos con DAPI (a 430 nm) y con respecto a las nanopartículas (a 633 nm).
Los resultados se muestran en la figura 6. C: Las nanopartículas DY635-PLGA-NP se absorben ya en los hepatocitos después de 1 minuto (áreas de alta señal similares a adoquines, representación después de 1 y 10 minutos (1 min, 10 min). Después de aproximadamente 50 minutos (50 min), casi todo el colorante DY635 se excreta del hígado. El DY635 muestra resultados similares. B: En general, se muestra una imagen similar a la de las investigaciones anteriores con el colorante puro DY635. A: Muestra la velocidad de decaimiento de DY635 en el hígado. La velocidad de decaimiento modificada de la intensidad de DY635 en el hígado de DY635 y DY635-PLGA-NP muestra que el colorante DY635 también está todavía unido intracelularmente al polímero PLGA y solo se libera y se excreta después de la hidrólisis del PLGA. D-G: Muestra las especificidades de órgano que se comprobaron utilizando diferentes secciones de órganos. En el hígado (D) después de la inyección de DY635-PLGA-NP (verde) se puede observar una fuerte acumulación. En el bazo (E), en el corazón (F) y en los riñones (G) por el contrario, se ven pocas nanopartículas (bazo, corazón) o ninguna (riñón).
Ejemplo 6: Ruta de secreción de la nanopartícula DY635-PLGA
Mediante este experimento, se examinaron la tasa de desaparición plasmática y la secreción de bilis de las nanopartículas DY635-PLGA y el colorante polimetínico DY635. Para ello, se instrumentan ratas macho (cepa: RccHan:WIST) (catéter en la vena yugular, arteria carótida, conducto colédoco). La sustancia que se va a analizar se inyecta a continuación a través del catéter venoso. A continuación, se extrae sangre del catéter arterial y bilis del catéter en el conducto colédoco a intervalos de tiempo cortos. Después, la sangre se procesa adicionalmente para obtener plasma. La cantidad de colorante DY635 se mide a continuación por fluorimetría utilizando una curva de calibración. Se pudieron encontrar DY635-PLGA-NP como máximo en la sangre arterial después de 4 minutos y se absorbieron casi completamente en los órganos hasta 20 minutos después de la inyección de DY635-PLGA-NP, es decir, dentro de un periodo de 15 minutos (min). Con un ligero retardo dado que, como ya se ha descrito, el DY635 debe liberarse en primer lugar de las nanopartículas, el DY635 se secreta en la bilis (figura 6, ilustración A). La recuperación (computacional) de DY635 en la bilis del 95% también muestra la alta especificidad del DY635-PLGA-NP por hepatocitos (figura 6, ilustración B).
Ejemplo 7: Inclusión de principios activos farmacéuticos en nanopartículas
Después de la funcionalización de los polímeros o los lípidos con la unidad de direccionamiento (ejemplo 1), se producen nanopartículas mediante emulsión simple (A) y doble (B).
(A) Nanopartículas de emulsión simple
En caso de incluirse sustancias hidrófilas, se utilizó la técnica de emulsión simple. En este caso, el principio activo se encierra en un núcleo polimérico hidrófobo por medio de interacciones hidrófobas. El principio activo se disolvió, a este respecto, con el polímero en un disolvente orgánico adecuado. Un disolvente orgánico es adecuado si es neutro tanto para el polímero como para el principio activo, es decir, estos no cambian químicamente y este no influye en la estabilidad de los mismos. En el caso presente, se utilizó acetato de etilo. La mezcla se cubrió con una solución hidrófila. Al igual que con las nanopartículas de emulsión doble, se puede añadir un tensioactivo a la solución hidrófila para estabilizar las nanopartículas y aumentar el rendimiento (véase Nanopartículas de emulsión doble). Las dos fases se mezclaron mediante ultrasonido de alta energía, que se emite coaxialmente a un electrodo sumergido perpendicularmente en la muestra. De esta forma se produjeron nanopartículas.
(B) Nanopartículas de emulsión doble
Para la producción, los polímeros hidrófobos se disolvieron en alta concentración en un disolvente adecuado. Un disolvente orgánico es adecuado si es neutro tanto para el polímero como para la sustancia activa, es decir, estos no cambian químicamente y este no influye en la estabilidad de los mismos. En el presente caso se utilizó acetato de etilo. La concentración de los polímeros depende del tamaño, la hidrofilicidad, la solubilidad y la estabilidad del polímero. Las concentraciones adecuadas a este respecto se encuentran entre 2 y 50 mg/ml. El principio activo se disolvió en agua ultrapura en una concentración adecuada. Una concentración adecuada de principio activo depende de las propiedades químicas del principio activo y de la capacidad de las nanopartículas. A continuación, el polímero de cubierta disuelto en el disolvente orgánico se cubrió con el principio activo disuelto en la solución acuosa. El polímero y el disolvente orgánico tenían que estar presentes en la muestra, a este respecto, en por lo menos un exceso de 10 veces. Irradiando ultrasonidos de alta energía coaxialmente a un electrodo sumergido verticalmente en la muestra, se crearon nanopartículas hidrófobas hacia el exterior. Por lo tanto, el principio activo quedó encerrado en un núcleo hidrófilo mediante la interacción con los grupos hidrófilos de la nanopartícula del interior. En la segunda etapa, se disolvió un tensioactivo adecuado en una concentración adecuada en agua ultrapura. Una concentración de tensioactivo es adecuada si produce suficientes nanopartículas. La concentración depende de las condiciones ambientales y debe determinarse experimentalmente. Se encuentra generalmente entre 0,01 y 5% (p/v). Después se añadió suficiente tensioactivo a la muestra como para que la concentración de polímero fuera solo por lo menos 1/10 de la cantidad inicial. De nuevo, se formaron dos fases que se mezclaron mediante ultrasonidos de alta frecuencia emitidos coaxialmente a un electrodo sumergido perpendicularmente en la muestra. Añadiendo sustancias con actividad superficial (surfactantes), por ejemplo tensioactivos, en este caso poli(alcohol vinílico), se garantizó la formación de partículas a escala nanométrica solubles en agua.
A modo de ilustración, se describe un enfoque en el que se ha encerrado small interferin RNA (ARN de interferencia pequeño) (ARNip) hidrófilo, complejado con polietilenimina (PEI) en nanopartículas de PLGA. El PLGA se modificó de antemano con DY-635 para que cada 200a cadena portara una molécula de colorante:
(1) Se mezclaron 2,4 pl de PEI (1 mg/ml) con 2 pl de ARNip (1 pg/pl) y se mezclaron con 45,6 pl de agua ultrapura. La mezcla se denomina a continuación poliplexos, ya que el ARNip aniónico y la PEl catiónica interactúan entre sí y una PEI se une y estabiliza el ARNip en una red de malla estrecha.
(2) Se disolvieron 325 mg de PLGA conjugado con DY-635 en un total de 12,35 ml de acetato de etilo.
(3) Se mezclaron 90 pl de solución de polímero de (2) con 50 pl de poliplexos de (1) utilizando ultrasonidos de alta frecuencia (irradiados tal como se ha descrito anteriormente).
(4) Se añadió a la mezcla 1 ml de PVAal 0,3% en peso en agua ultrapura y se irradió ultrasonido.
(5) Las nanopartículas resultantes se purificaron y se liofilizaron.
Purificación para (A) y (B)
Las nanopartículas producidas de esta forma tenían un diámetro que dependía de la forma y el material de los recipientes, la intensidad del ultrasonido y la concentración de la sustancia y tenían un tamaño de 120 a 220 nm.
El disolvente se eliminó en condiciones estériles después de la producción de las nanopartículas. Para eliminar el exceso de tensioactivo, las nanopartículas se lavaron varias veces (por lo menos dos veces) mediante centrifugación, eliminando el sobrenadante y resuspendiendo las nanopartículas en agua ultrapura estéril.
Finalmente, las partículas se liofilizaron y se determinó su masa.
Ejemplo 8: Inclusión de principios activos farmacéuticos en liposomas
Después de que los polímeros o los lípidos se hubieran funcionalizado con la unidad de direccionamiento (ejemplo 1), se produjeron liposomas de la forma siguiente.
1. Preparación de una solución de lípidos 50 mM a partir, por ejemplo, de DOPC:DSPC (1,2-dioleolil-snglicero-3-fosfocolina:1,2-diestearoi-sn-glicero-3-fosfolina) 1:1 30% de colesterol 5% de N-dod-DOPE en cloroformo/metanol (2:1 vol/vol). El DOPC se puede modificar con un colorante polimetínico antes de su utilización.
2. Evaporación del disolvente cloroformo/metanol (aproximadamente 30 min, 90 rpm) en un evaporador rotatorio.
3. A continuación, los lípidos se disolvieron en 1 ml de DMSO:EtOH mezclado 7:3 vol/vol.
4. A continuación, como principio activo se disolvió el dextrano hidrófilo en un tampón adecuado, a saber, PBS (solución tamponada con fosfato) a una concentración de 1 mg/ml.
5. A continuación, se añaden gota a gota 0,3 ml de la solución de lípidos a la solución de dextrano. La solución de dextrano se mantiene en movimiento en un agitador magnético a 750 rpm durante la adición gota a gota.
6. A continuación, los liposomas se separan en una miniextrusora.
7. A continuación, la solución de liposomas se divide en partes alícuotas en recipientes de 1 ml y alternativamente se congela en nitrógeno líquido y se descongela de nuevo en agua tibia 10 veces.
8. A continuación, los liposomas se vuelven a separar 10 veces en la extrusora.
9. Después, los liposomas se dializan contra PBS durante 16 horas en un casete de diálisis preparado (MWCO = 20 kDa)
10. A continuación, los liposomas pueden liofilizarse, almacenarse o utilizarse.
Ejemplo 9: Influencia en la biosíntesis de colesterol por transporte específico de órgano de un ARNip contra HMG-CoA reductasa (HMGCR) en sistemas portadores nanoestructurados modificados DY-635
Se trataron dos veces ratones macho FVB/NRj (10 semanas de edad) con el sistema portador nanoestructurado modificado DY-635 mediante inyección i.v. Se inyectaron 6,5 |jg del sistema portador nanoestructurado por g de peso corporal. El sistema portador se produjo tal como se describe en el ejemplo 7 (B), incluyéndose para la producción 3 jg de ARNip contra el HMGCR o 3 jg de ARNip codificados (ARNip sin efecto) con 108 jg de PEI en 3 mg de p Lg A modificado con DY-635. 16 horas después de la segunda inyección, los animales se sacrificaron sin dolor y se extrajeron sangre y órganos para su análisis. La sangre se extrajo en tubos de extracción Monovette heparina de litio y se procesó en plasma. Para determinar la eficacia del tratamiento, se determinó el colesterol total en plasma, y para la especificidad se determinaron los cambios de expresión génica en varios órganos en la qPCR. Estos valores se comparan con la colesterina y el nivel de expresión de HMGCR de ratones FVB/NRj sanos (10 semanas de edad) y grupos de control. Los grupos de control están compuestos de la forma siguiente:
- Tratamiento con un sistema portador nanoestructurado específico de hepatocitos modificado con DY-635 y uno ineficaz de ARNip codificado
- Tratamiento con un sistema portador nanoestructurado que no contiene ninguna modificación de DY-635 y no se diferencia del constructo terapéutico
- Animales que recibieron solo la solución de glucosa al 5%.
Ejemplo 10: Evidencia de la interacción de DY-635 con transportadores hepatocíticos
Se transfectaron células HEK-293T con transportadores hepatocíticos específicos de tejido humano. A continuación, para la figura 10 A se examinó la absorción del colorante polimetínico DY-635 como unidad de direccionamiento en estos transportadores específicos de tejido. Para ello, las células se sembraron en placas de 96 pocillos, se incubaron durante 24 horas en condiciones estándar y, tras un cambio de medio, se incubaron durante 5 minutos con DY-635 (concentración final en el pocillo: 10 pmol/l). A continuación, las células se lisaron y los lisados se midieron mediante fluorimetría. La cantidad de DY-635 absorbida se pudo cuantificar utilizando una curva patrón de DY-635. Como control, los transportadores respectivos se inhibieron específicamente (los inhibidores y las concentraciones finales utilizadas se describen a continuación en la tabla 3). En este experimento se demostró que el DY-635 es un sustrato para NTCP La absorción por OCT1 se puede calificar como insignificante. En la figura 10 B se investigó si DY-635 se une como inhibidor al transportador hepatocítico basolateral. Para este propósito, se sembraron y se incubaron células HEK-293T transfectadas con los transportadores específicos de tejido tal como se describe. Después de 24 horas, las células se incubaron durante 5 minutos con un sustrato específico del transportador marcado radiactivamente, o el sustrato específico radiactivo con un inhibidor específico o con DY-635 (concentración final de 10 pmol/l) (los sustratos utilizados y su concentración se describen a continuación en la tabla 3). A continuación, las células se lavaron y se lisaron en el pocillo. Para cuantificar la absorción se utilizó irradiación radiactiva de los sustratos. A este respecto, se demostró que DY-635 es un fuerte inhibidor de OATP1B1 y OATP1B3. También OAT2 y OCT1 son inhibidos por DY-635. Esto ilustra la fuerte interacción de DY-635 con los transportadores hepatocíticos específicos de tejido. Se puede concluir que la exposición del DY-635 en la superficie de un sistema de transporte nanoestructurado provoca la inmovilización de este sobre la superficie celular de los hepatocitos, lo que conduce a la endocitosis consecutiva de la nanopartícula.
Tabla 3
Figure imgf000016_0001

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Sistema portador nanoestructurado, que comprende por lo menos un polímero y/o por lo menos un lípido y por lo menos un colorante polimetínico para su utilización en el tratamiento de enfermedades del hígado y/o el riñón, en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico, como unidad de direccionamiento, provoca el transporte dirigido del sistema portador nanoestructurado al tejido diana, y en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico es una polimetina simétrica o asimétrica de estructura general I, II, III o IV:
Figure imgf000017_0001
en las que
a. n representa los valores numéricos 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10,
b. R1-R17 son iguales o diferentes y pueden ser hidrógeno, uno o varios restos alquilo, terc-alquilo, cicloalquilo o arilo, carboxiarilo, dicarboxiarilo, heteroarilo o heterocicloalifáticos, un grupo alquiloxi, alquilmercapto, ariloxi, arilmercapto, heteroariloxi, heteroarilmercapto, hidroxilo, nitro o ciano, una función amina sustituida con alquilo o cíclica y/o dos restos en posición orto, por ejemplo, R3 y R4, R13 y R14 y/o R1 y R2 y R11 y R12 y/o R7 y R9 pueden formar conjuntamente un anillo adicional aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático,
c. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un sustituyente solubilizante y/o ionizable o ionizado, tal como SO3-, (-SO3H), PO32-, c Oo H, OH o NR3+, ciclodextrinas o azúcar, que determina las propiedades hidrófilas de estos colorantes polimetínicos, pudiendo este sustituyente estar unido al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador, y
d. por lo menos uno de los sustituyentes R1-R17 porta un grupo reactivo (enlazador), tal como isocianatos, isotiocianatos, hidrazinas, aminas, mono- y dicloro- o mono- y dibromo-triazinas, aziridinas, epóxidos, haluros de sulfonilo, haluros de ácido, anhídridos de ácido carboxílico, ésteres de N-hidroxisuccinimidas, imidoésteres, ácidos carboxílicos, glioxal, aldehído, maleimida o yodacetamida y derivados de fosforamidita, o azidas, alquinos u olefinas, pudiendo este sustituyente estar unido al colorante polimetínico también por medio de un grupo espaciador,
e. el grupo espaciador aromático, heteroaromático, alifático o heteroalifático está constituido por unos elementos estructurales, tales como -[(CH2)a)-Y-(CH2)b]c- o -[(C6H4)a)-Y-(C6H4)b]-, en los que Y es igual o diferente y contienen funciones CR2-, O-, S-, SO2, SO2NH-, NR-, 000- o CONR, estando junto a uno de los sustituyentes R1-R17, y a y b pueden ser iguales o diferentes y tener valores numéricos de 0 a 18, siendo los valores numéricos para c de 0 a 18,
f. los sustituyentes R8 y R9 en el caso de n = 2, 3, 4 o 5 correspondientes, también pueden estar presentes 2, 3, 4 o 5 veces, y pueden ser iguales o diferentes, en el que
el sistema portador nanoestructurado comprende por lo menos un principio activo farmacéutico.
2. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según la reivindicación 1, en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico provoca la absorción del sistema portador nanoestructurado en las células del tejido diana mediante por lo menos un transportador específico de tejido.
3. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un colorante polimetínico se selecciona de entre el grupo que consiste en DY-635, DY-680, DY-780, DY-880, DY-735, DY-835, DY-830, DY-730, DY-750, DY-850, DY-778, DY-878, DY-704, DY-804, DY-754, DY-854, DY-700, DY-800, ICG y DY-IRDYE 800CW.
4. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un polímero se selecciona de entre el grupo que consiste en poliésteres, poli(met)acrilatos, derivados de poliestireno, poliamidas, poliuretanos, poliacrilonitrilos, politetrafluoroetilenos, siliconas, polietilenglicoles, óxidos de polietileno y polioxazolinas y sus copolímeros, preferentemente en diversas composiciones, tales como copolímeros estadísticos, en gradiente, alternos, de bloque, de injerto o de estrella, o dicho por lo menos un lípido se selecciona de entre el grupo que consiste en ácidos grasos saturados e insaturados, preferentemente colesterol, ácido palmetílico, fosfolípidos, esfingolípidos y glicolípidos.
5. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un transportador específico de tejido se selecciona de entre el grupo que consiste en OATP1B1, OATP-C, OATP2, LST-1, OATP1B3, OATP8, OATP2B1, OATP1A2, NaDC3, SDCT2, NTCP, OCT1, OCT3, OAT2, OAT1, OAT3, PGT, OCT2, OAT1, OATP4A1, OATP4C1.
6. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un principio activo farmacéutico se selecciona de entre el grupo que consiste en sustancias de bajo peso molecular, en particular inductores o agentes de contraste, y sustancias de alto peso molecular, en particular ácidos nucleicos y proteínas, preferentemente seleccionados de entre el grupo que consiste en glucocorticoides, citostáticos, antimetabolitos, intercaladores, anticuerpos, interferones, inhibidores de fosfoinositol-3-quinasas, coxibes, inhibidores de JNK.
7. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la acumulación del sistema portador nanoestructurado y/o sus componentes en un tejido diana es detectable por medio de las propiedades fluorescentes de dicho por lo menos un colorante polimetínico.
8. Sistema portador nanoestructurado para su utilización según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la enfermedad se selecciona de entre el grupo que consiste en enfermedades infecciosas con daños al hígado y/o al riñón, insuficiencia hepática, cirrosis hepática, enfermedades metabólicas del hígado, disfunciones excretoras del hígado, tumores hepáticos, tumores hepáticos primarios, tumores renales, tumores renales primarios, nefritis, insuficiencia renal crónica y aguda y enfermedades que provocan un daño consecutivo al hígado y/o al riñón.
ES13184146T 2013-09-12 2013-09-12 Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados Active ES2848209T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13184146.2A EP2848262B1 (de) 2013-09-12 2013-09-12 Zellspezifisches Targeting durch Nanostrukturierte Trägersysteme

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2848209T3 true ES2848209T3 (es) 2021-08-05

Family

ID=49162027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13184146T Active ES2848209T3 (es) 2013-09-12 2013-09-12 Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9795688B2 (es)
EP (1) EP2848262B1 (es)
JP (2) JP6718817B2 (es)
CN (1) CN105530920B (es)
CA (1) CA2924018C (es)
DE (1) DE112014004193A5 (es)
DK (1) DK2848262T3 (es)
ES (1) ES2848209T3 (es)
HK (1) HK1208344A1 (es)
HU (1) HUE052420T2 (es)
WO (1) WO2015035974A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2016353355B9 (en) 2015-11-12 2022-09-29 Graybug Vision, Inc. Aggregating microparticles for therapy
DE102017100317A1 (de) * 2017-01-10 2018-07-12 Friedrich-Schiller-Universität Jena Nanostrukturiertes Trägersystem zum Gentransport
RU2019133337A (ru) 2017-03-23 2021-04-23 Грейбуг Вижн, Инк. Лекарственные средства и композиции для лечения глазных нарушений
MX2019013363A (es) 2017-05-10 2020-01-13 Graybug Vision Inc Microparticulas de liberacion extendida y suspensiones de las mismas para terapia medica.
EP3616725A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-04 SmartDyeLivery GmbH Pkc inhibitors for the treatment of septic cholestasis with polymethine dye targeting
EP3616724A1 (en) 2018-08-27 2020-03-04 SmartDyeLivery GmbH Pkc inhibitors for the treatment of septic cholestasis with ctm targeting
CN109316371B (zh) * 2018-09-21 2021-09-03 珀莱雅化妆品股份有限公司 一种芹菜素缓释制剂的制备方法
CN111676011B (zh) * 2020-05-09 2021-10-26 厦门大学 一种吲哚菁绿-磷脂复合物及其制备方法和应用
EP4019012A1 (en) 2020-12-23 2022-06-29 Universitätsklinikum Jena Nanostructured delivery system for tumor treatment
CN116370434B (zh) * 2023-02-24 2024-06-18 中南大学 一种用于靶向治疗血栓性疾病的纳米颗粒及其制备方法和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692934B1 (en) * 1999-05-20 2004-02-17 Bristol-Myers Squibb Co. Organic anion transport proteins
AU769361B2 (en) * 1999-05-20 2004-01-22 Bristol-Myers Squibb Company Novel organic anion transport proteins
JP2012523403A (ja) 2009-04-10 2012-10-04 アンスティチュ ナショナル ドゥ ラ サンテ エ ドゥ ラ ルシェルシュ メディカル 変性病変の診断のためのリガンドとしてのフコイダン
HUE043961T2 (hu) * 2010-07-30 2019-09-30 Smartdyelivery Gmbh Mérési eljárás szervfunkció meghatározására
FI124100B (fi) 2011-01-24 2014-03-14 Endev Oy Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi ja menetelmän toteuttava kiertomassareaktori
US9872833B2 (en) * 2011-10-07 2018-01-23 National University Corporation Tottori University Liposome composite body

Also Published As

Publication number Publication date
DK2848262T3 (da) 2021-02-08
CA2924018A1 (en) 2015-03-19
CA2924018C (en) 2021-09-14
CN105530920B (zh) 2021-02-09
HK1208344A1 (en) 2016-03-04
JP2016531142A (ja) 2016-10-06
US20160220697A1 (en) 2016-08-04
EP2848262B1 (de) 2020-11-04
DE112014004193A5 (de) 2016-07-21
EP2848262A1 (de) 2015-03-18
WO2015035974A1 (de) 2015-03-19
JP2020111579A (ja) 2020-07-27
JP6718817B2 (ja) 2020-07-08
HUE052420T2 (hu) 2021-04-28
US9795688B2 (en) 2017-10-24
CN105530920A (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2848209T3 (es) Direccionamiento específico de célula mediante sistemas portadores nanoestructurados
Lakkadwala et al. Dual functionalized liposomes for efficient co-delivery of anti-cancer chemotherapeutics for the treatment of glioblastoma
Peng et al. Herceptin-conjugated paclitaxel loaded PCL-PEG worm-like nanocrystal micelles for the combinatorial treatment of HER2-positive breast cancer
US20240042063A1 (en) LINKED AND OTHER pH-TRIGGERED COMPOUNDS
Wang et al. Diagnostic imaging and therapeutic application of nanoparticles targeting the liver
Peng et al. Polymeric multifunctional nanomaterials for theranostics
Anajafi et al. Polymersome-based drug-delivery strategies for cancer therapeutics
Melnyk et al. Therapeutic potential of polypeptide-based conjugates: rational design and analytical tools that can boost clinical translation
Lakkadwala et al. Biodistribution of TAT or QLPVM coupled to receptor targeted liposomes for delivery of anticancer therapeutics to brain in vitro and in vivo
AU2016248454B2 (en) Nanostructures comprising cobalt porphyrin-phospholipid conjugates and polyhistidine-tags
JP2004511426A (ja) 活性化血管部位に関連する陽イオン性の診断薬、画像化剤、および治療薬
Fattal et al. Nanomedicine technology: current achievements and new trends
Ma et al. Theranostic liposomes containing conjugated polymer dots and doxorubicin for bio-imaging and targeted therapeutic delivery
Kim et al. Imaging and therapy of liver fibrosis using bioreducible polyethylenimine/siRNA complexes conjugated with N-acetylglucosamine as a targeting moiety
ES2919623T3 (es) Nanosistemas como vehículos selectivos para fármacos
US20190192686A1 (en) Targeted nanodroplet emulsions for treating cancer
Zheng et al. Rational design of polymeric micelles for targeted therapeutic delivery
US20240033374A1 (en) Nano-structural Protein Degradation Tool, Use, and Preparation Method thereof, and Lipid-based Protein Degradation Tool, Use, and Preparation Method thereof
Lakkadwala Dual Functionalized Liposomes for Co-delivery of Anti-cancer Chemotherapeutics for Treatment of Brain Tumor
Cheng Gold Nanoparticles as Drug Delivery Vectors for Photodynamic Therapy of Cancers
Tseng LCP nanoparticle for tumor and lymph node metastasis imaging
Agarwal Nanocarrier mediated therapies for the gliomas of the brain