festación ocular de una enfermedad sistémica tal como una infección viral, artritis o rosácea. Las enfermedades atróficas y proliferativas de
^ la vasculatura y las células que apoyan el segmento posterior, son las causas principales de la ceguera en el mundo. Dos sistemas vasculares, el de la retina y la úvea, apoyan el segmento posterior. La vasculatura de la retina es un complejo de arterias y venas que apoya la necesidad metabólica de las neuronas en la retina interior. Con la expulsión de la fovea, la cual es una región especializada de células fotorreceptoras en el centro de la mácula que es responsable de la visión clara del color, la retina comprende 8 diferentes tipos de células organizadas en 10 capas
15 paralelas. La luz que viene del exterior, pasa a través de la córnea, los lentes y el vitreo, y es enfocada en la mácula la región de agudeza visual más alta en la retina. Los fotorreceptores en la retina exterior translucen la luz dentro de señales
20 neuroquímicas que son procesadas por medio de las neuronas en la retina y transmitidas al cerebro por el nervio óptico. La úvea es un sistema de arterias y vasos capilares que reside justamente debajo del tejido conector exterior del ojo. La parte posterior
25 de la úvea, los coroides, es una capa de vasos
sa.
pigmentados emparedada entre la esclerótica
' f*. y la retina. Con excepción del hígado, la coroides tiene el abastecimiento más rico de sangre de cualquier plexo vascular, principalmente para manejar v las necesidades metabólicas de los fotorreceptores , y el epitelio de pigmento de la retina (RPE) . La parte delantera de la úvea, el cuerpo ciliar, y el iris son más complejos. Sin embargo, la infección en estos tejidos de segmento anterior es fácilmente difundida al segmento posterior por medio del aparato de la uvea La neovascularización es una enfermedad proliferativa de las células endoteliales las cuales forman los elementos estructurales de los vasos
15 sanguíneos . Los vasos sanguíneos crecen y se proliferan en un tejido, generalmente en respuesta a una disminución del flujo sanguíneo al tejido. La neovascularización generalmente mejora el flujo de sangre en un tejido, creando vasos sanguíneos nuevos
20 en vez de remplazando la vasculatura existente. La neovascularización patológica comprende tanto la degradación del tejido a través de la acción enzimática, como la formación de nuevos vasos sanguíneos inmaduros y membranas fibrosas en
25 localizaciones ectópicas. La formación de nuevos vasos
relativamente, comparada con el tejido que la rodea en donde cualquiera o más de las proteínas, proteinasas, hormonas, o señales celulares asociadas con la neovascularización son detectadas, o en donde
5 se puede detectar u observar el crecimiento de vasos nuevos. Además, la actividad de la metaloproteinasa
(MMP) de la matriz que implica la enfermedad, la invasión celular endotelial, o la generación de nuevos vasos sanguíneos, también pueden estar asociados con
10 la neovascularización patológica de acuerdo con esta invención . Los espacios infraoculares en los cuales pueden ocurrir las respuestas inflamatorias e inmunológicas, son la cavidad vitrea, y el espacio subretinal. La
15 expresión constitutiva de un enlace de membrana, y factores mmunomodulatorios solubles y la inducción de una desviación inmunológica sistémica, le proporcionan al ojo sano un micro ambiente inmunoprivilegiado único. Sin embargo, cuando ocurre la inflamación del
20 segmento ocular posterior, es una causa importante de la ceguera. De acuerdo con esta invención, las enfermedades inflamatorias son aquellas que muestran una de cuatro características clínicas diferentes: infiltrados corio-retinales de tamaños variables de
25 células inflamatorias, inflamación de los vasos de la
iv~y infiltrados vitreos celulares; y edema de la , cabeza del nervio óptico o la retina completa. condiciones incluyen aquellas en donde los es de las células o las citocinas consistentes 5 con la infección y la inflamación pueden ser detectados . La inflamación es una clase especial de enfermedad proliferativa en la cual los elementos proliferativos son las células del sistema inmunológico. En estos casos, el tejido reacciona a
10 los químicos secretados por las células inmunológicas que generalmente están inactivas o han sido acumuladas en el sitio de la inflamación. Las respuestas inflamatorias en el segmento posterior pueden ser el resultado de una hipersensibilidad (alergia) , agentes
16 infecciosos, o causas inmunopáticas desconocidas. En la inflamación hipersensible, son acumulados, los eosinófilos. En el momento de la desgranulación es'tas
, células estimulan la liberación de una variedad de
| mediadores que incluyen proteínas de granulos,
* í I 20 prostaglandmas , y citocinas que perpetúan la
s ? respuesta inflamatoria. Cuando un agente infeccioso es j la causa, el tratamiento apropiado generalmente es directo, pero los fármacos apropiados pueden tener
I perfiles de efectos colaterales altos.
;.f *
1 * »*?* • ^ Los padecimientos atrofíeos del segmento posterior son enfermedades en las cuales mueren las células diferenciadas y comprometen la visión. La muerte de las células puede ser detonada tanto por factores ambientales como genéticos, y se puede distinguir ya sea como apóptosis o necrosis. La muerte de las células atróficas no es equivalente a la muerte normal programada de las células que ocurre durante la fase de desarrollo del ojo y su vasculatura. Para
10 propósito de esta invención, las enfermedades atróficas del segmento posterior, incluyen atrofia de la retina que es detonada por un trauma, una enfermedad sistémica, una insuficiencia vascular, senectud celular o un insulto citotóxico. 15 La degeneración macular relacionada con la edad (ARMD) es una de las causas principales de la ceguera en los adultos más ancianos de los Estados Unidos. La forma atrófica de la enfermedad (que se describirá más adelante) es la responsable del 85% de los casos. La
20 forma "húmeda" o exudativa es una enfermedad neovascular que causa el 90% de la ceguera en los americanos de descendencia europea con una edad superior a los 65 años. La ARMD húmeda se caracteriza por la pérdida de la visión central, generalmente en
25 ambos ojos, debido al daño a las células
?iel pigmento de la retina (RPE) de la retina exterior avascular debido a vasos sanguíneos inmaduros provenientes de los capilares de los coroides . La invasión comprende una violación de la capa celular 5 RPE, la cual constituye la barrera retinal-sanguínea. Cuando la invasión comprende la mácula, los pacientes tienen un daño visual severo. El curso natural de la neovascularización en la ARMD es el desarrollo de una cicatriz en forma de disco, sobre la mácula y la ceguera irreversible. Además de su papel en la regeneración de la cromófora visual, las células RPE
11-cis retinales divide las células fotorreceptoras de las capas vasculares de los coroides . La invasión del tejido y las características de degradación de la
15 neovascularización, y la pérdida de las RPE y las i, células fotorreceptoras es facilitada por medio de la acción de las proteinasas, las MMPs, y la expresión alterada de mtegrinas y elementos de enlace de integrinas. Las alteraciones en el metabolismo de los
20 vasos sanguíneos invasores y el tejido invadido
(membrana de Bruch, RPE y retina) ocurren también, y pueden ser el resultado de una variedad de eventos tales como la disregulación de factores del crecimiento, la sobreregulación del factor de
25 crecimiento endotelial vascular (VEGF) y otras y diabéticos" se caracteriza por el engrosamiento de la membrana de la base, la pérdida de pericitos retínales, anormalidades microvasculares, microaneupsmas intrarretinales, hemorragias retinales 5 (conocidas como "marcas de puntos" o marcas de "lana de algodón"), el edema retinal, el cierre capilar y exudados suaves y duros. La retinopatía diabética de la última etapa o proliferativa se caracteriza por la neovascularización y el crecimiento fibrovascular , por
10 ejemplo, la cicatrización que comprende elementos gliales y fibrosos, de la retina o el nervio óptico en la superficie interior de la retina y dentro de la cavidad vitrea. Los sitios activos de neovascularización, tanto los de formas de alto peso
15 molecular (54 kD) como de bajo peso molecular (33kD) de la uroquinasa de proteína se ha descubierto en
^ . niveles significativamente más altos que en las retinas normales. Los niveles tanto de las pro formas como de las formas activas de las metaloproteinasas
20 MMP-2 de la matriz (gelatmasa A) y MMP-9 (gelatinasa B) también son elevados de manera importante en las membranas neovasculares en comparación con las membranas normales. Consultar las publicaciones de Das y asociados, en Investigative Ophthalmology & Visual
25 Sciences 40: página 809 a 813 (1999); Coors y
'- -JBJ, jL- I*
ciados, en Investigative Ophthalmology & Visual Jft Sciences 40 (4) : página S231 (1999) . Generalmente, las formas activas de MMPs tales como colagenasa, w IttÉ estromelisma y gelatmasa no están presentes en los niveles detectables en las retinas normales . j., La retmopatía de premadurez (ROP) es una causa ' 'Ji común de la ceguera en los niños en los Estados Unidos 4 y el mundo desarrollado. Los infantes prematuros están } expuestos a condiciones hiperóxicas después del vt 10 nacimiento debido a una presión de oxígeno parcial más alta en la atmósfera comparada con las condiciones dentro del útero. El oxígeno suplementario es necesario para la supervivencia de los infantes *- prematuros, pero también puede resultar en ROP. La ¿* ?t 15 atmósfera hiperóxida ocasiona que los vasos sanguíneos \v v¡*# de la retina detengan el desarrollo en la retina periférica, dando como resultado la isquemia y las condiciones hipóxicas localizadas conforme aumentan las demandas metabólicas de la retina en desarrollo. 20 La hipoxia localizada resultante, estimula la neovascularización de la retina y el crecimiento fíbrovascular dentro y arriba de la retina y el vitreo. La neovasculapzación generalmente regresa, ? pero puede conducir a pérdidas irreversibles de la \t > 25 visión. El método terapéutico para la ROP es la
^^ Ver las publicaciones de Gaynon MW y Stevenson DK, en Pediatrics 105(2) : páginas 295 a 310 (2000); Phelps DL y asociados, en Cochrane Datábase Syst Rey (2) página CD001073 (2000) . Sin embargo, en 5 algunos casos severos puede ser inevitable la vitrectomía por diodos láser o la cirugía de ablación retmal. Existen por lo menos 10,000 casos nuevos por año de ROP con un estimado a nivel mundial de un total de 10 millones de casos. 10 El Glaucoma es un grupo de enfermedades caracterizado por un patrón particular de ceguera que comprende el daño del nervio óptico, y la pérdida del campo visual. La presión intraocular aumentada es un factor de riesgo y contribuye en algunos pero no en
15 todos los casos a la atrofia del nervio óptico, y a la muerte de las células retinales en el ojo que padece glaucoma. La raza es un factor de predisposición para el glaucoma severo. Los descendientes de personas africanas son seis veces más propensos que los
20 descendientes de europeos para desarrollar la ceguera bilateral. Aún cuando no se haya exhibido una presión intraocular elevada (IOP), la muerte de las células glaucomáceas ocurre en la retina. El daño del nervio óptico ocurre cuando las separaciones entre los haces
25 de axones, en el nervio óptico, y la capa de fibra del
.+.
rvio de la retina se degeneran. El tratamiento del glaucoma generalmente se enfoca en la disminución de la IOP, la cual puede aliviar los síntomas, pero no puede evitar toda la muerte celular. Consultar la fl' 5 publicación de Hitchings R.A, en Br. J. Ophthalmol. 84(7): páginas 678 a 679 (2000); Ritch R., en Curr Opin Ophthalmol, 11(2): páginas 78 a 84 (2000). La muerte de las células atróficas ocurre también en la degeneración macular relacionada con la ÍO edad "seca" o no exudativa. La degeneración macular w Kß - seca es la forma prevalente del ARMD en los pacientes con edad superior a los 65 años. A manera de diferencia de la forma neovascular de la enfermedad, la raza no parece ser un factor de riesgo en el ,. 15 desarrollo de la ARMD seca. Los signos tempranos de la enfermedad incluyen una acumulación de material denominado drusa entre el RPE y la membrana de Bruch, lo cual daña la difusión del oxígeno proveniente de la circulación coroidal. La enfermedad avanzada se 20 caracteriza por el RPE y la muerte de células fotorreceptoras frecuentemente en regiones localizadas de la retina periférica (atrofia geográfica), así como alteraciones en la membrana de Bruch que evitan la proliferación y que se vuelvan a enlazar las células 25 RPE. El tratamiento para la degeneración macular seca,
\ y comprende suplementación dietética con E y suplementos alimenticios para mejorar la capacidad metabólica del tejido y para restaurar los pigmentos fotoprotectores a los coroides y RPE. Ver la
^^J publicación de Delcourt C y asociados, en Arch Ophthalmol. 117(10): páginas 1384 a 1390 (1999); Jacques PF, en Int. J. Vitam Nutr Res 69(3) : páginas 198 a 205 (1999) . La intervención quirúrgica experimental para destruir la drusa o el transplante »¡ , 10 del epitelio del pigmento del iris o las células RPE
^WR también puede ser intentado. Ver las publicaciones de Friberg TR, en Semin Ophthalmol. 14(1): páginas 45 a 50 (1999); Abe T y asociados en Tahoku I Exp Modalidad 180 (4): páginas 295 a 305 (1999); Algverre PV y
"15 asociados en Eur J Ophthalmol. 9)3) : páginas 217 a 230 (1999) . •» y ,J - La retinitis pigmentosa (RP) es un grupo de enfermedades de la retina heredadas causadas por las mutaciones en los fotorreceptores o las proteínas RPE, S0 la cual afecta a 1 de 3000 individuos a nivel mundial. Las formas más comunes de RP comprenden mutaciones que alteran la función o producción de rodopsina. La RP se caracteriza por la pérdida selectiva de los fotorreceptores en forma de bastón y la ceguera
25 nocturna. La enfermedad avanzada incluye la
¿ • cción del campo visual (visión de túnel) y la periférica. Los pacientes que padecen RP son generalmente ciegos en la tercera década. El tratamiento del RP comprende actualmente 5 suplementación dietética con palmitato de vitamina A. Ver la publicación de Fex GA y asociados, en Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. Aug: 234 Suppl 1: página S18 a 21 (1996) . El edema macular crónico es una complicación frecuentemente observada en pacientes de $.; 10 RP . Generalmente, se prescribe un tratamiento con ^^F5, l inhibidores de anhidrasa carbónica oral (por ejemplo, acetazolamida) . Ver la publicación de Wolfensberger , en TJ Doc Ophthalmol. 97(3-4): páginas 387 a 397 (1999) . La terapia genética experimental para 15 reemplazar las proteínas fotorreceptoras o mejorar el crecimiento específico y los factores de supervivencia ha sido exitoso en el tratamiento de modelos de animales de RP . Ver la publicación de Ali RR y asociados, en Nat Genet. Jul:25(3): páginas 306 a 310 -20 (2000); Le in AS y asociados en Nat Med. Aug; 4 (8): páginas 967 a 971 (1998) . La uveitis posterior es un grupo de enfermedades inflamatorias que amenazan la visión de la parte posterior del ojo, incluyendo la retinitis, la
25 retmocoroiditis y la coroiditis. El tratamiento de y v «Kf
este padecimiento generalmente comprende el uso sistémico de corticoesteroides u otros agentes inmunoeliminadores . Sin embargo, la administración sistémica no es la ruta ideal de administración debido a sus efectos colaterales potencialmente severos. La endoftalmitis es una respuesta inflamatoria a bacterias invasoras, o a microorganismos fúngales o parásitos. Ésta generalmente comprende el vitreo y la retina y puede conducir a la pérdida de la visión en un período de corto tiempo dependiendo de la virulencia de los organismos invasores y el grado de toxinas producidas por estos organismos. Es una complicación seria de la cirugía de las cataratas, procedimientos de filtración, y lesiones oculares
15 penetrantes. La prognosis deficiente de la enfermedad puede ser atribuida principalmente a la penetración deficiente de los antibióticos en la parte posterior del ojo. Los tratamientos quirúrgicos y farmacológicos
20 conocidos para la enfermedad oftálmica de segmento posterior incluye la intervención quirúrgica tal como la vitrectomía, láser y radioterapia, crioterapia, e intervención farmacológica tal como quimioterapia. La coagulación panretinal de láser es el tratamiento
25 clásico para la retinopatía diabética proliferativa,
y<í .
la acción del MMP comprendido en la separación ido conector son de valor potencial en el tratamiento de enfermedades dependientes de la 5$ angiogénesis tales como las retinopatías f 5 proliferativas , glaucoma neovascular, y otras formas de neovascularización de la retina. Ciertos agentes han sido propuestos para inhibir el MMP (ver la Patente Norteamericana No. 5,917,090). En particular, se han empleado inhibidores de MMP como tratamientos potenciales a la retina por medio de la administración intraorbital , la microinyección específica del tejido, o la inyección intravitreal (ver por ejemplo, la
Publicación de Patente Europea No. EP 0930067, publicada el 21 de julio de 1999; la Patente
15 Norteamericana No. 5,260,059; y la solicitud PCT publicada WO 97/18835) . Aunque estos tratamientos pueden actuar directamente en el segmento posterior, tienen la desventaja de ser difíciles de administrar y de requerir la coadministración de un anestésico al
20 paciente. El tratamiento tópico sería preferido debido a que la composición tópica puede ser autoadministrada por un paciente, y no requiere la coadmimstración de anestésicos. Las composiciones tópicas generalmente no
25 son efectivas para administrar una cantidad
-íw*
rapéuticamente efectiva de un ingrediente activo al posterior, sin embargo, debido a la falta de permeación a través de la conjuntiva, la córnea y la esclerótica, y la presencia de la barrera retinal P sanguínea. Algunos agentes de tratamiento oftálmico, tales como los agentes de ß-bloqueo altamente solubles, se ha descubierto que alcanzan la retina después de la administración tópica debido a que son absorbidos en la corriente sanguínea por medio de la mucosa nasal, o los vasos marginales y pasados sistémicamente a la retina (ver la publicación de Osborne y asociados, en Exp. Eye Res. 69: páginas 331 a 342 (1999) ) . Este método es inefectivo para los agentes relativamente insolubles que no pasan a través 15 de la barrera retinal sanguínea y no son deseables si se requiere el tratamiento de un ojo. Además, la absorción en la corriente sanguínea puede dar como resultado efectos colaterales sistémicos que pueden no ser el resultado de la administración tópica de 20 concentración baja y la absorción directa por los tejidos oculares. Lo que se necesita, es una composición oftálmica tópica para el tratamiento profiláctico y terapéutico de los padecimiento oftálmicos del segmento posterior tenga la capacidad de administrar una cantidad
-
efectiva de un ingrediente activo al or. También se necesitan métodos para profiláctico y terapéutico para los A- padecimientos oftálmicos del segmento posterior.
y Sumario del Invento La presente invención se refiere al descubrimiento inesperado de que la administración tópica de las composiciones de la presente invención, ^$ f 10 las cuales comprenden un agente terapéutico, tienen la capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico al segmento posterior. Este descubrimiento fue inesperado debido a que los métodos anteriores de administración tópica de 15 compuestos relativamente insoluoles fallaron en dar resultados de cantidades terapéuticamente efectivas de los compuestos que alcanzaran el tejido del segmento posterior y fueran retenidos ahí. La presente invención proporciona métodos para 20 el tratamiento de padecimientos oftálmicos en un mamífero que necesita dicho tratamiento, o la prevención de padecimientos oftálmicos en un mamífero susceptible al desarrollo de dichos padecimientos, que comprende la administración tópica al ojo de una 25 composición con capacidad de administrar una cantidad arfe*-. **
* * -„ terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico al segmento posterior del ojo. Otros métodos de la presente invención incluyen métodos para el tratamiento de padecimientos
•f > oftálmicos del segmento posterior en un mamífero que necesita dicho tratamiento, o la prevención de padecimientos oftálmicos del segmento posterior en un mamífero susceptible al desarrollo de dichos padecimientos, que comprenden la administración tópica H» 10 al ojo de una composición con capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico al segmento posterior del ojo, en donde la composición comprende un agente de suspensión polimérico y un agente terapéutico. 15 Se proporcionan además métodos para el tratamiento de padecimientos oftálmicos en un mamífero que necesita dicho tratamiento, o la prevención de w padecimientos oftálmicos en un mamífero susceptible al desarrollo de dichos padecimientos, que comprenden la
20 administración tópica al ojo de una composición que consiste de un agente terapéutico y un agente polimérico de suspensión, en donde la composición tiene la capacidad de administrar al segmento posterior del ojo una cantidad terapéuticamente
25 efectiva del agente terapéutico. ti??Í
o prevención de padecimientos oftálmicos del segmento posterior en un mamífero mediante la administración - tópica al ojo que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico, y composiciones oftálmicas para usarse en el tratamiento o prevención de padecimientos oftálmicos del segmento posterior en un mamífero mediante la administración »* -fe 10 tópica al oj o que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico, y un agente polimérico de suspensión. Además se proporcionan composiciones oftálmicas tópicas para usarse en el tratamiento o prevención de 4 15 padecimientos oftálmicos del segmento posterior en un mamífero, que comprenden un agente terapéutico, en donde las composiciones tienen la capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente efectiva del agente terapéutico al segmento posterior del o o. Las 20 composiciones oftálmicas tópicas para usarse en el tratamiento o prevención de padecimientos oftálmicos del segmento posterior en un mamífero, que comprenden un agente terapéutico y un agente polimérico de suspensión en donde las composiciones tienen la 25 capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente >j%
fectiva del agente terapéutico al segmento posterior del ojo. También se proporcionan composiciones oftálmicas tópicas para utilizarse en el tratamiento o prevención 5 de la neovascularización retinal en un mamífero que comprende un compuesto de batimastat y un agente polimérico de suspensión en donde la composición tiene la capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente efectiva del compuesto de batimastat
10 a la retina. También se proporcionan composiciones
• oftálmicas tópicas para usarse en el tratamiento o prevención de la neovascularización retinal en un mamífero que comprende de aproximadamente 0.1 a 0.3 por ciento en peso de batimastat y de aproximadamente
15 0.5 a aproximadamente el 1.25 por ciento en peso del agente polimérico de suspensión, en donde la composición tiene la capacidad de administrar una
^?ß- cantidad terapéuticamente efectiva de batimastat a la retina y se proporcionan también composiciones
20 oftálmicas tópicas para usarse en el tratamiento o prevención de la neovascularización retinal en un humano que comprende de aproximadamente el 0.1 a r í aproximadamente el 0.3 por ciento en peso de batimastat y de aproximadamente el 0.5 a
25 aproximadamente 1.5 por ciento en peso de un
" olicarboflio en donde la composición tiene la
•í 1 capacidad de administrar una cantidad terapéuticamente efectiva de batimastat a la retina. También se proporcionan composiciones oftálmicas que comprenden los compuestos de batimastat en una concentración de aproximadamente el 0.01 a aproximadamente el 3 por ciento en peso; composiciones oftálmicas que comprende de aproximadamente el 0.1 a aproximadamente el 0.3 por ciento en peso de los compuestos de batimastat y
* . 10 composiciones oftálmicas que comprenden de aproximadamente 0.05 a aproximadamente el 0.5 por ciento en peso de compuestos de batimastat. Los agentes poliméricos de suspensión utilizados en los métodos y composiciones de la presente
15 invención pueden comprender uno o más polímeros. En particular, polímeros reticulados, polímeros que contienen ácido acrílico y polímeros que contienen carboxil-vinilo también pueden ser utilizados. Los polímeros particularmente preferidos incluyen
20 policarbofíl , el sistema de administración polimérico
DuraSite® (InSite Vision, Inc., Alameda, CA) , y polímeros mucomiméticos (ver, por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 5,932,572). Las ventajas y características adicionales de la
25 presente invención, podrán ser apreciadas a partir de
te descripción detallada de la misma, los los ejemplos los cuales ilustran las modalidades preferidas de la presente invención.
. 5 Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1, ilustra los efectos de un agente terapéutico en un número de eventos de neovascularización en una sección del tejido retinal mundo; jM) La Figura 2, ilustra los niveles relativos de la actividad de MMP-9 en el control, el hiperóxico no tratado, y el hiperóxico tratado del tejido retinal múrido; La Figura 3, ilustra los niveles relativos de la
15 actividad de MMP-2 en el control, el hiperóxico no f tratado, y el hiperóxico tratado del tejido retinal múrido; La Figura 4, ilustra los niveles relativos de la actividad de la uroquinasa en el control, hiperóxico
20 no tratado, e hiperóxico tratado del tejido retinal múrido; y La Figura 5, ilustra los niveles de tejido retmal de batimastat con el paso del tiempo después de la aplicación tópica a los ojos de conejos. 25
•LÍH** junto con los dibujos y los ejemplos siguientes sirven 5 para explicar los principios de la misma. Estas modalidades se describen con un detalle suficiente para hacer posible que aquellos expertos en la técnica practiquen la invención y deberá quedar entendido que se pueden utilizar otras modalidades y que los cambios
10 estructurales, biológicos y químicos se pueden hacer sin salirse del espíritu y alcance de la presente invención . A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos aquí utilizados,
15 tienen el mismo significado que es entendido generalmente por un experto en la técnica a la cual pertenece esta invención. Aunque se pueden utilizar cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a los aquí descritos en la práctica o
20 prueba de la presente invención, a continuación se describirán los métodos, aparatos y materiales preferidos . Un experto en la técnica puede consultar los textos de referencia generales para las descripciones
25 detalladas de las técnicas conocidas aquí explicadas o
s equivalentes. Estos textos incluyen los actuales en biología molecular (Ausubel y * os, eds., John Wiley & Sons, N.Y, y los suplementos hasta junio de 1999), Protocolos Actuales 5 en Inmunología (Coligan y asociados eds., John Wiley & Sons, N.Y. y los suplementos hasta junio de 1999), Protocolos Actuales en Farmacología (Enna y asociados eds., John Wiley & Sons, N.Y., y los suplementos hasta junio de 1999), la Base Farmacológica de la Terapéutica (Fingí y asociados, 1975) Ciencias Farmacéuticas de Remington (Mack Publishing Co . , Easton, PA, 18ava edición (1990)) y Principios y Práctica de Oftalmología (Albert y Jakobiec eds., W.B. Saunders Company, (1994)), por ejemplo. 15 La presente invención se refiere a métodos y composiciones para el tratamiento profiláctico y terapéutico de padecimientos oftálmicos, y particularmente padecimientos oftálmicos del segmento posterior con un agente terapéutico. Las composiciones 20 y métodos que los emplean, se ha descubierto, que administran de manera inesperada cantidades terapéuticamente efectivas del agente terapéutico al segmento posterior cuando son administradas tópicamente al o o de un animal. El agente terapéutico 25 puede ser transportado a través de la conjuntiva por
o facilitado, o por medio
pasivo. ?-JS- El término agente terapéutico se refiere a cualquier sal, derivado, estereoisómero, o mezcla de estereoisómeros de un agente terapéutico farmacéuticamente aceptable o al agente terapéutico mismo. Las sales o derivados farmacéuticamente aceptables de los agentes terapéuticos también pueden ser utilizados en los métodos y composiciones de la s sjf? «j 10 presente invención. El término "sal farmacéuticamente aceptable" como se usa en la presente descripción se refiere a aquellas sales del compuesto paterno que no afecta de manera importante o adversa las propiedades farmacéuticas (por ejemplo, toxicidad, eficacia, etc.) 15 del compuesto paterno. Las sales farmacéuticamente aceptables que se pueden administrar por medio de las ' composiciones de la presente invención incluyen, por ejemplo, sales de cloruro, yoduro, bromuro, clorhidrato, acetato, nitrato, estearato, palmoato, i, ***20 fosfato y sulfato. Las técnicas de ejemplo para la - i producción de los derivados farmacéuticamente aceptables incluyen la metilacion, halogenación, ". acetilación, estepficación e hidroxilación . Otros ejemplos incluyen también aquellos seleccionados o •í
f- describen en la Patente -5
Los agentes terapéuticos útiles en los métodos y composiciones de la presente invención, incluyen
^B 5 mhibidorores de MMP tales como batimastat, marmiastat o AG-3340; ácidos hidroxámicos ; derivados macrocíclicos de hidroxamato anti-succmato; tetraciclinas , mactivadores de esferoides de traducción de metaloprotemasa; anti-angiogénicos ; 1 compuestos de enlace de ADN (ranura menor); agentes terapéuticos similares a péptidos tales como TIMPs, péptidos de N-carboxialquilo, poliammas y glicosammoglicanos ; fármacos anti-inflamatorios que no son de esferoides (NSAIDs); corticoesteroides ; 15 agentes inmunosupresores; antibióticos; antagonistas del receptor; aptámeros de ARN, antioxidantes y anticuerpos . iv* Los agentes terapéuticos basados en ácido hidroxámico se describen en la Patente Norteamericana Jf 20 No. 5,240,958 y preferentemente tienen la fórmula general :
En donde R1 representa tienilo; R2 representa un de hidrógeno o un C?-C6 alquilo, Ci-Cß alquenilo, fenil (C?-C6) alquilo, cicloalquil (C?-C6) alquilo o cicloalquenil (C?~C6) alquilo; R3 representa una ~^P cadena lateral de aminoácidos, o un grupo Ci-Cß alquilo, bencilo, (C?-C6 alcoxilo) bencilo o benciloxi (Ci-Cß alquilo) o benciloxi bencilo; R4 representa un átomo de hidrógeno o un grupo C?~C6 alquilo; R5 representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; n es un entero que tiene un valor de 0, 1 ó 2; y A representa una cadena C?-C6 de hidrocarburo, opcionalmente substituido por un grupo o más grupos Ci-Cß alquilo, fenilo o fenilo substituido; o las sales de los mismo. 15 Otros agentes terapéuticos basados en ácido hidroxámico incluyen ácidos hidroxámicos basados en is fosfmamida, ácidos hidroxámicos peptidilo que é> incluyen p-NH2-Bz-GIy-Pro-D-Leu-D-Ala-NHOH (FN-439) ácidos hidroxámicos con un grupo hidroxicuaternario y 20 ácidos hidroxámicos derivados de succinato relacionados con el batimastat, Ver por ejemplo la publicación de Pikul y asociados, en Journal of Medical Chemistry 42(1) : páginas 87 a 94(1999); Odake y asociados, en Biochem Biophys Res Commun 199(3) : • 25 páginas 1442 a 1446 (1994); Jacobson y asociados, en
t telial, la migración, la formación de tubos y la neovasculación . Los anti-angiogénicos preferidos incluyen endostatina, y derivados del fragmento del colágeno activo, tales como arresten (dominio 26 kDa NC1 de la cadena alfa 1 del colágeno del tipo IV) , trombospondma, mterleucma 12, angiostatma y fragmentos activos derivados de plasminógenos . Consultar las publicaciones de Colorado y asociados, en Cáncer Research 60(9): páginas 2520 a 2526 (2000); J 10 Sunamura y asociados, en Páncreas 20(3) : páginas 227 a * 233 (2000); Griscelli y asociados, en la Reunión de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, 95(11): páginas 6367 a 6372 (1998). Otros anti-angiogénicos preferidos son factores de % 15 crecimiento tales como el factor básico de crecimiento de fibroblastos (bFGF) , el cual puede ser utilizado solo o en combinación con otros anti-angiogénicos de modo que todo el ácido trans-retinoico estimulen los inhibidores de MMP tales como los inhibidores del .* 20 tejido de las proteínas de metaloproteinasas-1 (TIMP- 1) . Consultar la publicación de Bigg y asociados, en European Journal of Biochemistry 267(13) : páginas 4150 a 4156 (2000) . Otros agentes terapéuticos preferidos incluyen tetraciclinas, especialmente, minociclina,
COL3, e inactivadores de esteroides de de la metaloproteinasa tales como Consultar la publicación de Fife y asociados, en Cáncer Letters 153(1-2) : páginas 75 a 78
>* § (2000); Gilbertson-Beadling y asociados, en Cáncer Chemother. Pharmacol. 36(5): páginas 418 a 424 (1995); Greenwald y asociados, en Journal of Rheumatology
»¿'%?í 19(6): páginas 927 a 938 (1992); Shapiro y asociados, en Journal of Immunology 146(8) : páginas 2724 a 2729 (1991) . Un grupo adicional de agentes terapéuticos incluyen los compuestos enlazadores de ADN (ranura menor) tales como la distamicina A y sus derivados sulfónicos PNU145156E y PNU153429, antramicina, pirrólo [2 , 1-c] [ 1 , 4 ] benzodiazepina (PBD) y sus esteres metilos, y otros enlazadores de polipirrol de ranura menor. Ver la publicación de Baraldi y asociados, en Journal of Medical Chemistry 42(25) : páginas 5131 a 5141 (1999); Possati y asociados, en Clin. Exp. Metástasis 17(7): páginas 575 a 582 (1999). > *fcO Los agentes terapéuticos similares a los péptidos comprenden una clase variada de compuestos que incluyen péptidos, simulaciones de péptidos, pseudopéptidos , poliaminas y glicosaminoglicanos. Los inhibidores de tejido de las metaloproteinasas (TIMPs)
25 son péptidos y polipéptidos que inhiben la acción de
s metaloproteinasas y que comparten las características estructurales tales como los enlaces disulfuro intracadena. Los TIMPs, preferidos incluyen las formas recombinantes y aisladas de los TIMPs naturales, incluyendo el TIMP-1 (un polipéptido de 28.5 kDa), TIMP-2 (un polipéptido de 21 kDa), y el TIMP-3 (un polipéptido de 24 a 25 kDa) , y los fragmentos de los mismos que retienen la función inhibitoria. Ver las publicaciones de G. Murphy y asociados, en Biochemistry 30(33) : páginas 8097 a 8102 (1991); A.N. Murphy y asociados, en Journal of Cell Physiology 157(2): páginas 351 a 358 (1993); Kishnani y asociados, en Matrix Biology 14(6): páginas 479 a 488 (1995) . 15 Los péptidos N-carboxialquilo son una clase de péptidos que han mostrado actuar como agentes terapéuticos in vi vo . Los péptidos N-carboxialquilo flP ' preferidos incluyen CH3CH2CH2 (R, S ) CH (COOH) -NH-Leu-Phe- Ala-NH2, N- [D, L-2-isobutil-3 (N ' -hidroxicarbonilamido ) - 20 propanoil] -O-metil-L-tirosina metilamida y
HSCH2CH[CH2CH (CH3) 2] CO-Phe-Ala-NH2 (SIMP). Ver las publicaciones de Finí y asociados, en Ivest. Ophthalmol. Vis. Sci. 32(11): páginas 2997 a 3001
(1991); Stack y asociados, en Arch. Biochem. Biophys.
25 287(2): páginas 240 a 249 (1991); Wentworth y
isociados, en Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 33(7) : páginas 2174 a 2179 (1992) . Otros agentes terapéuticos similares a los péptidos incluyen las poliaminas tales como alfa-difluorometilornitina, y glicosaminoglicanos tales como combrestatina y heparina. Ver las publicaciones de Wallon y asociados, en Mol. Carcinog. 11(3) : páginas 138 a 144 (1994); Dark y asociados, en Cáncer Research 57(10) : páginas 1829 a 1834 (1997); Lyons-Giordano y asociados, en Exp. Cell Research
10 186(1) : páginas 39 a 46 (1990) . Los derivados péptidos de los MMPs que tienen actividad inhibitoria del MMP también pueden ser utilizados en los métodos y composiciones de la presente invención. Los péptidos preferidos son
15 análogos, variantes y derivados de las secuencias de aminoácido de las proenzimas MMP. Los péptidos particularmente preferidos incluyen análogos,
S^ÜT variantes y derivados de una secuencia de péptidos altamente conservada que es descubierta en todas las
20 proenzimas MMP conocidas, los cuales han sido reportados alternativamente como MRKPRCGNPDV (pro- colagenasa) (SEQ ID NO : 1 ) ó MRKPRCGVPDVG (pro- estromelisina) (SEQ ID NO:2) . Ver la publicación de Hanglow y asociados, en Agents Actions 39 Spec. No.:
25 páginas C148 a 150 (1993); Melchiori y asociados, en
J!~*
tancer Research 52(8): páginas 2353 a 2356 (1992). Los ff
péptidos más preferidos tienen las secuencias de aminoácido Arg-Cys-Gly- (SEQ ID NO : 3 ) , Arg-Cys-Gly-Val ."(SEO. ID NOM), Arg-Cys-Gly-Val-Pro (SEQ ID NO : 5 ) , Arg- 5 Cys-Gly-Val-Pro-Asp (SEQ ID NO : 6 ) , y TMRKPRCGNPDVAN (SEQ ID N0:7). Otros péptidos incluyen análogos variantes y derivados de metaloproteinasas, tales como pyroGlu-Asn-Trp y ligantes sintéticos tales como SCH 47890. Consultar la publicación de Zhang y asociados, 10 en Reunión de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América 91: páginas 8447 a 8451 (1994) . * Los agentes terapéuticos basados en azufre tales ff- como sulfonanilidas y sulfonamidas también pueden ser V
15 utilizados en los métodos y composiciones de la , presente invención. Los agentes terapéuticos basados i* ;: en azufre incluyen medicamentos anti-inflamatorios de sulfonanilida que no contienen esferoides (NSAIDs) tales como nimesulide, sulfonamidas acrílicas, y V i f-, malonil alfa-mercaptocetonas y alfa-mercaptoalcoholes . Ver por ejemplo las publicaciones de Bevilacqua y asociados, en Drugs 46 Suppl. 1: páginas 40 a 47 (1993); Haness an y asociados, en Bioorganic Medical Chemistry Letters 9(12): páginas 1691 a 1696 (1993);
y asociados, en Bioorganic Medical Chemistry 8(10): páginas 1157 a 1562 (1998). Los fármacos anti-inflamatorios que no son de esterioides (NSAIDs) o inhibidores de ciclooxigenasa pueden también ser usados como agentes terapéuticos en los métodos y composiciones de la presente invención. Los NSAIDs de ejemplo incluyen los salicilatos, fenamatos, Índoles, ácidos fenilalcanoicos y pirazolonas. Los inhibidores de ciclo oxigenasa de
Utr 10 ejemplo incluyen pero no están limitados a los derivados de ácido propiónico, ácido acético, ácido fenámico, ácido bifenilcarboxílico y oxicamos . Estos inhibidores de ciclo oxigenasa pueden incluir inhibidores de COX-1 y/o COX-2. Los NSAIDs preferidos
15 incluyen aspirina, benoxaprofen, benzofenac, ácido buclóxico, butibufen, carprofen, cicloprofen, cmmetacina, clidanac, clopirac, diclofenac, etodolac, fenbufen, fenclofenac, fenclorac, fenoprofen, fentiazac, flunoxaprofen, furaprofen, flurbiprofen,
20 furobufen, furofenac, ibuprofen, ibufenac, indometacina, indoprofen, isoxepac, ketroprofen, lactorolac, lonazolac, metiazmic, miroprofen, naproxen, oxaprozin, oxepinac, fenacetina, pirprofen, pirazolac, ácido protizínico, sulindac, suprofen,
25 ácido tiaprofénico, tolmetin y zomepirac. Los
rofecoxib, meloxicam, JTE-522, y HN-56249. Otra clase de agentes terapéuticos incluye compuestos que comprenden receptores antagonistas en 5 los padecimientos oftálmicos del segmento posterior, por ejemplo, receptores del factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF) . Los antagonistas VEGF incluyen péptidos que inhiben el enlace del VEGF a sus receptores, tales como péptidos cortos restringidos de *"Ü» 0 disulfuro, y el péptido Ala-Thr-Trp-Leu-Pro-Arg (SEQ
F' ID NO: 8) . Ver la publicación de Fairbrother y asociados, en Biochemistry 37 (51) : páginas 17754 a 17764 (1998); Binetruy-Tournaire y asociados, en EMBO J. 19(7) : páginas 1525 a 1533 (2000) . Los antagonistas
15 VEGF inhiben la excrecencia de vasos sanguíneos inhibiendo la capacidad del VEGF para ser contacto con sus receptores. Este mecanismo de anti-angiogénesis opera de una manera diferente que el mecanismo causado por el estímulo de los factores de crecimiento tales
20 como bFGF, los cuales actúan para inhibir la angiogénesis estimulando los inhibidores naturales de las proteasas. Otros antagonistas VEGF pueden ser derivados de variantes asimétricas del VEGF mismo. Ver la publicación Siemester y asociados, en la Reunión de
25 la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos
en un receptor VEGF. Ver la publicación de Klement y asociados, en J. Clin. Invest. 105(8): páginas R15 a 24 (2000) . Dos otras clases de agentes terapéuticos útiles W ,*>5 incluyen los inmunosupresores y antibióticos. Los inmunosupresores son agentes que suprimen el sistema inmunológico. Ellos incluyen todos los corticoides; agentes de alquilación tales como busulfan, clorambucil, ciclofosfamida, etogulcid, manomustma, »•- •t " 10 melfalan, mitobronitol, mustina, tiotepa, tetramina y uramustma; antimetabolitos tales como antagonistas de ácido fólico (metotrexato), antagonistas de purina (mecaptopurina, azatiopupna, tioguanidina) y antagonistas de pirimidina (fluoroacil, citarabina, 15 floxuridina) ; alcaloides tales como vincristina, vinblastina y demelcocina; glucósidos (etoposide); ,á* ciclosporinas; asparaginasa; y otros tales como procarbazina, dacarbazina, hidroxiurea, rozaxano, uretano y cisplatino. Los agentes antibióticos 20 terapéuticos incluyen tobramicina, gentamicina, derivados de fluoroquinolona que incluyen norfloxacona, ofloxacina y ciprofloxacina, naftiridina, tetraciclinas, oxazolidinonas , y macrolidos tales como eptromicma, claptromicina y 25 azitromicma .
* •? de un agente terapéutico, o pueden ser substancialmente puros ópticamente con respecto a un estereoisómero. Los métodos para usar los agentes terapéuticos también pueden comprender estereoisómeros enriquecidos o mezclas de los mismos. Un experto en la
, ' técnica está familiarizado con el diseño de esquemas sintéticos que emplean uno o más reactivos o intermedios ópticamente puros, o reactivos o intermedios enriquecidos estereoisoméricamente, dando como resultado ya sea una composición substanclalmente pura ópticamente, o una composición ya enriquecida estereoisoméricamente . Una composición
*!5 substancialmente pura ópticamente contiene aproximadamente el 85 a aproximadamente el 95 por ciento, o más de un estereoisómero. También se pueden utilizar técnicas cromatográficas , enzimáticas o de cristalización selectiva para enriquecer o purificar los estereoisómeros de los agentes terapéuticos, mezclas de agentes terapéuticos o cualquier intermedio. o reactivo utilizado para preparar un agente terapéutico . •4a, En una modalidad preferida, las composiciones de i ^5 la presente invención comprenden una cantidad
efectiva de un agente terapéutico. iones preferidas del agente (s) terapéutico (s ) en las composiciones de la presente invención, se encuentran en un rango de
#' 5 aproximadamente el 0.01 a aproximadamente el 10 por ciento (p/p) • Un rango de concentración más preferido es de aproximadamente el 0.05 a aproximadamente 5.0 por ciento y las concentraciones aún más preferidas son de aproximadamente el 0.1 a aproximadamente el 1.0
&, 10 por ciento Como se usa en la presente descripción, el término "cantidad terapéuticamente efectiva" significa la cantidad total de cada componente activo de la composición farmacéutica o método que es suficiente 15 para mostrar un beneficio importante en el paciente, por ejemplo, la curación o el alivio de las condiciones crónicas, una reducción en: la
"^.^^^ neovascularización, inflamación, atrofia u otros síntomas, un aumento en el índice de curación de 20 dichas condiciones, o un cambio que se puede detectar
, en los niveles de MMP, perfiles de citocina, o la actividad celular u otros eventos bioquímicos relacionados en la retina, o el tejido que la rodea. Cuando es aplicado un ingrediente activo individual,
" 25 administrado solo, el término se refiere a dicho
solo. Cuando es aplicado en una el término se refiere a cantidades de ingredientes activos que dan como resultado el efecto terapéutico, ya sea administrados en combinación, en serie o simultáneamente. La eficacia y toxicidad terapéutica de las composiciones puede ser determinada mediante procedimientos farmacéuticos, farmacológicos o toxicológicos estándar en cultivos de células, o
10 animales de experimento. Por ejemplo, existen numerosos métodos para determinar el ED50, (la dosis efectiva terapéuticamente en un 50 por ciento de la población) y el LD50 (la dosis letal para el 50 por ciento de la población) . La proporción de dosis entre
15 efectos terapéuticos y tóxicos, es el índice terapéutico, y se puede expresar como una proporción de ED50/LD50. Se prefieren las composiciones que exhiben índices terapéuticos altos. Los datos obtenidos de los ensayos de cultivos celulares o
20 estudios en animales pueden ser útiles en la formulación de un rango de dosificaciones para uso humano. La dosificación se encuentra preferentemente en un rango de concentraciones que incluyen el ED50 con poca o ninguna toxicidad, y pueden variar dentro
-25 de este rango dependiendo de la forma de dosificación -r..-^, - empleada, la sensibilidad del paciente y la ruta de
administración . El pH de las composiciones de la invención es preferentemente entre aproximadamente 5 y
5 aproximadamente 8, y puede ser ajustado para el agente ? terapéutico particular utilizado. El USP de agua purificada y varios ácidos bases adecuados para uso oftálmico, o combinaciones de ácidos y bases pueden ser utilizados para ajustar el pH de las composiciones. Los ejemplos no limitativos de los ácidos y bases incluyen ácido acético, ácido bórico, ácido cítrico, ácido láctico, ácido fosfórico, ácido clorhídrico hidróxido de sodio, fosfato de sodio, borato de sodio, citrato de sodio, acetato de sodio,
15 lactato de sodio y TRIS. La presión osmótica de las composiciones puede ser ajustada por métodos conocidos en la técnica para
*w9. que se encuentre entre aproximadamente 40 y aproximadamente 400 milimolares (mOsM) y más
20 preferentemente entre aproximadamente 100 y aproximadamente 300 mOsM. Un método preferido para el ajuste de la presión osmótica es la adición de sales fisiológica y oftálmicamente aceptables. La sal preferida es el cloruro de sodio el cual se aproxima
25 al fluido fisiológico, y el cual se puede usar en
un rango de aproximadamente el 0.01 el 1 por ciento en peso, o cualquier valor en dicho rango. De preferencia, la concentración se encuentra entre aproximadamente el 0.1 y
^^ 5 aproximadamente el 1 por ciento. También se pueden utilizar cantidades equivalentes de una o más sales conformadas por cationes tales como potasio, amonio y similares y aniones tales como cloruro, citrato, ascorbato, borato, fosfato, bicarbonato, sulfato,
¿f tO tiosulfato, bisulfato y similares, por ejemplo cloruro de potasio, tiosulfato de sodio, bisulfito de sodio, sulfato de amonio, y similares, además de o en lugar del cloruro de sodio para lograr las presiones osmóticas dentro de los rangos indicados
15 anteriormente. , Los componentes adicionales de la composición
?-# pueden ser seleccionados entre aquellos utilizados o
#* que tienen capacidad para ser usados en formulaciones farmacéuticas, especialmente aquellos diseñados para
20 la administración tópica al ojo. Una lista no exclusiva de componentes incluye, conservadores, estabilizadores, agente de quelación, tintes, antibióticos, anti-microbiales, y agentes anti¬
,*« fungales. Los conservadores tales como el cloruro de
U5 benzalconio pueden ser utilizados en un rango de entre
nte el 0.001 al 1 por ciento en peso, o ?át: cualquier valor en este rango. Las composiciones de la - presente invención pueden comprenden además vehículos, excipientes, geles, soluciones, o diluyente farmacéuticamente aceptables, adecuados para la administración oftálmica tópica, y pueden incluir agentes poliméricos de suspensión farmacéuticamente aceptables. Los vehículos y excipientes adecuados incluyen, pero no están limitados a, carbonato de "Ü M^ calcio, fosfato de calcio, diferentes azúcares, ?' almidones, derivados de celulosa, gelatina y polímeros tales como polietilénglicol . Las técnicas adecuadas para la formulación y administración de las composiciones de la presente invención pueden ser 15 encontrados en las CIENCIAS Farmacéuticas de Remington's, 18° edición (1990). En otra modalidad preferida, las composiciones de la presente invención comprenden una cantidad terapéuticamente efectiva de un agente terapéutico, y '-20 un agente polimérico de suspensión farmacéuticamente aceptable que tiene la capacidad de aumentar el tiempo de residencia del agente terapéutico en el ojo. Un tiempo de residencia aumentado es deseable debido a que hace posible que una cantidad mayor del agente 25 terapéutico penetre en la conjuntiva o sea
'JJ de otro modo al segmento posterior del concentraciones relativamente bajas del agente terapéutico. Generalmente, se prefiere que la concentración del agente terapéutico sea mantenida
J *"^^^* relativamente baja con el objeto de evitar la asimilación sistémica, y los efectos colaterales posibles . Los agentes poliméricos de suspensión de ejemplo incluyen dextranos, polietilénglicoles ,
>*H 4* 10 polivinilpirrolidona, gels de polisacáridos, Gelrite®, polímeros celulósicos tales como hidroxipropil metilcelulosa y polímeros que contienen carboxilo tales como polímeros o copolímeros de ácido acrílico, así como otros demulcentes poliméricos. Un agente
15 polimérico de suspensión preferido es un polímero soluble en agua, inflable en agua, especialmente un polímero reticulado que contiene carboxilo. Los polímeros reticulados que contienen carboxilo que pueden ser utilizados en la práctica de esta
20 invención son, en general, bien conocidos en la técnica. En una modalidad preferida, estos polímeros pueden ser preparados a partir de al menos el 90 por ciento, y preferentemente de aproximadamente del 95 a aproximadamente el 99.9 por ciento en peso basados en
25 el peso total de los monómeros presentes, de uno o más
e de aproximadamente 0.1 a el 5.0 por ciento, y más
e de aproximadamente el 0.2 a aproximadamente el 1 por ciento, basados en el pesp 5 total de los monómeros presentes . Los agentes de reticulación adecuados incluyen monómeros de reticulación difuncionales de poliéter no polialquenilo, tales como divinil glicol; 2,3- -*- d?h?droxihexa-l,5-dieno; 2, 5-dimet?l-l , 5-hexadieno;
J'" * S divinilbenceno; N, N-dialilacrilamma; N,N- dialilmetacrilamida, y similares. Otros agentes de reticulación adecuados incluyen agentes de reticulación de poliéter polialquenilo tales como sacarosa polialilo, o pentaeritritol polialilo (ver 5 por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 2,798,053), y agentes de reticulación macroméricos dioletínicos no "r hidrofílicos, tal y como se describen en las Patentes
Norteamericanas No. 4,192,827 y 4,136,250. Los polímeros viml-carboxilo reticulados pueden
Á« 20 hacerse a partir de monómero o monómeros de vinil- carboxilo como el único monómero msaturado monoetilénicamente presente, junto con un agente o agentes de reticulación. De preferencia, los polímeros
* - son aquellos en los cuales hasta aproximadamente el 40
25 por ciento y preferentemente del 0 a aproximadamente
20 por ciento en peso de monómero o monómerbs r msaturados onoetilénicamente que contienen carboxilo han sido reemplazados por uno o más monómero o
cont enen carboxi o y que cont enen so amente substituyentes inocuos fisiológica y oftálmicamente, <$* incluyendo esteres de ácido acrílico y metacrílico
r tales como metil metacrilato, butil acrilato, 2- etilhexilacrílato, octil metacrilato, 2-hidrox?etil- etacrilato, 3-hidrox?prop?lacr?lato, y similares,
acetato de vinilo, N-vinilpirrolidona, así como los monómeros insaturados monoetilénicamente descritos en la Patente Norteamericana No. 4,548,990. Los polímeros particularmente preferidos, son polímeros de ácido acrílico reticulados ligeramente en donde el monómero de reticulación es 2,3- dih?droxihexa-1 , 5-d?eno o 2 , 3-dimet?lhexa-l , 5-dieno . Los polímeros que se encuentran comercialmente preferidos incluyen policarbofil (Noveon AA-1) y "0 Carbopol®. Más preferentemente, el sistema de administración polimérico DuraSite® que contienen •f*.1 policarbofil (Inside Vision, Inc., Alameda CA) , el ,í cual es un sistema de administración oftálmico tópico de liberación sostenida que libera un fármaco en un 25 índice controlado, y es utilizado como el agente
4
-aígS. .
polimérico de suspensión en las composiciones de la' ff
" *. presente invención. Los polímeros de vinil-carboxilo reticulado utilizados en la práctica de la presente invención son preparados de preferencia por medio de la suspensión o emulsión de los monómeros de polimerización, utilizando catalizadores convencionales de polimerización de radical libre, a un tamaño de partículas seco no mayor de aproximadamente 1 a 10 µm 10 en un diámetro esférico equivalente, por ejemplo, para producir partículas secas del polímero en un rango de tamaño de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 µm, y preferentemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 µm, en un diámetro esférico equivalente. De .15 preferencia, se debe evitar el uso de partículas de polímero que fueron obtenidas mediante el molido de partículas de polímero más grandes a este tamaño. En
general, dichos polímeros tendrán un peso molecular que ha sido reportado de manera variada como de entre 20 aproximadamente 250,000 a aproximadamente 5, 000, 000, 000. En la modalidad más preferida de la presente invención, las partículas del polímero de vinil- carboxilo reticulado son monodispersas , significando
que al menos el 80 por ciento de las partículas se encuentran en una banda de 10 µm de la distribución principal del tamaño de partículas. Más preferentemente, por lo menos el 90 por ciento y aún 5 más preferentemente por lo menos el 95 por ciento de las partículas se encuentran en una banda de 10 µm de * la distribución principal del tamaño de partícula. También, el tamaño de partícula monodisperso significa que no existe más del 20 por ciento, preferentemente •» '*» ^ 10 no más del 10 por ciento, y aún más preferentemente no más del 5 por ciento de partículas de un tamaño inferior a 1 µm. El uso de una monodispersión de partículas, producirá una viscosidad máxima y un tiempo de residencia aumentado en el ojo del sistema 15 de administración médicamente oftálmico para un tamaño de partícula determinado. Las partículas monodispersas tienen un tamaño de partícula de 30 µm e inferior y son las más preferidas. El buen empaque de las partículas es auxiliado por una distribución estrecha 20 del tamaño de partículas. Las composiciones de la presente invención normalmente contienen del 0.01 al 10 por ciento, preferentemente del 0.05 al 5.0 por ciento, y más preferentemente del 0.1 a 1.03 por ciento del agente 25 terapéutico, y del 0.1 al 10 por ciento, ,ff •
.polímero de vinil-carboxilo reticulado insoluble en agua que se puede inflamar, una cantidad más preferida
^fW^ 5 del agente polimérico de suspensión es una cantidad que se encuentra en un rango de aproximadamente el 0.5 a aproximadamente el 2.0 por ciento, y cualquier rango seleccionado entre estos porcentajes. Las modalidades especialmente preferidas comprenden de aproximadamente el 0.5 por ciento a aproximadamente el 1.3 por ciento del polímero, y en ciertas modalidades de aproximadamente el 0.6 a aproximadamente el 0.9 por
»** ' ciento basados en el peso de la composición. Aunque se prefieren en singular, deberá ser entendido que una o L. 5 más especies de agentes poliméricos de suspensión, tales como el polímero reticulado que contiene carboxilo, puede ser utilizadas encontrándose el total de los rangos manifestados. En una modalidad preferida, la composición contiene de aproximadamente el 0.5 a aproximadamente el 2.0 por ciento o cualquier :' } rango seleccionado entre estos porcentajes, de un * policarbofil, tal como NOVEON AA-1, y aún más * . s * preferido en un rango del 0.60 a aproximadamente el 1.3 por ciento .
modalidad, la cantidad de partículas de vinil-carboxilo reticuladas ligeramente
el pH, y la presión osmótica pueden ser correlacionados uno con el otro y con el grado de reticulación para producir una posición que tiene una viscosidad en un rango de aproximadamente 500 a aproximadamente 100,000 centipoises, y preferentemente de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 30,000 ó de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 10,000 íO centipoises medidos a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C) utilizando un Viscómetro Brookfield Digital LVT equipado con una cantidad de 25 barras, y un adaptador de muestra pequeño 13R en una velocidad de 12 rpm. Alternativamente, cuando la
15 viscosidad se encuentra en un rango de 500 a 3,000 centipoises, esto puede ser determinado por el aparato 4 Brookfield Model DV-11+, seleccionado un número de " barras cp-52 a una velocidad de 6 rpm. Un experto 6n la técnica está familiarizado con los métodos para
20 ajustar y optimizar los rangos de viscosidad para las composiciones farmacéuticas. Cuando son usados polímeros solubles en agua tales como hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) como agentes de suspensión, la viscosidad generalmente será de aproximadamente 10 a
^25 aproximadamente 400 centipoises, más generalmente de
10 a aproximadamente 200 ó de
10 a aproximadamente 25 centipoises. También se proporcionan métodos para el tratamiento profiláctico terapéutico de enfermedades y condiciones que se manifiestan o están asociadas con el segmento posterior del ojo que comprende la administración de una composición oftálmica tópica de la presente invención a un animal que necesita dicho tratamiento. Otro método provisto es un método para identificar o seleccionar una composición oftálmica tópica para administración como agente terapéutico. El método comprende la selección de un agente terapéutico, seleccionado un vehículo de tipo de polímero, o un agente de suspensión polimérico, y 15 detectando la ocurrencia de un beneficio importante para el paciente, por ejemplo, la inhibición de la actividad de la protemasa en el segmento posterior. La duración del tratamiento profiláctico o terapéutico variará dependiendo de la enfermedad o i 20 condición particular que esté siendo tratada. Algunas ? enfermedades se prestan para un tratamiento agudo mientras otras requieren una terapia de largo plazo. Por ejemplo, la retinopatía proliferativa puede
'*"' alcanzar un umbral en unos días, tal y como se ve en
^ 25 el ROP, algunos casos de retinopatía diabética, y
^r
15
20
1J
25
"* • aproximadamente una hora. Posteriormente se le agrega suficiente agente regulador de pH para alcanzar el pH /ß . deseado, y más agua para alcanzar el 100 por ciento del peso de la fórmula en este momento si así es necesario . Otro método conveniente comprende la adición del agente terapéutico a aproximadamente 95 por ciento del ÍJO volumen final de agua y la agitación por un período de tiempo suficiente para saturar la solución. La saturación de la solución puede ser determinada de una manera conocida, por ejemplo utilizando un espectrofotómetro. Las partículas de polímero 15 ligeramente reticuladas, y la sal para el ajuste de la presión osmótica son mezclados primero en forma seca y luego agregados a la suspensión saturada del fármaco y agitadas hasta que se haya completado la hidratación aparente del polímero. Después se efectúa una adición
20 incrementada de un agente de ajuste de pH suficiente para alcanzar el pH deseado, y el agua restante, sin agitación, para llevar la composición al 100 por ciento del peso de la fórmula. Un método preferido para formular las
» 25 composiciones oftálmicas tópicas de esta invención
* comprende la adición del polímero a 90 gramos de agua por 100 gramos de gel, luego una agitación durante
,s: aproximadamente 1 hora hasta que el gel se haya hidratado completamente. Entonces es agregado el
^^"^ agente terapéutico en la forma de una solución acuosa o una suspensión, con agitación. Posteriormente, se le agrega cloruro de sodio como en la forma sólida, junto con suficiente agua para llevar la masa a 100 gramos, y el pH es ajustado al pH final, por ejemplo con r fo hidróxido de sodio ION. Posteriormente la composición preparada es esterilizada, de preferencia por un calentamiento breve, de aproximadamente 30 minutos con vapor a una temperatura de aproximadamente 121 grados Celsius, y
15 luego es llenada en los recipientes apropiados. Alternativamente, la formulación puede ser esterilizada disolviendo el fármaco en un solvente
^^* apropiado, un filtrado estéril y la precipitación del fármaco en la formulación. Las composiciones libres de
20 conservadores pueden ser llenadas en recipientes de dosis unitarias, en una viscosidad preferida, eliminando el potencial de irritación relacionada con el conservador y la sensibilidad del epitelio de la córnea, que se ha observado que ocurre particularmente
oftálmicos que contienen conservadores de mercurio. que contienen conservadores adas en recipientes de dosis . JS ad preferida si así se desea, •» J- ¿: particularmente debido a que las viscosidades de las composiciones de la presente invención permiten una dosificación constante exacta para ser administrada en forma de gotas al ojo cuantas veces al día sea 10 necesario. En aquellas composiciones en que van a ser incluidos conservadores, los conservadores adecuados incluyen cloruro de benzalconio en cantidades en un rango de aproximadamente el 0.001 a aproximadamente * 0.02 por ciento, clorobutanol , preferentemente 0.5 por 15 ciento, derivados clórales de clorobutanol, . preferentemente de aproximadamente el 0.5 por ciento, 9 1 metil parabeno y propil parabeno, preferentemente en un rango de aproximadamente el 0.01 a aproximadamente el 0.5 por ciento, ácido sórbico, preferentemente MO aproximadamente el 0.2 por ciento, Cetrimida, preferentemente aproximadamente el 0.01 por ciento "polyquat", preferentemente aproximadamente el 0.001 por ciento, bromuro de cetilo, preferentemente aproximadamente el 0.01 por ciento y similares, JítS estando basadas las cantidades de cada uno de los »-
anteriores en el peso total de la composición EJEMPLO 2 Administración Oftálmica Tópica de una Composición que - Contiene un Agente Terapéutico en Ratones . Un modelo de animal de ratones recién nacidos de retinopatía de premadurez, el cual fue utilizado como modelo de las condiciones y enfermedades de neovascularización retinal tales como retinopatía
10 diabética y ceguera inducida por oxígeno, demuestra la utilidad y las ventajas sorprendentes de la administración oftálmica tópica de un agente terapéutico al segmento posterior del ojo. Ratones recién nacidos en el 7°. día postnatal
15 son mantenidos en alto oxígeno (75 por ciento) del día 7 al 11, y luego se llevan al aire ambiente normal el día 12. Se obtiene como resultado una hiperoxia
F:~ relativa, y la neovascularización retinal se ve en el 100 por ciento de los animales expuestos para el día
20 17. Algunos de los animales (n=9) inicialmente expuestos al ciclo de oxígeno recibieron gotas en los ojos de la Formulación 1 cuatro veces al día en el ojo derecho en los días del 14 al 17 (cuatro días) (Grupo I) . Algunos animales (n=9) recibieron las mismas gotas
25 en los ojos administradas de un modo similar en los
ojo derecho y la solución salina normal se aplicó en el ojo izquierdo (control) . Los animales fueron sacrificados en el día 17. Los animales recién nacidos mantenidos en temperatura ambiente sólo durante 17 días pueden servir como controles. El tejido del ojo es procesado para las secciones incrustadas de parafma, las cuales son
10 marcadas con los núcleos con DAPI mmw (diamidinofenilmdol ) . Las secciones pueden ser examinadas bajo un microscopio de fluorescencia y los núcleos en el lado vitreo de la membrana del límite inferior de la retina representando células
15 microvasculares, las cuales fueron contadas en cada sección utilizando un protocolo oculto. Se puede observar que sobresalen numerosas
"HP^* borlas neovasculares de la retina dentro del vitreo de los animales expuestos a la hiperoxia (75 por ciento
20 de oxígeno) seguido por el aire ambiente. La cuantificación revela aproximadamente 52.86 núcleos neovasculares por sección en los animales experimentales (sin tratamiento con fármacos) comparados con los controles (0.53 núcleos
25 neovasculares por sección) . Los animales tratados con un aumento significativo en ambas formas de sas de peso molecular de 32 kD y 54 kD comparados con los controles. El análisis zimográfico no muestra cambio alguno en la actividad de cualquiera r mw 5 de las formas de urocmasa en los animales tratados con las gotas en los ojos de la Formulación 1 (figura 4) . En otro estudio, los animales son tratados en condiciones de hiperoxia, tal y como se describió 10 anteriormente. Posteriormente, se introdujo en los ßßp" animales por la vía de inyección intraperitoneal (IP) batimastat. Un curso de una inyección IP en los días 12, 13 y 16, da como resultado una reducción del 72% de la neovascularización en el mismo modelo de animal J 1d (Das y asociados, en Archives of Ophthalmology, 117: páginas 498 a 503 (1999)). Los resultados de la formulación de gotas para fí '" los ojos de la Formulación 1 en la inhibición de la neovascularización retinal son importantes, y el 20 efecto es específico para la inhibición del MMP, tal y como lo muestran el análisis zimográfico, y el análisis de urocinasa (figura 4) . Estos resultados muestran también,- que el fármaco alcanza de manera efectiva el tejido de la retina, y por lo tanto, puede
Un estudio en conejos examinará la actividad del carbono 14 en los tejidos oculares y el plasma sanguíneo después de la administración de una composición oftálmica tópica que contiene el 0.3 por ciento de agente terapéutico marcado (batimastat) en
un vehículo de administración DuraSite®. El tejido i J? ocular para ser examinado es el humor acuoso, la .„ u córnea, el iris, el cuerpo ciliar, el humor vitreo, la retina, y los coroides, y la esclerótica. El estudio procederá en fases de tres etap ¡ras, ' la fase uno examinará la actividad del carbono 14 en 20 minutos, 40 minutos, una hora y dos horas posteriores a la administración, la fase dos examinará la actividad de carbono 14 a las 3 y 4 horas posteriores a la 20 administración, la fase tres examinará la actividad del carbono 14 a las seis y ocho horas posteriores a la administración. Inicialmente, 6 conejos (12 ojos) serán examinados en cada punto del tiempo. Si cualquier parte del estudio no es ejecutada, los ^ - '* 25 conejos asignados a dicha fase pueden volverse * ir
ES.
de tiempo para estimar mejor la * la farmacocinética. No se asignarán más de doce conejos para cualquier punto de
F: tiempo único. Se anticipa que se usará en el estudio un total de 48 a 54 conejos. Para controlar la inclinación, los animales serán enrolados al azar en el estudio. Dentro de una jaula para animales (con una capacidad total de 54 conejos), cada uno de los conejos elegibles para el enlistamiento en el estudio serán asignados al azar a un número consecutivo temporal. Posteriormente serán seleccionados los conejos para usarse en el estudio en un orden consecutivo de números temporales. Este estudio utilizará de 48 a 54 hembras de conejos Blanco de •« 5 Nueva Zelanda que pesan aproximadamente de 1.8 a 2.8 Kg a la llegada, y que tendrán una edad *' ? aproximadamente de nueve semanas. Cada conejo será identificado portando una etiqueta en la oreja que contiene un número único, la jaula de los conejos
/ también tendrá el mismo número. Los conejos serán l aclimatados al ambiente del laboratorio en un área de cuarentena especificada por un mínimo de dos semanas antes de ser utilizados en el estudio. Los conejos " ' recibirán una ración diaria de un alimento li "25 comercialmente disponible, y agua de la llave Ad
salud de los conejos será supervisada Los conejos serán colocados en alojamientos temporales después de la aplicación del material de prueba de la marca de carbono 14. Los conejos serán anestesiados y eutanizados a la conclusión del período experimental in vi vo . El material de prueba será administrado con una micropipeta de desplazamiento positivo. La masa promedio y la desviación estándar del material de
10 prueba abastecidos serán estimados. Se aplicarán aproximadamente 25mg del material de prueba al cul -de- sa c inferior de ambos ojos. El material será colocado dentro del ojo, jalando suavemente la tapa inferior lejos del globo para formar una taza dentro de la cual
15 será instilado el material. Los conejos serán anestesiados con una inyección intramuscular de cetamina y xilazina (0.4ml/kg cada
^ F uno) aproximadamente 20 minutos antes del tiempo programado de recolección del humor acuoso. El humor
20 acuoso será recolectado de ambos ojos de acuerdo con los métodos conocidos en la técnica. El humor acuoso será recolectado desde el OD, y posteriormente el OS. ?f Se utilizará una jeringa de 0.5 ml con una aguja fija 28Gxl/2", de una solución oftálmica del 0.5% dse
25 clorhidrato de proparacaina será administrado
cticamente a todos los ojos sin prueba para el
de la córnea. Los ojos serán irrigados con solución irrigadora de ojos comercialmente disponible. Ambos ojos serán enucleados iniciando con el OD. Los tejidos recolectados incluirán, conjuntiva bulbar, córnea, iris, esclerótica, humor vitreo y retina. Los tejidos serán colocados dentro de viales de centelleo previamente pesados. Todos los viales de centelleo serán tapados y pesados. Inmediatamente después de que f haya sido recolectado el humor acuoso de ambos ojos, se retirará aproximadamente 5ml de sangre por medio de una perforación intracardiaca . La sangre será recolectada dentro de un tubo heparmizado . l ' Para la conjuntiva bulbar, la córnea, el iris, *t 15 la esclerótica y retina/coroides, se agregarán 100 ml de agua purificada de osmosis inversa (RO) a cada muestra y la muestra será agitada hacia un solo lado.
Se le agregarán 250µl de hidróxido de hiamma a cada
vial y la muestra se volverá a agitar hacia un solo *^ lado. Posteriormente las muestras serán incubadas a una temperatura de 55 grados Celsius en un baño de agua hasta que sean solubilizadas (aproximadamente de 1 a 4 horas) . Después que se halla terminado la solubilización, las muestras serán agitadas hacia un ,25 solo lado nuevamente, y se les agregarán 6 ml de un de centelleo CytoScintES® a cada muestra. Las muestras solubilizadas serán mezcladas inmediatamente con el cóctel de centelleo invirtiendo repetidamente el vial tapado. Se evitará la agitación vigorosa. 5 Para el humor vitreo, se agregarán 100 µl de agua purificada de osmosis inversa (RO) a cada muestra y la muestra será agitada hacia un solo lado. Se agregarán 750 µl de hidróxido de hiamina a cada vial y la muestra se volverá a agitar hacia un solo lado. Las fO muestran serán entonces incubadas a una temperatura de 55 grados Celsius en un baño de agua hasta que se haya solubilizado . Después de que se haya terminado la solubilización, las muestras nuevamente serán agitadas ( hacia un solo lado, y se le agregarán a cada muestra , ,15 aproximadamente 18 ml de un cóctel de centelleo CytoScintES®. Las muestras solubilizadas serán mezcladas inmediatamente con el cóctel de centelleo invirtiendo repetidamente el vial tapado. Se evitará la agitación vigorosa. 20 Para el humor acuoso, se agregarán 6 ml de cóctel de centelleo CytoScintES® directamente a cada muestra de humor acuoso y se mezclarán invirtiendo repetidamente el vial tapado. No se necesita solubilizar la muestra de humor acuoso. Las muestras sangre se mantendrán en un enfriador con un
de paquetes de hielo para mantenerlas frías* %&* * - la separación. El plasma será separado de las ?'- células rojas de la sangre, mediante centrifugación a una temperatura de 4 grados Celsius, y de 1200 a 1500 J g durante 15 minutos. Inmediatamente después de la centrifugación, se envasará en una pipeta 1 ml del plasma, y se colocará dentro de un vial de centelleo de 20 ml . Se le agregarán directamente a cada muestra de plasma 18 ml del cóctel de centelleo tipo
?O CytoScintES® y serán mezclados invirtiendo ßp repetidamente el vial tapado. Todas las muestras serán adaptadas para la obscuridad durante una noche antes del recuento en un Beckman LS 3801. La composición tópica de batimastat alcanza el 15 tejido de la retina rápidamente después de la administración tópica al ojo, y es mantenida en el tejido de la retina en niveles terapéuticamente m?~ efectivos por lo menos durante 8 horas, tal y como lo muestra la figura 5. Estos resultados muestran que el 20 fármaco efectivamente alcanza el tejido de la retina y por lo tanto puede ser utilizado para tratar la retina por medio de la administración tópica. Todas las publicaciones de patentes mencionadas en la especificación anterior están incorporadas a la 25 presente como referencia. La descripción, dibujos y
<210> 5 <211> 5 <212> PRT <213> Homo sapiens
<212> PRT <213> Homo sapiens <400> 6 Arg Cys Gly Val Pro Asp 1 5
Artificial
señado basado en la secuencia conservada de la metaloproteinasa iz
<400> 7 2Q Thr Met Arg Lys Pro Arg Cys Gly Asn Pro Asp Val Ala Asn 5 10
<213> Secuencia Artificial <220> <223> Peptido diseñado basado en el factor de crecimiento vascular edotelial (VEGF) 25 <223> Secuencia con capacidad de inhibir el enlace VEGF al receptor del dominio de cinasa r Trp Leu Pro Pro Arg 1 5
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