ES2295005T3 - Uso de hialuronano para la preparacion de un medicamento para la mejora de la eficacia de farmacos citotoxicos. - Google Patents

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Abstract

El uso de hialuronano en la elaboración de un medicamento para utilizar en combinación o coadministrado con un fármaco para el tratamiento de un cáncer que es resistente a dicho fármaco.

Description

Uso de hialuronano para la preparación de un medicamento para la mejora de la eficacia de fármacos citotóxicos.
Campo de la invención
La presente invención está relacionada con la mejora de la eficacia de los fármacos, y más concretamente, con la superación de la resistencia de las células u organismos a los fármacos.
Antecedentes de la invención
La utilidad clínica de cualquier agente o fármaco quimioterapéutico puede verse gravemente afectada por la emergencia de resistencia celular a ese fármaco. De acuerdo con esto, una gran cantidad de investigaciones se han dirigido a intentar elucidar los mecanismos celulares involucrados en la resistencia a los fármacos, así como los métodos para superar dicha resistencia. Hasta la fecha se han propuesto una serie de posibles mecanismos celulares involucrados en la resistencia a un fármaco. Estos incluyen:
(i) alteración del metabolismo de los fármacos, lo que pueden incluir la disminución de la activación o aumento de la desactivación;
(ii) impermeabilidad de la célula u organismo diana al compuesto activo;
(iii) especificidad alterada de una enzima inhibida;
(iv) aumento de la producción de una molécula diana;
(v) aumento de la reparación de lesiones citotóxicas; y
(vi) desviación de una reacción inhibida mediante rutas bioquímicas alternativas.
Los mecanismos celulares involucrados en la resistencia a los fármacos son complejos, y en consecuencia AH habido poco progreso en el desarrollo de métodos de aplicación general para superar los problemas de resistencia a los fármacos. Otro factor de dificultad es el hecho de que aunque la resistencia a los fármacos es un problema asociado con casi todas las utilizaciones quimioterapéuticas, se asocia con mayor frecuencia con enfermedades que requieren un tratamiento continuo y prolongado con una serie de fármacos concomitantes.
En el tratamiento del cáncer, por ejemplo, la se observa a menudo una impermeabilidad de las células cancerosas al compuesto activo. Además, a menudo se detecta que la resistencia a un fármaco puede conferir resistencia a otros fármacos bioquímicamente distintos. Esto se AH denominado multiresistencia a los fármacos. Fármacos que se ven afectados típicamente por el problema de la multiresistencia a los fármacos incluyen la doxorubicina, vincristina, vinblastina, colchicina y actinomicina D. En al menos algunos casos, la multiresistencia a los fármacos es un fenotipo complejo que se AH asociado con un elevado nivel de expresión de un transportador de salida de fármaco de la membrana celular denominado proteína MdrI, también conocido como glicoproteína P. Esta "bomba" de la membrana tiene una amplia especificidad, y actúa para eliminar de la célula una gran variedad de toxinas químicamente no relacionadas (véase Endicott et al., 1989).
Recientemente, se AH descrito un mecanismo similar de resistencia de amplio espectro a los fármacos en ciertos microorganismos. Estos resultados indican la existencia de sistemas bacterianos de expulsión de especificidad de sustrato extremadamente amplia que son similares a la bomba de multiresistencia a los fármacos de las células de mamífero (véase Nikaido, 1993).
Las sustancias que revierten la multiresistencia a los fármacos son conocidas como agentes de modificación de la resistencia (AMR), y son importantes en la potenciación de la citotoxicidad de los agentes quimioterapéuticos a los que los tumores humanos se han hecho resistentes. Aunque se han identificado muchos agentes AMR in vitro, una gran proporción de ellos no tiene o tiene poco potencial terapéutico a causa de la elevada toxicidad in vivo a las dosis necesarias para revertir la multiresistencia a los fármacos. Por ejemplo, los venenos metabólicos, como la azida, son capaces de revertir la multiresistencia a los fármacos in vitro, pero no son útiles in vivo. La mayoría del resto de AMR altamente efectivos, como el PSC833, parecen actuar como antagonistas competitivos de una diana de unión de fármacos en la proteína MdrI. Muchos de estos agentes también tiene una toxicidad que limita su utilidad in vivo. En consecuencia, es necesario desarrollar estrategias farmacológicas alternativas para revertir la multiresistencia a los fármacos.
En un intento de superar la baja incorporación de fármacos antineoplásicos en los tumores y de reducir la toxicidad sistémica (Singh et al., 1991), los investigadores han intentado dirigir los fármacos antineoplásicos como el metotrexato (MTX) a la localización del tejido maligno. Varios estudios ya han intentado dirigir los agentes quimioterapéuticos a los tumores mediante la unión los fármacos a polímeros seleccionados por su afinidad hacia los tumores (Hudecz et al., 1993; Klein et al., 1994; Akima et al., 1996). Sin embargo, aunque estos polímeros pueden ayudar a depositar los agentes activos en sus tejidos diana, no necesariamente superan el problema de resistencia a los fármacos.
Un polímero propuesto como agente de focalización en los tumores es el hialuronano (AH). El AH, también conocido como ácido hialurónico, es un polisacárido que aparece en la naturaleza y comprende polímeros de cadena sencilla, que se encuentra de forma ubicua en todo el reino animal. El AH es muy hidrosoluble, lo que lo convierte en un vehículo de liberación de fármacos ideal para sistemas biológicos.
Los solicitantes han detectado que sorprendentemente el AH muestra unas propiedades estructurales y fisicoquímicas únicas que no sólo mejoran su utilidad como transportador de fármacos, sino que también contribuyen a la superación de la resistencia a los fármacos. En concentraciones elevadas de \sim1 g/L, el AH adopta una configuración rígida de tirabuzón al azar que ocupa un volumen excepcional en relación con la masa de la molécula (Laurent, 1970), y a este nivel o inferior, forma uniones débiles a redes macromoleculares (Figura 1). Sin intención de suscribir una teoría en particular, se considera que, en base a las características físicas del AH, el mecanismo de interacción entre el polisacárido y agentes como el metotrexato, pueden tener una o ambas de estas formas:
(i) Interacción química (Figura 2A)
Pueden aparecer enlaces iónicos entre los grupos amina del MTX y los grupos carboxilo del AH, pero tal interacción podría causar precipitación. Otra posible interacción es a través de puentes de hidrógeno entre grupos amina disponibles en el fármaco y grupos hidroxilo del AH, pero esto es improbables ya que el metotrexato es relativamente insoluble en agua; por lo tanto si esto ocurriera sería una interacción muy débil. La unión más probable entre MTX y AH sería a través de interacciones hidrofóbicas entre los numerosos grupos hidrofóbicos del MTX y las regiones hidrofóbicas en la estructura secundaria del AH (Scott et al., 1989).
(ii) Asociación molecular
Si el MTX está simplemente "mezclado" en un gel de AH (Figura 2B) sin formación de un enlace químico específico, MTX podría quedar atrapado en la red tridimensional formada por concentraciones elevadas de AH (Mikelsaar y Scott, 1994), de forma que el fármaco simplemente difunde desde el AH tras su administración. Si el AH se incorpora rápidamente y se une a receptores celulares específicos, el fármaco se liberará en una concentración mayor en estos puntos, por ejemplo nódulos linfáticos, hígado, médula ósea o células tumorales con receptores de
AH.
De nuevo sin intención de suscribir una teoría en particular, un mecanismo mediante el cual el AH contribuye a dirigir los agentes activos podría ser a través de la sobreexpresión característica de receptores de AH en muchos tipos tumorales (Stamenkovic et al., 1991; Wang et al., 1998). Los receptores de AH CD44, receptor para la motilidad mediada por hialuronano (RHAMM) e ICAM-1, se han relacionado con la formación (Bartolazzi et al., 1994) y progresión de tumores (Günthert 1993; Arch et al., 1992). RHAMM es un factor esencial en la mediación de la motilidad e invasión de las células tumorales (Hardwick et al., 1992). Se ha demostrado que RHAMM es necesario para la transformación de fibroblastos a través de H-ras (Hall et al., 1995), lo que indicaría que este receptor potencialmente participa en la formación y crecimiento tumorales. ICAM-1, un receptor provisionalmente asociado con el metabolismo del AH (McCourt et al., 1994), tiene una elevada expresión en tejidos transformados como los mastocitomas de ratón (Gustafson et al., 1995a) y en el estroma y grupos de células tumorales de los carcinomas de mama humanos (Ogawa et al., 1998).
La expresión aumentada de los receptores de AH en células tumorales proporciona una razón para intentar la incorporación de AH en los regímenes de tratamiento quimioterapéutico. Sin embargo, los limitados datos obtenidos hasta la fecha en realidad apuntan otros procesos diferentes del que aquí se reivindica. Por ejemplo, se ha conseguido un éxito limitado mediante los complejos químicos entre AH y mitomicina C o epirubicina; los investigadores consiguieron inhibir el crecimiento de carcinoma de colon en un 0,8-25% (Akima et al., 1996). Klein y colegas (1994) describieron una incorporación aumentada del fármaco en carcinomas mamarios y de vejiga de Fischer implantados en ratas y se consiguió simplemente mezclando AH con 5-FU. También se ha demostrado que los mastocitomas de ratón muestran afinidad por el AH inyectado por vía intravenosa (Gustafson et al., 1995b).
La WO-A-9902151 describe una formulación farmacéutica específica que contiene hialuronano con un peso molecular inferior a 750.000 Daltons y paclitaxel para el tratamiento del cáncer. Sin embargo, no hay experiencia previa no existen datos de que el hialuronano sea capaz de superar la resistencia celular adquirida o inherente a los agentes citotóxicos y antineoplásicos.
Klein et al, Reg. Cancer Treatment, vol. 7, 1994, págs. 163-164 discuten la utilización del hialuronano y 5-fluorouracilo en ratones con carcinoma mamario de rata "implantado en hígado" o carcinoma de vejiga de Fischer con "implante subcutáneo". Los experimentos descritos se centran en la incorporación de 5-fluorouracilo y, de nuevo, no mencionan la cuestión de la utilización de hialuronano con un agente citotóxico para superar o reducir la resistencia adquirida o inherente a dicho agente.
La WO-A-9104058 no proporciona evidencia de la utilización de hialuronano en combinación con un agente citotóxico o antineoplásico para superar o reducir la resistencia adquirida o inherente de un cáncer. En lugar de ello, aclara que se cree que el hialuronano facilita la penetración del agente anticanceroso en el lugar a tratar.
\newpage
La WO-A-9606622 proporciona afirmaciones generales sobre la utilidad propuesta del hialuronano. No se sugiere ni hay datos que relacionen la utilización de AH para superar la resistencia celular a los quimioterápicos o incluso que el hialuronano sea capaz de transportar agentes quimioterápicos, como es el caso de la presente invención.
Bioconjugate Chemistry, vol. 10, 1999, págs. 755-763 describe un tratamiento específico anticanceroso con un conjugado de paclitaxel y hialuronano con un peso molecular de 1,5 MDa. El conjugado, que es un compuesto sintetizado químicamente conocido como hialuronano modificado con dihidrazida de adípico (AH-DHA), es estructuralmente muy diferente de los hialuronanos de la presente invención y no hay experiencia previa ni datos de que el hialuronano sea capaz de superar la resistencia celular adquirida o inherente a los quimioterápicos, como es el caso de la presente invención.
Sin embargo, aunque algunas de las investigaciones sobre el AH muestran que el AH puede utilizarse como un transportador de fármacos, ninguna de estas investigaciones demuestra que el AH es capaz de superar la resistencia celular a los fármacos.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona una utilización del hialuronano en la elaboración de un medicamento para su uso en combinación o en coadministración con un fármaco para el tratamiento de un cáncer que es resistente a dicho fármaco.
Típicamente, la coadministración de un agente citotóxico o antineoplásico con hialuronano aumenta su potencial de eliminación de células cancerosas. Es decir, las células cancerosas que normalmente son resistentes al fármaco se hacen susceptibles a éste.
Preferiblemente, el agente es metotrexato, paclitaxel (taxol), 5-fluorouracilo (5-FU) o ciclofosfamida o una combinación de los mismos.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se proporciona una composición farmacéutica que comprende hialuronano con un peso molecular modal de 890.000 Da y un agente citotóxico o antineoplásico. De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención se proporciona una composición farmacéutica que comprende hialuronano con un peso molecular modal de 750.000 Da y un agente citotóxico o antineoplásico. Opcionalmente, pueden incluirse adyuvantes farmacéuticos convencionales en las composiciones farmacéuticas.
Típicamente dicho fármaco está unido o embebido en el hialuronano.
Sin la intención de suscribir una teoría, se cree que los posibles mecanismos para superar la resistencia a los fármacos son: 1. El hialuronano se une a los receptores sobre las células resistentes o entra en las células a través de endocitosis inespecífica, lo que resulta en que el agente unido o embebido se libera en la célula, permitiendo que sea terapéuticamente activo. 2. El hialuronano se une a la superficie de las células resistentes, donde el agente unido o embebido se difunde desde la red de hialuronano hacia la célula, lo que resulta la liberación del agente en la célula resistente. 3. El hialuronano y otros mucopolisacáridos adoptan una configuración enrollada que embebe el agente, y también puede unir una serie de agentes.
Sin la intención de suscribir una teoría, también es posible que una combinación de hialuronano con un fármaco resulte en que el fármaco quede retenido en la célula durante un periodo mayor, lo que permite una liberación prolongada y más tiempo para que el fármaco ejerza su efecto farmacológico.
En un aspecto, dicha resistencia a los fármacos es una multiresistencia a los fármacos.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta especificación, la palabra "comprenden" y las variaciones de la palabra, como "lo que comprende" y "comprende", significa "que incluye pero no se limita a" y no pretende excluir otros aditivos, componentes, realizaciones o pasos.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 muestra que en elevadas concentraciones el AH forma una red tridimensional que es capaz de embeber pequeñas moléculas como el metotrexato. La focalización del AH/fármaco en los lugares patológicos se consigue mediante la rápida unión del AH a receptores celulares específicos, seguido de la difusión del fármaco desde el AH, y/o la cointernalización del AH y el fármaco a través de receptores del AH y/o del fármaco.
La Figura 2A muestra las posibles interacciones moleculares entre el metotrexato y el AH. Estas incluyen (i) enlaces iónicos, (ii) puentes de hidrógeno o (iii) interacciones hidrofóbicas.
La Figura 2B es una representación o diagrama de la trama del metotrexato en el AH. A elevadas concentraciones el AH forma una red tridimensional que está representada por la gran molécula enrollada. El (*) representa el metotrexato que tiene un peso molecular de sólo 454D, y se embebe fácilmente en la molécula de AH de 400-900 kD.
La Figura 3 muestra la patología general de los tumores de cáncer de mama humanos desarrollados en ratones desnudos. El Panel A muestra la morfología general de un tumor humano de grado II-III. El panel B muestra una micrografía de otra sección del tumor que se muestra en la Figura 3A. Esta sección muestra el músculo de ratón de alrededor (M), la cápsula del tumor (C), las áreas necróticas del tumor (N), tumor infiltrante (T) y (\rightarrow) indica un fenómeno común conocido como "filas indias", en el que las células de carcinoma se alinean en filas que a menudo se asocian con un carcinoma infiltrante (Carter, 1990).
La Figura 4 muestra las características clásicas patológicas de un tumor de mama. El Panel A muestra una sección de un carcinoma ductal infiltrante característico con grandes áreas de necrosis (N), lo que indica el curso más agresivo del tumor. El Panel B muestra la presencia de células sanguíneas (\rightarrow), lo que demuestra que el tumor está vascularizado y por lo tanto es viable. Muy cercanos al vaso sanguíneo hay algunos ductos (D). El Panel C muestra las células, marcadas como (A), que sufren apoptosis, como lo indica la fragmentación nuclear.
La Figura 5 muestra la identificación inmunohistoquímica de los receptores de AH en los tumores de cáncer de mama humano desarrollados en ratones desnudos. El Panel A muestra la localización del antígeno carcinoembriónico (CEA) en el tumor. El Panel B muestra la expresión de RHAMM en el carcinoma de mama humano. El Panel C muestra la expresión de ICAM-1 en el carcinoma de mama humano. La localización del receptor de AH, ICAM-1 está principalmente alrededor del tejido endotelial (\rightarrow). El Panel D muestra la expresión de CD44 en el carcinoma de mama humano. CD44H se detectó en aproximadamente el 95% de las células tumorales. H: células de origen humano; M: células de origen murino.
La Figura 6 muestra los resultados del análisis de peso molecular del hialuronano utilizado como transportador para la focalización del metotrexato en los tumores.
La Figura 7 muestra la focalización del metotrexato en los tumores de cáncer de mama humano, utilizando el AH como transportador.
La Figura 8 muestra la potenciación de la entrada de metotrexato en el hígado en presencia de AH.
La Figura 9 muestra la reducción de la entrada de metotrexato en el tracto gastrointestinal cuando el fármaco se administra con AH.
La Figura 10 muestra una representación en diagrama de las posibles interacciones físicas entre MTX/AH y las subsiguientes capacidades de focalización en el tumor de la terapia de combinación de fármaco/AH.
La Figura 11 muestra el efecto citotóxico sinérgico in vitro de la combinación de AH con 5-FU.
La Figura 12 muestra la focalización del 5-FU en tumores de cáncer de mama humano utilizando AH como transportador.
La Figura 13 muestra las rutas de eliminación del AH en humanos.
La Figura 14 muestra un aumento de la incorporación de 5-FU en el estómago, cerebro y pulmones.
La Figura 15 muestra el efecto del AH sobre la eliminación farmacocinética del 5-FU en plasma.
La Figura 16 muestra los criterios para la definición del final del experimento. Se muestran el Criterio 2 (Panel A) y Criterio 3 (Panel B).
La Figura 17 muestra la eficacia de la terapia de 5-FU/AH adyuvante (régimen de tratamiento de 6 semanas): Efecto sobre el volumen del tumor primario.
La Figura 18 muestra la eficacia de la terapia de 5-FU/AH adyuvante (régimen de tratamiento de 6 semanas): Efecto sobre la masa corporal.
La Figura 19 muestra la eficacia la terapia de 5-FU/AH adyuvante (régimen de tratamiento de 6 semanas): Efecto sobre la expansión de nódulos linfáticos cancerosos y la formación de nuevos tumores.
La Figura 20 muestra la apariencia general de los tumores del estudio de eficacia de 6 meses.
La Figura 21 muestra el efecto de la terapia de AH adyuvante/5-FU sobre la supervivencia de los pacientes.
La Figura 22 muestra el % de cambio de la masa corporal en los ratones tratados con terapia de CMF/AH durante un periodo de 6 semanas.
La Figura 23 muestra el % de cambio del volumen del tumor en ratones tratados con la terapia de CMF/AH durante un periodo de 6 semanas.
La Figura 24 muestra el espectro de RMN 1 h del MTX disuelto en H_{2}O. Este espectro identifica fácilmente cada grupo de hidrógenos en el MTX.
La Figura 25 muestra las posibles interacciones del MTX con el AH.
La Figura 26 muestra el espectro a 600 MHz del ácido hialurónico a 600 MHz y 298 K.
La Figura 27 muestra el espectro a 600 MHz de RMN 1 h del MTX sólo y del MTX con adiciones crecientes de AH (50 kDa) de 2 nmoles, 10 nmoles, 20 nmoles y 80 nmoles a 298 K.
La Figura 28 muestra los espectros a 600 MHz de RMN 1 h del 5-FU y del 5-FU (1,25 mg/ml, 1,6 mg/ml y 6,4 mg/ml) con AH (750 kDa, 3 mg/ml) entre 70,0 y 8,5 ppm, a 298 K.
\vskip1.000000\baselineskip
Abreviaturas
BSA
Albúmina sérica bovina
Ci
Curies
CMF
Ciclofosfamida, Metotrexato y 5-Fluorouracilo
Cyc
Ciclofosfamida
DNA
Ácido desoxiribonucleico
Dpm
Deterioraciones por minuto
DTTP
Desoxitimidina trifosfato
ECM
Matriz extracelular
EDTA
Ácido etilendiaminotetraacético
ELISA
Ensayo inmunosorbente acoplado a enzima
SFB
Suero fetal bovino
5-FU
5-fluorouracilo
GAG
Glicosaminoglicano
GlcNAc
N-acetil glucosamina
GlcUA
Ácido glucurónico
AH
Hialuronano/Ácido hialurónico
HABP
Proteína de unión a hialuronano
AHasa
Hialuronidasa
HBSS
Solución salina equilibrada de Hanks
HRP
Peroxidasa de rábano picante
h
Hora
K_{av}
Volumen disponible de distribución dentro del gel
l
Litro
min
Minuto
PBS
Salina tamponada con fosfato
MP
Membrana plasmática
RHAMM
Receptor de la motilidad mediada por AH
RMCa
Carcinoma mamario de rata
RNA
Ácido ribonucleico
TA
Temperatura ambiente
fase S
Fase de síntesis
DE
Desviación estándar
EEM
Error estándar de la media
V_{e}
Volumen de elución
V_{o}
Volumen inicial
V_{t}
Volumen total
RCT
Retraso del Crecimiento Tumoral
TDT
Tiempo de Duplicación del Tumor
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción detallada de la invención
La invención se describirá en más detalle a continuación, sólo a modo de referencia, mediante los siguientes ejemplos no limitantes. Debe entenderse, sin embargo, que los siguientes ejemplos sólo son ilustrativos, y no deben tomarse de ninguna forma como restricción de las generalidades de la invención descrita anteriormente. En particular, aunque la invención se describe en detalle en relación con el cáncer, se entenderá que los hallazgos que se muestran no se limitan al tratamiento del cáncer. Por ejemplo, los agentes citotóxicos pueden utilizarse para el tratamiento de otros estados; el metotrexato se ha utilizado ampliamente para el tratamiento de la artritis reumatoide
severa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 1
Validación de los Tumores de Cáncer de Mama Humanos en Ratones Desnudos e Identificación de los Receptores de Hialuronano en los Tumores de Mama In Situ
Para establecer un modelo animal apropiado para el cáncer de mama humano, fue necesario realizar pruebas patológicas. Para que un tumor sea fisiológicamente viable es esencial la neovascularización, porque la red de capilares proporciona los nutrientes al tumor. La presencia de vascularización, invasión ductal, necrosis, apoptosis, un índice mitótico elevado y anormalidades nucleares son todas ellas características de un carcinoma de mama.
La línea celular de carcinoma de mama humano MDA-MB-468 (American Tissue Culture Collection, Rockville, U.S.A) se seleccionó en base a su expresión de los receptores de AH, CD44, RHAMM e ICAM-1. Las células se cultivaron de forma rutinaria y se subcultivaron como una monocapa en recipientes de cultivo de 175 cm^{2} en medio Leibovitz L-15 suplementado con suero fetal bovino (SFB) al 10% y gentamicina 10 \mug/ml. Para su inyección en ratones la células se cultivaron hasta una confluencia del 100%, se tripsinizaron en una solución de tripsina 0,05%/EDTA 0,01%, se lavaron dos veces mediante centrifugación en una centrífuga de sobremesa Beckman TJ-6 (Beckman, Australia) a 400 g_{av} durante 10 min., se contaron utilizando un contador Model-ZM Coulter (Coulter Electronics, England), y se resuspendieron en medio Leibovitz L-15 libre de suero a 1 x 10^{8} células/ml.
85 ratones hembra desnudos atímicos Balb/c/WEHI (Walter y Eliza Hall Institute of Medical Research, Melbourne, Australia), de 6 a 8 semanas de edad, se mantuvieron bajo condiciones específicas libres de patógenos, con alimento esterilizado y agua disponible a voluntad. Se prepararon un millón de células MDA-MB 468 como se ha descrito anteriormente, y se inyectaron directamente en el panículo adiposo bajo el pezón de cada ratón. Se observó crecimiento tumoral en el 96% de los ratones. Cuando el crecimiento tumoral era visualmente detectable, la progresión tumoral se monitorizó mediante medidas semanales del volumen del tumor. El volumen de los tumores se calculó a partir de 3 diámetros perpendiculares utilizando la ecuación;
V = (1/6)p(d1d2d3)
\newpage
en la que:
\quad
V es el volumen del tumor (en mm^{3}),
\quad
d1 es el primer diámetro del tumor (en mm),
\quad
d2 es el segundo diámetro del tumor (en mm),
\quad
y d3 es el tercer diámetro del tumor (en mm) (Lamszus et al, 1997).
Ocho semanas tras la inoculación del tumor la media del tamaño del tumor fue de 482,2 mm^{3} (EEM, 39,8 mm^{3}).
Aproximadamente 8 semanas tras la inducción del tumor a dos ratones con tumores se les administró una dosis letal de Nembutal. Dentro de los 3 min. posteriores al sacrificio de los ratones, los tumores se extirparon quirúrgicamente y se fijaron inmediatamente en formalina tamponada al 10% durante 12 horas. El tumor fijado se deshidrató durante toda la noche en una serie de lavados de etanol del 70-100%, seguido por una inclusión en parafina de la que se cortaron secciones de 2-4 \mum. Las secciones se colocaron en portaobjetos, se desparafinaron, y se hidrataron. Las preparaciones se lavaron 3 x 5 min. en salina tamponada con fosfato (PBS). Las proteínas heterófilas se bloquearon mediante la incubación con suero fetal bovino al 10% durante 10 min., seguido por un lavado con PBS. Los anticuerpos de detección se aplicaron durante 60 min. a temperatura ambiente (TA). Los antisueros o anticuerpos eran dirigidos contra RHAMM (Applied Bioligands Corporation (Manitoba, Canadá), ICAM-1, CD44v6, CD44v10, CD44H total y CAE. El resto de anticuerpos de detección se adquirieron de Zymed (California, U.S.A). Las preparaciones se lavaron 3 x 5 min. en PBS y se bloqueó la actividad peroxidasa endógena mediante inmersión en H_{2}O_{2} 0,3%/metanol durante 20 min. Tras un nuevo lavado con PBS, se aplicó un antisuero secundario anti-conejo de cerdo conjugado con peroxidasa (Dako, Denmark) durante 60 min. a TA, seguido por un lavado de 3 x 5 min. en PBS. Se prepararon las tabletas Sigma Fast DAB (3,3'-Diaminobenzidina, Sigma, St. Louis, U.S.A) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la solución de DAB se aplicó durante 5-10 min. a TA. Las preparaciones se lavaron en agua corriente durante 10 min., se realizó una contratinción con hematoxilina, se deshidrataron y se
montaron.
El examen de las secciones de tumor de mama teñidas con hematoxilina y eosina demostró que todas las características típicas asociadas con los tumores viables, como se muestra en las Figuras 3 y 4, lo que confirma que el animal huésped ha mantenido con éxito un carcinoma de mama humano de grado II. Hay varias características que son típicas de un cáncer. La sección de las preparaciones marcadas (B) muestra estas características. Todas las características patológicas de un cáncer observadas están en la sección (B), es decir
i) elevada proporción entre núcleo/citoplasma
ii) cromatina y nucleolos angulares
iii) membrana nuclear irregular
Se concluyó que era posible mantener un tumor de grado II-III en el modelo de ratones desnudos. Generalmente, un tumor de grado II-III tiene un pronóstico de tasa de supervivencia de alrededor del 47% (Bloom y Richardson, 1957). Un tumor de grado II-III se caracteriza por:
i) pleomorfismo nuclear moderado, hipercromatina y actividad mitótica, características observadas a lo largo de la sección del tumor mostrada; y
ii) poca o nula formación de ductos.
Las grandes áreas de necrosis (N) pueden correlacionarse con la expansión del tumor, lo que sugiere un curso invasivo más agresivo (Carter, 1990). El borde de infiltración del tumor se indica mediante ( ).
Un objetivo primordial de este experimento fue la validación de que el comportamiento histológico y citológico de los tumores establecidos en estos ratones era comparable a aquellos tumores de este tipo en sus huéspedes humanos naturales. En la consecución de este objetivo también se ha demostrado que las células tumorales en los ratones son de origen humano y que expresan receptores de AH muy relevantes como lo son RHAMM, CD44 y ICAM-1 putativo. Ya que se había realizado la hipótesis de que la focalización en el tumor podría darse a través de una internalización o unión mediada por receptores, era necesario confirmar la expresión de los receptores de AH, ICAM-1, CD44 y RHAMM. Las Figuras 5B-D demuestran que todos estos receptores estaban presentes. La Tabla 1 lista el grado de expresión de los receptores en los dos tumores analizados.
\newpage
TABLA 1 Expresión de Receptores de Hialuronano en los Xenoinjertos de Tumor de Mama Humanos
El índice de clasificación del porcentaje de expresión de epítopos en el tumor se cuantificó como:
1
2
3
El origen humano de las células tumorales se confirmó mediante la tinción del tumor y el tejido circundante con un marcador tumoral específico de humano. La presencia de CEA demostró claramente que el tumor era humano, aunque estaba mantenido por el sistema cardiovascular de un huésped murino (Figura 5A). El antisuero policlonal CEA se seleccionó porque reacciona exclusivamente con CEA humano. Esta micrografía demuestra que el tumor era de origen completamente humano (H), como lo muestra la tinción marrón. La cápsula que circunda el tumor y el tejido adiposo es definitivamente de origen murino, como lo indica la ausencia de tinción con el antisuero (M). La tinción marrón muestra la elevada expresión de RHAMM en las células tumorales. La mayor intensidad de tinción puede observarse en las áreas que circundan el tejido necrosado y la infiltración de tumor.
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Ejemplo 2
Preparado e Inyección de las Combinaciones de Fármaco de Metotrexato/Hialuronano
Establecida la utilidad del modelo de ratones desnudos, este puede utilizarse para probar la efectividad de una preparación de AH/MTX.
Se preparó una solución de reserva de MTX disolviendo MTX en polvo en carbonato sódico al 0,5% p/v (pH 9), y se llevó a una concentración de 24,5 mg/ml con NaCl al 0,9% p/v. La solución de reserva se filtró a través de un filtro de 0,22 \mum para asegurar su esterilidad antes de la adición de [^{3}H]metotrexato y su dilución hasta la concentración de inyección con cloruro sódico para inyección. Los datos comparativos de la farmacocinética del MTX ya se han publicado para ratones desnudos y humanos (Inaba et al, 1988), y se utilizaron para el diseño de este estudio, para simular las dosis terapéuticas humanas de la forma más cercana posible. Las inyecciones individuales se prepararon de acuerdo con las masas corporales de los ratones individuales, con el objetivo de proporcionar 15 mg/kg de MTX en 50 \mul (equivalentes a una dosis terapéuticas humana de 0,42 mg/kg para una peso corporal medio de 60 kg; Inaba et al, 1988).
Se añadió AH desecado (Mr modal 8,9 x 10^{5} kDa) a una porción de la solución de reserva de 24,5 mg/ml de MTX y se disolvió durante toda la noche con agitación, para proporcionar una concentración final de 21 mg/ml. Para asegurar la esterilidad se añadió gentamicina hasta una concentración de 50 \mug/ml y se incubó durante toda la noche a 4ºC. Tras la adición de [^{3}H]metotrexato, la mezcla de reserva de AH/MTX se diluyó hasta la concentración inyección con cloruro sódico para inyección. Las inyecciones se prepararon individualmente de acuerdo con las masas corporales de los ratones, para proporcionar 15 mg/kg de MTX y 12,5 mg/kg de AH en 50 \mul. Con esta cantidad de AH inyectado en el cuerpo, la cinética de saturación se podría observar durante el periodo del experimento (Fraser et al,
1983).
Para asegurar que el AH mantiene su peso molecular durante la preparación de la mezcla de inyección de metotrexato/AH, se analizó la solución de inyección en gel de exclusión por tamaño Sephacryl S-1000 (Pharmacia, Uppsala, Suecia) con especificaciones de columna de 1,6 cm x 70 cm, tamaño de muestra 2 ml, tasa de flujo de 18 ml/h y 2 ml de tamaño de fracción. La Figura 6 muestra que el AH retuvo su peso molecular durante el proceso de
mezclado.
Los ratones se dividieron aleatoriamente en 2 grupos de 40 animales. el Grupo I recibió sólo MTX, y el Grupo 2 recibió una terapia de combinación de MTX/AH. Los animales se dejaron de forma individual en una caja de inyección, y se administraron las inyecciones a través a de la vena de la cola. En cada inyección se proporcionó metotrexato tritiado (desintegraciones medias inyectadas por minuto (dpm) \pm error estándar de la media (EEM): 19.159.146 \pm 1.336.819) contenido en 15 mg/kg de MTX \pm 12,5 mg/kg de AH. Los ratones se mantuvieron individualmente en recintos de plástico blandos e impermeables para poder recolectar la orina. Los ratones se anestesiaron tras 30 min., 1 h, 2 h, 4 h u 8 h tras la inyección mediante 0,1 ml de inyección intra-peritoneal de Nembutal (Glaxo, Australia Pty. Ltd., Melbourne, Australia), y se extrajo sangre del corazón o de los grandes vasos utilizando una aguja y jeringa. Tras la extracción de sangre los animales se sacrificaron mediante dislocación cervical.
La sangre se recogió en tubos de vidrio recubiertos de EDTA y se preparó plasma mediante centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Se contó la radioactividad en una alícuota de 50 \mul tras la decoloración con 100 \mul de peróxido de hidrógeno al 30% v/v y la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII. Para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 b durante un periodo de 3, 7 o 20 d., dependiendo de la fuente de las muestras. Durante los periodos entre contaje, las muestras se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas de las que se había eliminado toda quimio- y fotoluminiscencia.
Para determinar el porcentaje de MTX inyectado en el plasma, fue necesario calcular el volumen total de plasma de cada ratón (ml), utilizando la fórmula estándar:
Masa del ratón (g) x volumen de sangre del ratón (0.07) x proporción de plasma en la sangre (0,59)
El porcentaje de MTX inyectado en plasma se calculó entonces:
4
Para asegurar una cuantificación adecuada de la cantidad de MTX liberada al torrente sanguíneo, el punto de inyección en la vena de la cola se diseccionó y se cuantificó el MTX. El porcentaje medio de la inyección de MTX que permanece en el punto de inyección era del 3,78% (EEM: 0,57%). La cantidad de MTX liberado al torrente sanguíneo (MTX disponible para su distribución a los tejidos y al tumor) se calculó como:
5
La cantidad de MTX liberado al torrente sanguíneo a partir de este momento se denominará la "dosis inyectada".
Para realizar comparaciones precisas entre la población de muestras y normalizar las pequeñas variaciones en las masa de los órganos y tumores, la concentración de MTX en los órganos y tumores y el fluido corporal se expresó como % de la dosis inyectada/gramo de tejido.
El porcentaje medio de la inyección de MTX que permanece en el lugar de inyección fue de 3,78% (EEM: 0,57%). Para normalizar estas variaciones, el porcentaje de dpm encontrado en el tumor y los tejidos se calculó como el porcentaje de dpm inyectadas menos las dpm que permanece en el lugar de inyección. Esta cantidad a partir de este momento se denominará la dpm disponible o metotrexato disponible. Los resultados se resumen en la Tabla 2.
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Tabla 2
Incorporación de metotrexato en los tumores, órganos y fluidos corporales de ratón
Los valores son la mediana \pm EEM, en los que n=8
* y fondo coloreado representan cálculos estadísticamente significativos cuando los datos se analizan mediante la prueba de suma de rangos de Mann-Whitney
# representa la Dpm de MTX en el volumen de plasma total del ratón. Los cálculos representan las Dpm de MTX en plasma como % de la dosis de MTX inyectado
\arr{1} representa la Dpm de MTX en el volumen de orina total del ratón. Los cálculos se representan como % de la dosis inyectada. N=3-8
ID representa datos insuficientes para el análisis
1 Sólo MTX (% mediana \pm ES)
2 AH/MTX (% mediana \pm DE)
3 Tumor
4 Hígado
5 Bazo
6 Nódulos linfáticos
7 Riñón izquierdo
8 Riñón derecho
9 Vejiga
10 Intestinos
11 Estómago
12 Cerebro
13 Corazón
14 Pulmones
15 Útero
16 Plasma #
17 Orina \arr{1}
No se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los niveles de plasma de MTX cuando el fármaco se coinyectó con AH. La farmacocinética general del MTX permanece inalterada, con niveles en plasma máximos de MTX que se alcanzan entre 0,5 y 2 h tras la administración intravenosa (MIMS, 1997).
Cuando fue posible se recogió orina de los recintos de plástico impermeables con una jeringa y aguja. La orina se clarificó mediante centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Su contenido radiactivo se midió tras la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII a las muestras que oscilan entre 8-30 \mul. A pesar de las dificultades técnicas en la cuantificación precisa del volumen de orina producida por cada ratón se calculó el porcentaje de la dosis de MTX inyectado en la orina mediante la siguiente fórmula:
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6
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No fue posible recoger orina de cada ratón, a causa de las variaciones en la tasa de micción. Cuando habían disponible 3 o más especímenes de orina por unidad de tiempo por tratamiento se realizó un análisis estadístico no paramétrico de los datos de estos puntos temporales. Tras una hora de la administración había un 50% (p = 0,043) más de MTX en la orina de los ratones que recibieron MTX/AH (véase la Tabla 2).
Inmediatamente tras el sacrificio del ratón se extrajeron el tumor, hígado, corazón, bazo, vejiga, riñones izquierdo y derecho, útero, pulmones, estómago, intestinos, cerebro y nódulos linfáticos y se analizó la radiactividad total. La radioactividad total en cada tejido se determinó solubilizando 100-400 mg de tejido en 3-6 ml de OptiSolv (ACC, Melbourne, Australia) durante 36 h, 22ºC. Tras completarse la solubilización, se contó la radiactividad en el tejido tras añadir 10 ml de líquido de centelleo HiSafeIII. De nuevo para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 \beta durante un periodo de 3, 7 o 20 d., dependiendo de la fuente de las muestras. Durante los periodos entre contaje, las muestras se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas de las que se había eliminado toda quimio- y fotoluminiscencia. Los cálculos representan la mediana \pm EEM (n=8).
Era importante establecer que los órganos metabólicamente activos como el hígado, bazo y riñones no sufren un nivel elevado de focalización de fármaco que pudiera contrarrestar cualquier aspecto positivo del aumento de focalización del tumor. La Tabla 2 lista la entrada de metotrexato de cada tejido a los diferentes puntos temporales analizados.
Utilizando la prueba de la suma de rangos de Mann-Whitney y la prueba de t de Student no había diferencias estadísticamente significativas en la concentración de MTX/g tejido cuando el MTX se coinyectó con AH. Debido al bajo número de animales en cada punto temporal, la prueba de Mann-Whitney era estadísticamente inválida si un punto de datos se solapaba, pero en el hígado, útero e intestino pudo observarse una tendencia clara.
En el hígado parecía haber un aumento a corto plazo en la incorporación de MTX cuando se combinó con AH, como se muestra en la Figura 7.
A los 30 min. y 1 h el hígado contenía una aumento medio de la concentración de MTX del 65% y 26% respectivamente. A las 2 h no se observaron diferencias en la cantidad de MTX en el hígado independientemente del tratamiento. Una tendencia interesante se hizo aparente tras 4 h, cuando se encontraba menos MTX en el hígado cuando se coinyectaba con AH (4 h: 68% menos MTX y 8h: 75% menos MTX), como se muestra en la Figura 8.
Apareció una tendencia significativa en el intestino, donde la combinación de AH y MTX resultó en un descenso de la incorporación del fármaco en cada punto temporal, como se muestra en Figura 9.
El intestino se homogenizó completamente, seguido de la solubilización de aproximadamente 400 mg de tejido en 3-6 ml de OptiSolv durante 24 h a 22ºC, seguido de la adición de 10 ml de líquido de centelleo Hisafe-3. Para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 \beta durante un periodo de 3, 7 o 20 d., dependiendo de la fuente de las muestras. Durante los periodos entre contaje, las muestras se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas de las que se había eliminado toda quimio- y fotoluminiscencia.
Los cálculos representan la mediana \pm EEM (n=8). El análisis de los datos con la prueba de aleatorización no paramétrica para pares equiparados demostró que la coadministración de AH redujo de forma significativa la excreción de fármaco al tracto GI (p = 0,031, prueba de una cola).
La disminución en la concentración de MTX osciló entre 43-67%. La prueba de aleatorización no paramétrica para pares equiparados mostró que la coadministración de AH redujo significativamente la excreción de fármaco al tracto gastrointestinal (p = 0,031, prueba de una cola).
En los pulmones había significativamente menos MTX presente a las 4 h cuando se coadministró con AH, con un descenso medio del 52% (p = 0,014). Sin embargo, no se demostraron diferencias en otros puntos temporales, por lo que la significación de esta observación permanece incierta.
No se detectaron tendencias observables en bazo, útero, cerebro, corazón, nódulos linfáticos, estómago y riñones.
Existen dos posibles mecanismo de focalización del metotrexato mediante AH a las células tumorales (Figura 10).
Se observó un efecto de focalización significativo cuando el AH se combinó con MTX (Figura 7). El mayor aumento relativo en la retención del fármaco en el tumor se observó a las 0,5 h (aumento medio del 24%), 1 h (aumento medio del 30%) y 2 h (aumento medio del 119%), mientras que a las 4 h y 8 h el aumento era negligible. A causa del pequeño tamaño de la población y la distribución no paramétrica de los datos se utilizó la prueba de la suma de rangos de Mann-Whitney, y reveló un aumento significativo de incorporación del fármaco al tumor cuando el AH se coinyectaba. Tras 1 h la significación estadística era p = 0,021 y a las 2 h, p = 0,050. Los otros puntos temporales no demostraron una diferencia estadísticamente significativa, pero la tendencia en la concentración de MTX/g de tumor era consistentemente mayor cuando se coinyectaba con AH.
Los datos que se muestran en la Figura 7 demuestran inequívocamente que la coadministración con AH ha aumentado en gran medida la incorporación de MTX por el tumor dentro de los 30 min. tras la inyección. Además, la coadministración también mantiene un nivel distintivamente superior durante el subsiguiente descenso en la concentración de fármaco en el tumor. Tras 1 h la diferencia era significativa con una p = 0,021 (n_{1} =8, n_{2} =8), y tras 2 h con una p = 0,05 (n_{1} =8, n_{2} =8) evaluado mediante pruebas no paramétricas.
El AH que contiene MTX embebido se une a los receptores (CD44 y/o I-CAM-1) y se internaliza a través de endocitosis mediada por receptores, liberando asó el fármaco a la célula tumoral.
La red molecular de AH actuará como impedimento para la difusión hacia el exterior, de forma que tras la unión del AH a los receptores (CD 44, RHAMM y/o ICAM-1), el MTX embebido puede difundir a las células tumorales. Mientras se mantiene en la superficie de las células con la matriz de AH el MTX tiene una mayor disponibilidad para los mecanismos de transporte activo que normalmente se utilizan para el transporte de MTX hacia la célula subyacente.
Los efectos colaterales y la distribución de un fármaco a tejidos diferentes a los puntos de actividad deseables también puede estar influenciada por su asociación con el AH. Por ejemplo, el AH normalmente se elimina del torrente sanguíneo mediante la incorporación celular mediada por receptores y el catabolismo en el hígado (80-90%), riñones (10%), bazo y médula ósea, con alguna variación menor según la especie en los dos últimos lugares. Como es esperable el AH parece aumentar la liberación hepática del fármaco al menos durante un corto periodo. Tras 30 min. y 1 h el hígado mostró un aumento medio en la concentración de MTX del 65% y 26% respectivamente. Tras 2 h no se observó diferencia en la cantidad de MTX en el hígado, independientemente del tratamiento. Una tendencia interesante se hizo aparente tras 4 h, cuando se encontró menos MTX en el hígado cuando se coinyectó con AH (4 h: 68% menos MTX y 8h: 75% menos MTX). Tras la administración intravenosa el MTX está ampliamente distribuido en el agua corporal, y puede retenerse en el hígado durante meses (McEvoy, 1988); por lo tanto el descenso de concentración medio de MTX en el hígado a las 4 y 8 h cuando se coinyecta con AH podría indicar un equilibrio alterado de las rutas de eliminación farmacocinética. Teniendo en consideración que el AH se metaboliza rápidamente en las células endoteliales del hígado (CEH) se deduce que el MTX que se cointernaliza con el AH podría ser liberado en las células de la capa sinusoidal del hígado, donde podría difundir hacia los hepatocitos para ser secretado en la bilis y subsiguientemente al tracto gastrointestinal, o bien ser devuelto a la circulación para su redistribución al agua corporal y su excreción urinaria, o ambas.
Podría existir una ventaja terapéutica por la focalización hepática a corto plazo. En el caso de la metástasis de hígado una exposición rápida y elevada a MTX podría ser beneficiosa, y ya que la focalización observada es sólo de 1 h esto podría contrarrestar cualquier problema de toxicidad a largo plazo. La focalización hepática puede utilizarse con fármacos que requieren una bioactivación, por ejemplo la mitomicina C, doxorubicina, en la que la mezcla de fármaco/AH se focalizaría a las CEH. Con el fármaco inactivo concentrado en las CEH éste podría difundir hacia los hepatocitos para su activación, actuando así como un mecanismo de focalización de la activación.
Uno de los puntos principales de toxicidad del MTX es el tracto gastrointestinal. La coadministración de MTX con AH disminuyó significativamente la cantidad de fármaco liberado al tracto GI. Puede haber muchos mecanismos asociados con la disminución de la concentración de MTX en el intestino.
El metotrexato es una molécula muy pequeña, que se esperaría en condiciones normales que atravesara la mayoría de paredes capilares, mientras que la asociación con AH reduciría en gran medida su paso a través de esta ruta.
La degradación rápida del AH en las células endoteliales del hígado resultó en una liberación rápida de MTX en el hígado y el retorno al torrente sanguíneo, donde puede sufrir una mayor eliminación renal, como se indica tras 1 h, cuando un 50% más de MTX se excretó en la orina de los ratones que recibieron preparaciones de MTX/AH.
La ruta principal para la eliminación final del MTX del cuerpo es la excreción en la orina. Parece haber un ligero aumento del contenido renal del fármaco con AH, pero se cree por otras evidencias que el AH es incorporado y catabolizado muy rápidamente por los riñones, de forma que el tiempo de residencia sería corto y el fármaco asociado se liberaría rápidamente a la orina.
Conclusión
Los resultados aquí presentados representan la primera fase de un estudio preclínico para estudiar la hipótesis de que la administración de agentes terapéuticos junto con hialuronano conseguirá una liberación selectiva en la diana deseada del tejido patológico; consiguiendo así una concentración mayor y más efectiva en ese punto. En ese caso el metotrexato, un fármaco citotóxico ampliamente utilizado en los regímenes de tratamiento actuales para el cáncer de mama humano y otros tumores humanos, y para la artritis reumatoide, se ha estudiado mediante la vía de administración intravenosa con y sin hialuronano.
Se ha encontrado que el modelo de ratones desnudos es un modelo particularmente adecuado para el estudio del cáncer de mama humano en un huésped vivo, y para resolver algunas cuestiones fundamentales en la utilización del AH para dirigir agentes terapéuticos a los puntos de tejido enfermo, y por lo tanto para potenciar sus efectos beneficiosos. Nuestros resultados se han alcanzado con un fármaco de bajo peso molecular que no muestra una forma específica de asociación con el AH, lo que demuestra que el AH puede liberar tal fármaco en cantidades mejoradas en tejidos patológicos cuando se inyecta en el torrente sanguíneo. Este estudio demuestra que en las condiciones prevalentes en el cuerpo, el MTX es retenido de forma suficiente con el AH para causar una potenciación significativa de la liberación en el cáncer de mama humano, así como una reducción potencial de los efectos colaterales no deseados de toxicidad gastrointestinal.
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Ejemplo 3
Preparado e Inyección de Combinaciones de Fármaco de Paclitaxel/Hialuronano
Una vez establecida la utilidad del modelo de ratones desnudos para el AH/Paclitaxel, puede utilizarse para probar la efectividad de otros quimioterápicos. Se decidió que, debido a su importancia terapéutica, debía utilizarse el paclitaxel (también conocido como taxol).
El paclitaxel se aísla del tejo americano, Taxus brevifolia, (Wani et al 1971), y es clínicamente activo contra el cáncer de ovario y mama avanzado (Rownisky et al 1990; McGuire et al 1989) y actualmente está en fase de ensayo clínicos para el tratamiento de una variedad de otros tumores. Sin embargo, el problema principal asociado con el paclitaxel es su extrema lipofilia y la consecuente baja solubilidad en agua. En un esfuerzo por solucionar este problema se han sintetizado análogos de paclitaxel y profármacos junto con grandes esfuerzos por producir formulaciones seguras y biocompatibles. Hasta la fecha los profármacos no han mostrado la suficiente estabilidad, solubilidad o actividad que pueda garantizar el desarrollo clínico (Mathew et al 1992; Vyas et al 1993). Sin embargo, los taxanos semisintéticos están mostrando una mayor solubilidad y potencia que el paclitaxel (Bissery et al 1991) y una forma el Taxotere ha iniciado ensayos en humanos (Bisset et al 1993).
La formulación clínica actual del paclitaxel utilizada para la liberación intravenosa utiliza etanol y Cremophor EL en una proporción 1:1 (v/v) con el fármaco a 6 mg/ml. El Cremophor EL es en realidad aceite de castor polietoxilado; un surfactante claro, de viscosidad aceitosa, amarillo. Los estudios de estabilidad han mostrado que la formulación original tiene una caducidad de 5 años a 4ºC. La preparación se diluye antes de su uso con salina al 0,9% o dextrosa al 5% hasta concentraciones de 0,3-1,2 mg/ml y la estabilidad física y química del material en estas condiciones es ca. 27 h. Sin embargo, la dilución del vehículo hasta estos niveles puede producir una solución supersaturada (Adams et al 1993) que puede tener tendencia a la precipitación si se utiliza fuera de las especificaciones establecidas. Por lo tanto es necesario un filtro en línea durante la administración como salvaguarda frente a la infusión de partículas. También es recomendable que las soluciones de paclitaxel diluido se utilicen durante las 24 h desde su preparación. En las anteriores soluciones también se ha observado un enturbiamiento y se ha atribuido a la extracción por el Cremophor de los plastificantes de las bolsas y tubos de infusión (Waugh et al 1991).
Además de los problemas de inestabilidad física mencionados previamente el problema más significativo con el Cremophor es el hecho de que se ha descrito que tiene actividad farmacológica. Una serie de fármacos se administran utilizando Cremophor EL, lo que incluye la ciclosporina, tacrolimus y teniposida. Sin embargo, la dosis de Cremophor EL administrada con paclitaxel es superior que con cualquier otro fármaco del mercado. Se ha observado que el Cremophor causa episodios de hipersensibilidad serios o fatales. La toxicidad del vehículo también puede ser en gran parte responsable de las reacciones anafilácticas fatales o muy graves observadas tras una infusión rápida de paclitaxel en animales o humanos (Dye & Watkins 1980; Lorenz et al 1977; Weiss et al 1990).
Se prepara una solución de reserva de paclitaxel y se preparan inyecciones individuales de acuerdo con las masa corporal individual de cada ratón.
Se añadió AH desecado (Mr modal 8,9 x 10^{5} kDa) a una porción de la solución de reserva de 24,5 mg/ml de paclitaxel y se disolvió durante toda la noche con agitación, para proporcionar una concentración final de 21 mg/ml. Para asegurar la esterilidad se añadió gentamicina hasta una concentración de 50 \mug/ml y se incubó durante toda la noche a 4ºC. Tras la adición de [^{3}H]paclitaxel, la mezcla de reserva de AH/paclitaxel se diluyó hasta la concentración inyección con cloruro sódico para inyección. Las inyecciones se prepararon individualmente de acuerdo con las masas corporales de los ratones, para proporcionar 15 mg/kg de paclitaxel y 12,5 mg/kg de AH en 50 \mul. Con esta cantidad de AH inyectado en el cuerpo, la cinética de saturación se podría observar durante el periodo del experimento (Fraser et al, 1983).
Para asegurar que el AH mantiene su peso molecular durante la preparación de la mezcla de inyección de paclitaxel/AH, se analizó la solución de inyección en gel de exclusión por tamaño Sephacryl S-1000 (Pharmacia, Uppsala, Suecia) con especificaciones de columna de 1,6 cm x 70 cm, tamaño de muestra 2 ml, tasa de flujo de 18 ml/h y 2 ml de tamaño de fracción. La Figura 4 muestra que el AH retuvo su peso molecular durante el proceso de mezclado.
Los ratones se dividieron de forma aleatoria en 2 grupos de 40 animales. el Grupo I recibió sólo paclitaxel, y el Grupo 2 recibió una terapia de combinación de paclitaxel/AH. Los animales se dispusieron de forma individual en una caja de inyección, y se administraron las inyecciones a través de la vena de la cola. En cada inyección se proporcionó paclitaxel tritiado (media de desintegraciones inyectadas por minuto (dpm) \pm error estándar de la media (EEM): 19.159.146 \pm 1.336.819). Los ratones se mantuvieron individualmente en recintos de plástico blandos e impermeables para poder recolectar la orina. Los ratones se anestesiaron tras 30 min., 1 h, 2 h, 4 h u 8 h tras la inyección mediante una inyección intra-peritoneal de 0,1 ml de Nembutal (Glaxo, Australia Pty. Ltd., Melbourne, Australia), y se extrajo sangre del corazón o de los grandes vasos utilizando una aguja y jeringa. Tras la extracción de sangre los animales se sacrificaron mediante dislocación cervical.
La sangre se recogió en tubos de vidrio recubiertos de EDTA y se preparó plasma mediante centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Se contó la radioactividad en una alícuota de 50 \mul tras la decoloración con 100 \mul de peróxido de hidrógeno al 30% v/v y la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII. Para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 \beta durante un periodo de 3, 7 o 20 d., dependiendo de la fuente de las muestras. Durante los periodos entre contaje, las muestras se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas de las que se había eliminado toda quimio- y fotoluminiscencia.
Para determinar el porcentaje de paclitaxel inyectado en el plasma, fue necesario calcular el volumen total de plasma de cada ratón (ml), utilizando la fórmula estándar:
Masa del ratón (g) x volumen de sangre del ratón (0.07) x proporción de plasma en la sangre (0,59)
El porcentaje de paclitaxel inyectado en plasma se calculó entonces:
7
8
Para asegurar una cuantificación adecuada de la cantidad de paclitaxel liberada al torrente sanguíneo, el punto de inyección en la vena de la cola se diseccionó y se cuantificó el paclitaxel. El porcentaje medio de la inyección de paclitaxel que permanece en el punto de inyección también se determinó. La cantidad de paclitaxel liberado al torrente sanguíneo (paclitaxel disponible para su distribución a los tejidos y al tumor) se calculó como:
9
La cantidad de paclitaxel liberado al torrente sanguíneo a partir de este momento se denominará la "dosis inyectada".
Para realizar comparaciones precisas entre la población de muestras y normalizar las pequeñas variaciones en las masa de los órganos y tumores, la concentración de paclitaxel en los órganos y tumores y el fluido corporal se expresó como % de la dosis inyectada/gramo de tejido.
Se calculó el porcentaje medio de la inyección de paclitaxel que permanece en el lugar de inyección. Para normalizar estas variaciones, el porcentaje de dpm encontrado en el tumor y los tejidos se calculó como el porcentaje de dpm inyectadas menos las dpm que permanecen en el lugar de inyección. Esta cantidad se denominará la dpm disponible o paclitaxel disponible.
Cuando fue posible se recogió orina de los recintos de plástico impermeables con una jeringa y aguja. La orina se clarificó mediante centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Su contenido radiactivo se midió tras la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII a las muestras que oscilan entre 8-30 \mul.
Inmediatamente tras el sacrificio del ratón se extrajeron el tumor, hígado, corazón, bazo, vejiga, riñones izquierdo y derecho, útero, pulmones, estómago, intestinos, cerebro y nódulos linfáticos y se analizó la radiactividad total. La radioactividad total en cada tejido se determinó solubilizando 100-400 mg de tejido en 3-6 ml de OptiSolv (ACC, Melbourne, Australia) durante 36 h, 22ºC. Tras completarse la solubilización, se contó la radiactividad en el tejido tras añadir 10 ml de líquido de centelleo HiSafeIII. De nuevo para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 \beta durante un periodo de 3, 7 o 20 d., dependiendo de la fuente de las muestras. Durante los periodos entre contaje, las muestras se almacenaron en oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas de las que se había eliminado toda quimio- y fotoluminiscencia.
Ejemplo 4
Utilización del 5-Fluorouracilo e Introducción de AH
El 5-fluorouracilo es (5-FU) un antimetabolito que se utiliza normalmente en el tratamiento del cáncer de mama y del tracto gastrointestinal (Piper y Fox, 1982). El 5-FU se convierte en su forma de nucleótido activo de forma intracelular donde éste interfiere tanto con la síntesis de DNA como de RNA. El fármaco funciona a través de dos mecanismos in vivo:
(i) El FdUMP se une fuertemente a la timidilato sintasa lo que evita la formación de timidilato, que es un precursor esencial de la desoxitimidina trifosfato (dTTP) que es uno de los cuatro desoxiribonucleótidos necesarios para la síntesis de DNA. El estado de carencia de timina creado por esta inhibición es tóxico para las células en división activa (Pinedo y Peters, 1988).
(ii) La segunda forma en la que el 5-FU funciona es que la incorporación de FUTP al RNA interfiere con la función del RNA. La inhibición de la timidilato sintasa causada por incorporación de Fdurd y 5-FU al RNA es capaz de causar efectos citotóxicos en las células. Tanto la concentración como la duración de la exposición al 5-FU son determinantes importantes de la citotoxicidad. Los efectos dirigidos al RNA son probablemente predominantes con la duración prolongada de la exposición, mientras que los efectos dirigidos al DNA serán más importantes durante una exposición a corto plazo de células en fase S.
Varios estudios han examinado la utilización de AH como un sistema de liberación de fármacos para fármacos antitumorales. Coradini et al (1999) unió covalentemente butirato sódico a AH, para determinar si esta combinación de AH/butirato sódico podía potenciar la incorporación de fármaco por las células de cáncer de mama in vitro. Este estudio indicó que el mecanismo de acción del AH como vehículo de liberación de fármacos podía involucrar que el derivado AH-butirato-éster se llevara hasta los receptores CD44. El complejo AH/fármaco se internalizó, seguido por la hidrólisis citoplasmática del complejo AH/fármaco, que subsiguientemente libera el butirato que ejerce un efecto antiproliferativo. Se ha realizado un estudio in vivo que une covalentemente la mitomicina C al AH como tratamiento de los xenoinjertos de pulmón de Lewis murinos (Akima et al, 1996). Se encontró que el complejo AH-MMC resultó en actividad antitumoral a una dosis tan baja como 0,01 mg/kg mientras que sólo el agente, la mitomicina C no mostró actividad antitumoral.
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Ejemplo 5
Investigación de la Acción sinérgica de 5-FU y AH en Células de Cáncer de Mama Humano
Las líneas celulares de adenocarcinoma de mama humano MDA-MB-468, MDA-MB-435 y MDA-MB-231 se seleccionaron en base a la afinidad de unión a AH (Culty et al, 1994) y la expresión de los receptores de AH de CD44 y RHAMM (Wang et al, 1996). Un resumen de las características de las líneas celulares se muestran en la Tabla 3.
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TABLA 3
10
Las líneas celulares MDA-MB-468, MDA-MB-435 y MDA-MB-231 se cultivaron de forma rutinaria como se describe en el Ejemplo 1.
Puede verse en la Tabla 4 que las células de cáncer de mama cultivadas en medios que contienen 0 nM de 5-FU + 100 nM de AH no mostraron un efecto proliferativo o citotóxico estadísticamente significativo comparado con células no tratadas.
TABLA 4
12
Las pruebas estadísticas se realizaron utilizando tanto la prueba de la suma de rangos no paramétrica como la prueba paramétrica de t de Student.
Por lo tanto todos los resultados se expresaron como un porcentaje del contaje celular a 0 nM 5-FU/0 nM AH. Se detectaron diferencias claras en los patrones de crecimiento entre líneas celulares, por ejemplo las células MDA-MB-231 y MDA-MB-468 mostraron una baja eficiencia de crecimiento en placa, en las que había presentes numerosas células flotantes antes de la aplicación del medio de prueba. La línea celular MDA-MB-435 mostró una elevada eficiencia de crecimiento en placa y una tasa de crecimiento muy rápida.
Cuando se combinó AH con 5-FU se observó un efecto sinérgico citotóxico con la línea celular MDA-MB-468, pero no con las líneas celulares de cáncer de mama MDA-MB-231 o MDA-MB-435. Esto se muestra en la Figura 11. La CI_{50} del 5-FU solo fue de >50 \muM, pero cuando se combinó con AH la CI_{50} fue de 40 nM, una reducción en la dosis de fármaco de hasta 1250 veces.
Los resultados de los experimentos in vitro demostraron un aumento en la muerte celular cuando se aplicó 5-FU a las células de cáncer de mama en presencia de AH. Las células MDA-MB-468 mostraron la mayor susceptibilidad a la terapia de 5-FU/AH, en las la CI_{50} se redujo de >50 \muM hasta 40 nM, mientras tanto MDA-MB-231 como MDA-MB-435 prácticamente no se vieron afectadas por la combinación de 5-FU/AH. Todas las líneas celulares de cáncer de mama expresaron niveles elevados del receptor CD44: MDA-MB-468 (60-80%), MDA-MB-231 (40-60%) y MDA-MB-435 (40-60%) determinado como en Culty et al (1994). Se ha demostrado que las tres líneas celulares utilizadas en estos experimentos pueden degradar el AH, lo que implica que la función de CD44 en las células tumorales puede ser la de mediar la degradación del AH (Culty et al, 1994).
Otro factor a considerar es la exposición previa de las células a los fármacos quimioterápicos. Antes de que una línea celular tumoral se aísle a partir de un paciente, el paciente de cáncer a menudo se ha sometido a quimioterapia o radiación, lo que puede resultar en que el tumor contenga células resistentes al tratamiento. En el caso de la MDA-MB-435 y MDA-MB-231, los pacientes de los que se derivaron las líneas celulares habían sido expuestos previamente a 5-FU (Cailleau et al, 1974). A causa de que las células tumorales tienen varios mecanismos de adaptación para superar la citotoxicidad del fármaco, es muy probable que la masa de tumor que permanece tras el tratamiento sea resistente al 5-FU, alterando subsiguientemente la susceptibilidad de las células al fármaco in vitro.
Con la intención de extrapolar cualquier dato in vivo obtenido en ratones al tratamiento de sus homólogos humanos, el modelo y diseño experimentales se desarrollo cuidadosamente. Para demostrar definitivamente la focalización in vivo y la eficacia terapéutica de la terapia de 5-FU/AH adyuvante en los xenoinjertos de cáncer de mama humano, se examinaron los siguientes factores:
Los tumores de cáncer de mama humano se establecieron en una cepa de ratón desnudo bien validada del Walter and Eliza Hall Institute, un modelo ampliamente aceptado para estos estudios que evita una respuesta inmune contra las células alogénicas.
Los datos comparativos sobre la farmacocinética del 5-FU ya habían sido publicados para los ratones desnudos y humanos (Inaba et al, 1988), y se utilizaron en el diseño de este estudio, para simular dosis lo más cercanas posible a las terapéuticas en humanos.
Un objetivo principal fue la validación de que el comportamiento histológico y citológico de los tumores establecidos en estos ratones eran comparables al de los tumores en sus huéspedes humanos naturales. En la realización de este objetivo también se ha demostrado que las células tumorales en los ratones son de origen humano y que éstas expresan receptores de AH altamente relevantes como RHAMM y CD44.
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Ejemplo 6
Preparación de Soluciones de AH y 5-FU
Se preparó una reserva de solución de AH (10 \muM, 7 mg/ml) disolviendo AH desecado (Mr modal 7 x 10^{5} kDa,) en NaCl para inyección al 0,9% p/v libre de pirógenos. Para asegurar una solución homogénea el AH se disolvió durante toda la noche a 4ºC seguido de agitación abundante. Para asegurar que el AH mantenía su peso molecular durante la preparación de la solución de reserva, la solución se analizó en un gel de exclusión por tamaño Sephacryl S-1000 con especificaciones de columna de 1,6 cm x 70 cm, tamaño de muestra de 2 ml, tasa de flujo de 18 ml/h y tamaño de fracción de 2 ml. El AH se utilizó a una concentración final de 100 nM, con todas las diluciones realizadas en el medio de cultivo apropiado.
La solución de reserva de 5-FU se preparó mediante la disolución de 5-FU en hidróxido sódico 0,1 M y se llevó a una concentración de 20 mg/ml con NaCl para inyección al 0,9% p/v libre de pirógenos. La solución de reserva se filtró a través de un filtro de 0,22 \mum para asegurar la esterilidad antes de la adición de [3H]-FU y la dilución hasta la concentración de inyección con cloruro sódico para inyección. Las inyecciones individuales se prepararon de acuerdo con las masas corporales de los ratones individuales, con el objetivo de proporcionar 30 mg/kg de 5-FU en 50 \mul (equivalentes a una dosis terapéuticas humana de 10,5 mg/kg para una peso corporal medio de 60 kg; Inaba et al, 1988).
Una solución de reserva libre de pirógenos de AH (10 mg/ml; Mr modal 7 x 10^{5} Da) se añadió a una porción de la solución de reserva de 5-FU 20 mg/ml y se incubó durante toda la noche con agitación, hasta una concentración final de AH equivalente a 12,5 mg/kg de masa del ratón. Las inyecciones se prepararon individualmente de acuerdo con las masas de los ratones, para liberar 30 mg/kg de 5-FU y 12,5 mg/kg de AH en 50 \mul. Con esta cantidad de AH inyectado en el cuerpo, la cinética de saturación se podría observar durante el periodo de experimentación (Fraser et al, 1983). Para asegurar que el AH había mantenido su peso molecular durante la preparación de la mezcla de inyección, la solución de inyección se analizó en un gel de exclusión por tamaño Sephacryl S-1000 con especificaciones de columna de 1,6 cm x 70 cm, tamaño de muestra de 2 ml, tasa de flujo de 18 ml/h y tamaño de fracción de 2 ml. El hialuronano se detectó en las fracciones de la columna mediante el ensayo del ácido urónico.
El ensayo del ácido urónico se utilizó para detectar la presencia de hialuronano cualitativamente a partir de las fracciones recogidas del procedimiento de cromatografía de gel filtración. Una alícuota de 25 \mul de cada fracción se transfirió entonces a una placa de 96 pocillos. Entonces se añadieron 250 \mul de un reactivo de carbazol (carbazol 3 M/borato 0,025 M en H_{2}SO_{4}) a esas fracciones. La placa de 96 pocillos se incubó durante 45-60 min. a 80ºC. Se utilizó un lector de placas Dynatech MR7000 con un filtro de 550 nm para leer la placa de 96 pocillos. La absorbancia se consideró que era significativa cuando fue superior en >3 desviaciones estándar a la absorbancia basal. La absorbancia basal se calculó tomando el mismo número de puntos de la muestra antes y después de Vo y Vt siendo el número medio de puntos 16 (Fraser et al. 1988).
La formulación del AH y 5-FU (AH 10 mg/ml y 5-FU 20 mg/ml en NaCl 0,5%, pH 8,9) no mostró un efecto de degradación en el peso molecular del AH. El análisis cromatográfico en un gel de exclusión por tamaño indicó que el peso molecular modal de 700.000 Da se mantenía.
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Ejemplo 7
Ensayo de Citotoxicidad del Fármaco: Diseño Experimental
En el diseño de los experimentos de titulación del fármaco in vitro es deseable utilizar concentraciones de fármaco similares a las concentraciones que se alcanzan en plasma tras la administración intravenosa. Cuando el 5-FU se administra terapéuticamente mediante vía intravenosa (iv) a 10,5 mg/kg (400 mg/m^{2}), el nivel máximo en plasma dentro de los 30 min. es de 8 \mug/ml [61 \muM, Kubo, 1990). En base a estas concentraciones de plasma in vivo se seleccionaron las siguientes concentraciones de fármaco: 0, 1, 5, 10, 20, 50 y 100 \muM de 5-FU \pm 100 nM de AH. Las líneas celulares MDA-MB-468, MDA-MB-231 y MDA-MB-435 se cultivaron como se ha especificado anteriormente en los ejemplos 4 a 5. Cuando los cultivos alcanzaron la confluencia las células se recogieron de los recipientes en tripsina al 0,25%/EDTA 0,05%. La suspensión de células simples se contó con un contador Coulter (modelo ZM1) y las células se resuspendieron a 100.000 células/ml en un medio específico de las células. Las células se sembraron en placas de 24-pocillos (área de la superficie 2 cm^{2}) añadiendo 0,5 ml de la suspensión celular por pocillo, lo que resultó en 50.000 células/pocillo. Se permitió que los cultivos se adhirieran durante 24 h, antes de eliminar el medio, se lavaron las monocapas con HBSS y se añadió el medio de prueba (5-FU + AH). Tras 4 días de crecimiento en el medio de prueba los cultivos se lavaron con HBSS, las células se recogieron del pocillo mediante tripsinización con tripsina al 0,25%/EDTA 0,05% 0 y las células se contaron con un contador Coulter.
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Ejemplo 8
Evaluación del AH como vehículo de liberación de fármacos y de focalización en tumores
En base a los resultados de los experimentos de sensibilidad al fármaco in vitro como se describe en los ejemplos 5 a 7, y la expresión de los receptores de AH de CD44 y RHAMM, la línea celular de carcinoma de mama humano MDA-MB-468 se seleccionó como la célula tumoral a inocular para la generación de cualquier xenoinjerto de tumor humano en ratones desnudos. Las células se cultivaron de forma rutinaria y se subcultivaron como se ha descrito previamente en el Ejemplo 5. Para su inyección en ratones, las células se cultivaron hasta un confluencia del 100%, se tripsinizaron en una solución de tripsina al 0,025%/EDTA 0,01%, se lavaron dos veces mediante centrifugación en una centrífuga de sobremesa Beckman TJ-6 a 400 g_{av} durante 10 min., se contaron utilizando un contador Model-ZM Coulter y se resuspendieron en un medio de Leibovitz L-15 libre de suero a 1 x 10^{8} células/ml.
Los ratones hembra desnudos atímicos CBA/WEHI, de 6 a 8 semanas de edad, se mantuvieron bajo condiciones específicas libres de patógenos, con comida esterilizada y agua disponible a voluntad. Cada ratón recibió una inyección que contiene 5 x 10^{6} células en 50 \mul. Las células se inyectaron con una aguja de calibre 26 en la panícula adiposa mamaria directamente bajo el primer pezón (Lamszus et al, 1997). Las medidas de los tumores se realizaron semanalmente midiendo
\hbox{tres diámetros perpendiculares (d1d2d3). El
volumen del tumor  se estimó utilizando la fórmula:}
(1/6)\pi\ (d1d2d3)
El tratamiento con 5-FU \pm AH se comenzó aproximadamente 4-8 semanas tras la inoculación de las células tumorales. El tamaño medio del tumor en los ratones utilizados en cada estudio se resume en la Tabla 5.
Para establecer la tumorigenicidad de la línea celular de cáncer de mama MDA-MB-468 y su capacidad para generar tumores tras la inyección en un huésped animal apropiado, fue necesario realizar pruebas patológicas. Para que un tumor sea fisiológicamente viable es esencial la neovascularización en la que la red capilar aporta los nutrientes al tumor. La presencia de vascularización, invasión ductal, necrosis, apoptosis, índice mitótico elevado y anormalidades nucleares son todas características del carcinoma de mama. El examen de las secciones de los tumores de mama teñidos con hematoxilina y eosina mostró todas estas características, confirmando así que el huésped animal mantiene con éxito un carcinoma de mama humano de grado II.
TABLA 5 Resumen de los tumores de Cáncer de Mama Humano al Inicio de cada Estudio
13
El tumor fijado se deshidrató durante toda la noche en una serie de lavados de etanol del 70-100%, seguido por una inclusión en parafina de la que se cortaron secciones de 2-4 \mum. Las secciones se colocaron en portaobjetos, se desparafinaron, y se hidrataron. Las preparaciones se lavaron 3 x 5 min. en PBS. Las proteínas heterófilas se bloquearon mediante la incubación con suero fetal bovino al 10% durante 10 min., seguido por un lavado con PBS. Los anticuerpos de detección se aplicaron durante 60 min. a TA. Los antisueros o anticuerpos de detección eran dirigidos contra RHAMM, CD44H y CAE. Las preparaciones se lavaron 3 x 5 min. en PBS y se bloqueó la actividad peroxidasa endógena se bloqueó mediante inmersión en H_{2}O_{2} 0,3%/metanol durante 20 min. Tras un nuevo lavado con PBS, se aplicó un antisuero secundario anti-conejo de cerdo conjugado con peroxidasa durante 60 min. a TA, seguido por un lavado de 3 x 5 min. en PBS. Se prepararon las tabletas Sigma Fast 3,3'-diaminobenzidina (DAB) de acuerdo con las instrucciones del fabricante y la solución de DAB se aplicó durante 5-10 min. a TA. Las preparaciones se lavaron en agua corriente durante 10
\hbox{min., se realizó una contratinción 
con hematoxilina, se deshidrataron y se montaron.}
El origen humano de las células tumorales se confirmó mediante la tinción del tumor y el tejido circundante con un marcador tumoral específico de humano. La presencia de CEA demostró claramente que el tumor era humano, aunque estaba mantenido por el sistema cardiovascular de un huésped murino. Ya que se realizó la hipótesis que la focalización en el tumor podía ocurrir a través de una internalización o unión mediada por receptor, fue necesario establecer la expresión de los receptores de AH, CD44 y RHAMM. La Tabla 6 lista el grado de expresión del receptor en los xenoinjertos de cáncer de mama humano.
TABLA 6 Distribución de receptores de AH en tumores de cáncer de mama humano crecidos en ratones desnudos
14
Índice de clasificación para el porcentaje de expresión de epítopo en tumores:
15
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Ejemplo 9
Utilización de 5-FU y AH en un modelo de ratón desnudo
Los ratones se dividieron de forma aleatoria en 2 grupos de 25 animales. El Grupo 1 recibió [^{3}H]5-FU solo, y el Grupo 2 recibió la combinación de [^{3}H]5-FU/AH. Los tratamientos se administraron cuantitativamente por medio de la vena de la cola pesando la jeringa de inyección antes y después de la inyección. Se dispensó en cada inyección 5-FU tritiado (dpm medias inyectadas \pm EEM: 31.313.002 \pm 131.348) contenido en 30 mg/kg de 5-FU \pm 12,5 mg/kg de AH.
Para asegurar una cuantificación precisa de la cantidad de [^{3}H]5-FU liberada al torrente sanguíneo, se diseccionó el lugar de inyección en la vena de la cola y se midió su contenido de [^{3}H]5-FU. La cantidad de 5-FU liberada al torrente sanguíneo (5-FU disponible para la distribución a los tejidos y al tumor) se calculó como:
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La cantidad de 5-FU liberada al torrente sanguíneo se denominó la "dosis inyectada".
Para poder realizar comparaciones exactas entre la población de muestra y normalizar las pequeñas variaciones en las masas de los órganos y tumores, se expresó la concentración de 5-FU en los órganos del cuerpo y el fluido corporal y tumoral como % de la dosis inyectada/gramo de tejido.
Los ratones se situaron individualmente en un recinto de plástico, impermeable para poder recoger la orina. A los 10 min., 20 min., 30 min., 1 h o 2 h después de la inyección, los ratones se anestesiaron mediante una inyección intraperitoneal de 0,1 ml de Nembutal.
Tras anestesiar los animales, se recogió sangre del corazón o de los grandes vasos sanguíneos utilizando una jeringa con aguja. La sangre se recogió en tubos de vidrio con EDTA y el plasma se preparó mediante centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Se contó la radioactividad en 50 \mul tras su decoloración con 100 \mul de peróxido de hidrógeno al 30% v/v y la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII. Para superar la quimio- y fotoluminiscencia, las muestras se contaron durante 2 min. en un contador Wallac 1410 \beta durante un periodo de 3, 7 o 20 días, dependiendo del origen de la muestra. Durante los periodos de contaje, las muestras se almacenaron en la oscuridad a temperatura ambiente. Todos los cálculos se realizaron en muestras estabilizadas en la que la quimio- y fotoluminiscencia habían desaparecido. Para determinar el porcentaje de 5-FU inyectada en plasma, fue necesario calcular el volumen total de plasma de cada ratón (ml). La fórmula estándar fue:
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El porcentaje de 5-FU inyectado en el plasma se calculó mediante:
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Cuando fue posible, se recogió la orina del recinto de plástico impermeable con una aguja y una jeringa. La orina se clarificó por centrifugación a 14.000 g_{av} durante 10 min. Se midió su contenido radioactivo tras la adición de 3 ml de líquido de centelleo HiSafeII a las muestras entre un rango de 8-30 \mul. Debido a las dificultades técnicas en la cuantificación exacta del volumen de orina producida por cada ratón, el % de la dosis de 5-FU inyectada en la orina se calculó mediante la siguiente fórmula:
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Una vez extraída la sangre, los ratones se sacrificaron mediante dislocación cervical. Inmediatamente después de sacrificar a los ratones se extrajeron el tumor, hígado, corazón, bazo, vejiga, riñones, útero, pulmones, estómago, intestinos, cerebro y nódulos linfáticos y se analizó su radioactividad total. La radioactividad total por tejido se determinó mediante la solubilización de 100-400 mg de tejido en 3-6 ml de durante 36 h, a 22ºC. Tras la solubilización se contó el tejido tras añadir 10 ml de líquido de centelleo HiSafeIII. Las muestras se contaron como se ha descrito anteriormente para evitar la quimioluminiscencia.
Tal como se muestra en la Figura 12, existe un efecto de focalización significativo cuando se combinan AH y 5-FU. El gran aumento relativo en la retención del fármaco en el tumor se observó a los 10 min., cuando el AH aumentó la incorporación del fármaco en un factor de 2,42 (p = 0,001, prueba t Student). A los 20 min. y a los 30 min. tras la administración de AH/5-FU, también se notó un aumento estadísticamente significativo en la incorporación de 5-FU en el tumor, con un aumento de la incorporación del fármaco de 1,5 y 2 veces respectivamente (p<0,001, prueba t Student). Los otros puntos temporales no mostraron una diferencia estadísticamente significativa entre 5-FU administrado como un único agente y la coinyección con AH.
Fue importante establecer que los órganos metabólicos como el hígado, bazo y riñones no experimentaron un alto nivel de focalización de fármaco que pudiera neutralizar cualquier aspecto positivo de un aumento de la focalización en el tumor. La tabla 7 muestra la incorporación de [^{3}H]5-FU en cada tejido en los diferentes puntos temporales analizados.
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(Tabla pasa a página siguiente)
21
La Figura 13 muestra que los órganos metabólicos primarios del AH son el hígado, nódulos linfáticos y bazo, mientras que el 5-FU se metaboliza mayoritariamente en el hígado.
Estos órganos no presentan un aumento significativo en la incorporación de 5-FU cuando se coinyecta con AH. No obstante, los riñones demostraron un aumento significativo en la focalización de 5-FU a los 10 min. tras la administración con AH (aumento de 1,8-veces, p = 0,004). Tras este punto, aunque no fue estadísticamente significativo, esta tendencia de aumento de la incorporación del fármaco continuó hasta la finalización del tiempo de
muestreo.
La vejiga, los intestinos y la médula ósea no demostraron un aumento de la incorporación de 5-FU. En los tejidos como el útero, hubo un aumento a corto plazo en la incorporación del fármaco a los 10 min. (aumento de 1,8-veces, p = 0,032), pero no se mostraron diferencias en los otros puntos de tiempo, por lo que la significación de esta observación permanece incierta.
El estómago, cerebro y pulmones mostraron un aumento de la incorporación de 5-FU en uno o dos puntos de muestreo. No obstante, debido al pequeño número de animales en cada punto de tiempo (n=5) no fue posible obtener una significación estadística sustancial, aunque se pudo observar una marcada tendencia como se muestra en la Figura 14A-C.
En los últimos puntos de muestreo de 1 h y 2 h, se notó un descenso significativo en el 5-FU cardíaco, en la que la coadministración con AH resultó en un descenso del 59% (p = 0,003) y 53% (p = 0,021) respectivamente.
No fue posible recoger orina de cada ratón, debido a las variaciones en la tasa de micción; por lo que no se recogió orina suficiente para permitir el análisis estadístico.
Cuando el 5-FU se coinyectó con AH hubo un descenso temprano en los niveles circulantes de 5-FU (Tabla 7). El hialuronano redujo el 5-FU en plasma en un 55% (p = 0,001). La vida media en plasma farmacocinética se alteró de 28 min. a 56 min. en los ratones que recibieron 5-FU/AH como se muestra en la Figura 15.
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Ejemplo 10
Administración de Regímenes de Tratamiento a Ratones
Uno de los regímenes de tratamiento más utilizados para el cáncer de mama humano es la ciclofosfamida, metotrexato y 5-fluorouracilo que se administró en el día 1 y 8 de un ciclo de 28 días. En el cáncer de mama humano, el régimen de tratamiento inicial es de 6 ciclos, al cabo del cual se reevalúa el estado del paciente, por lo tanto intentamos simular el régimen de tratamiento humano de la forma más cercana posible exponiendo a los ratones a 6 ciclos (6 meses) de tratamiento en un estudio de eficacia a largo plazo y a 6 ciclos (6 semanas) en un estudio de eficacia a corto plazo. Considerando que el ciclo de vida de un ratón es de aproximadamente 2 años, comenzamos ambos protocolos de tratamiento a corto y largo plazo tal como se muestra en la Tabla 8.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 8 Protocolos de Administración de Tratamiento
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Los ratones se dividieron de forma aleatoria en 7 grupos de 8 animales por grupo para el estudio a corto plazo y 5 grupos de 8 animales para el estudio a largo plazo (consultar la Tabla 8 para el calendario de dosificación y administración de tratamiento).
El tratamiento no se extendió más allá de los 6 meses ya que se ha demostrado que la quimioterapia que dura más de seis meses no se asocia generalmente con un mayor beneficio (Harris et al, 1992).
Se pesaron los animales y se midieron los volúmenes del tumor en el día de la aplicación del tratamiento para el estudio a largo plazo tal como se ha descrito en el Ejemplo 8. Se pesaron los animales del estudio de 6 semanas y se midieron los volúmenes del tumor en una base diaria. Los animales se situaron por separado en una caja de inyección, y las inyecciones se administraron a través de la vena de la cola. Se ha probado de forma experimental que el estrés puede ser un factor esencial en la respuesta de pacientes a la quimioterapia (Shackney et al, 1978), por lo que nos aseguramos de colocar el mismo número de ratones en cada jaula, el número de animales por jaula varió entre 5 y 8 dependiendo de la fase del experimento.
La finalización del experimento ocurrió cuando se tuvo que sacrificar al animal debido al grado de progresión de la enfermedad o cuando se completó el régimen de tratamiento de 6 meses (largo plazo) o 6 semanas (corto plazo). Debido a las guías éticas de los animales, éstos fueron monitorizados quincenalmente por un agente de ética animal independiente que valoró el grado de progresión de la enfermedad. Tal como se muestra en la Figura 16, se utilizaron los siguientes criterios para determinar si un animal había alcanzado la fase de finalización del experimento de muerte necesaria:
1). el animal no comía o bebía y sufrió una dramática pérdida de peso;
2). el tamaño del tumor era mayor que el 10% de la masa corporal (Panel A);
3). la masa tumoral era tan grande que el animal estaba inmovilizado (Panel B).
En la finalización del experimento, los animales se anestesiaron mediante una inyección intraperitoneal de 0,1 ml de Nembutal (60 mg/ml), se recogió sangre después de sacrificar a los animales mediante dislocación cervical.
Al final del estudio de 6 semanas, se determinó la masa tumoral y ambas terapias de 5-FU y 5-FU/AH presentaban tumores significativamente más pequeños que el grupo con salino (p = 0,005) tal y como se muestra en la Figura 17. No existe una diferencia significativa en el volumen tumoral entre los grupos de tratamiento 5-FU y AH/5-FU, lo que indica que ambas terapias mostraron la misma eficacia frente al tumor primario. No se encontraron diferencias estadísticas entre el volumen del tumor primario del grupo con salino y AH.
Inmediatamente después de sacrificar al ratón, se extrajeron el tumor, hígado, corazón, bazo, vejiga, riñones, útero, pulmones, estómago, intestinos, cerebro y nódulos linfáticos y se sumergieron en formalina al 4% tamponada con fosfato 0,06 M pH 7,5, y cloruro de cetilpiridinio al 1,0% p/v. El tejido se fijó durante 16-24 h antes de su procesado histológico. El tejido fijado se deshidrató por pasos en etanol al 100% y se incluyó en bloques de parafina de las que se colocaron secciones de 2-4 \mum en portaobjetos de vidrio para el microscopio. La tinción de las secciones de tejido con una tinción nuclear de hematoxilina y una tinción citoplasmática de eosina resaltó cualquier característica patológica que pudiera indicar toxicidad del tratamiento.
Se recogieron de 9 a 11 nódulos linfáticos por cada animal, asegurando la recogida de todos los nódulos que drenaban el área del tumor. Actualmente existen dos métodos para la detección de metástasis en los nódulos linfáticos:
i) tinción rutinaria con hematoxilina y eosina de la estructura bruta del órgano
ii) inmunohistoquímica utilizando un marcador para el cáncer como el antígeno carcinoembriónico
Ambos métodos de detección de la metástasis se utilizaron en este estudio. No todos los anticuerpos CEA disponibles comercialmente reaccionan con las células de cáncer de mama humano, por lo que probamos la reactividad de 5 anticuerpos diferentes (DAKO, Amersham y KPL).
Los nódulos linfáticos teñidos con hematoxilina y eosina fueron examinados por el Dr. P. Allen (patólogo titulado), y cada nódulo se examinó al microscopio en busca de células tumorales. Los nódulos linfáticos teñidos de forma inmunológica con CEA se examinaron al microscopio, en el que se contó cualquier nódulo teñido de forma positiva y considerado positivo para metástasis en los nódulos linfáticos.
El volumen del tumor se monitorizó diariamente o semanalmente mediante mediciones con un pie de rey y se calculó el volumen del tumor tal como se ha descrito anteriormente en el Ejemplo 8.
Uno de los efectos tóxicos más comunes del 5-FU es sobre el tracto gastrointestinal en el que pueden aparecer enteritis hemorrágicas y perforación intestinal (Martindale, 1993). Los animales se monitorizaron diariamente en busca de desordenes en el tracto GI como la diarrea y semanalmente en busca de manifestaciones de toxicidad más severas, como la pérdida de peso. La pérdida de peso se monitorizó mediante el cálculo del peso corporal neto estimado restando el peso del tumor, que se calculó como 1 g x volumen de tumor (cm^{3}) como se cita en Shibamoto et al, 1996. Para confirmar cualquier cambio en el peso, el peso corporal del animal se normalizó con el peso corporal en el día de inicio del tratamiento como:
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No se detectó ningún desorden diario en el tracto GI, como diarrea, en ninguno de los animales independientemente del régimen de tratamiento. Se estimó la toxicidad gastrointestinal severa para cada régimen de tratamiento utilizando como indicador la pérdida de peso (excluyendo el peso del tumor). En el momento de la muerte de cada animal, se calculó el porcentaje de cambio en la masa corporal como se ha descrito previamente. Existe una diferencia estadísticamente significativa en el peso corporal normalizado entre los grupos de tratamiento con salino, AH y 5-FU comparado con el grupo de tratamiento con 5-FU/AH (Figura 18). Los ratones que recibieron la terapia adyuvante 5-FU/AH mostraron un aumento del 16% en el peso corporal (prueba t Student, p = 0,025) a través del tratamiento en comparación con el grupo no tratado que sufrió un aumento neto del 2% en su peso.
La combinación de la detección inmunohistoquímica del antígeno carcinoembriónico (CEA) con un diagnóstico clásico de la patología proporcionó una cuantificación excelente de la metástasis en los nódulos linfáticos. El ratón medio contiene 15-19 nódulos linfáticos (Lamszus et al, 1997), por lo que en este estudio se examinaron aproximadamente un 60-70% de los nódulos linfáticos de los animales. Se siguió un procedimiento cuidadoso para asegurar que se retiraban y examinaban todos los nódulos que drenaban el panículo adiposo mamario y la región pectoral. Tal como se muestra en la Tabla 9A, todos los animales mostraron metástasis en los nódulos
linfáticos.
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La Figura 19A muestra que el porcentaje de afectación de los nódulos linfáticos (número de nódulos metastásicos por animal) se vio afectado en gran medida por los tratamientos con 5-FU, 5-FU/AH y AH, en el que el grupo salino demostró un aumento de 6 veces en la cantidad de nódulos linfáticos involucrados. Una vez más, el AH demostró que puede tener valor terapéutico.
Mientras se diseccionaba el animal al final del estudio, cada tejido se examinó micro- y macroscópicamente en busca de tumores en los nódulos. Con la excepción de los ratones que recibieron la terapia AH/5-FU o AH, se observaron nuevos tumores alrededor del cuello o de la región axilar del área adyacente al tumor primario. La incorporación de AH al régimen de tratamiento inhibió la nueva formación de tumores, tal y como se muestra en la Figura
19B.
No existe una diferencia significativa en la supervivencia general del paciente independientemente del tratamiento (Tabla 9A), en el que los animales de todos los grupos completaron los regímenes de tratamiento.
Como una de las principales toxicidades asociadas con el tratamiento de 5-FU es la depresión de la médula ósea y la posterior caída en el número de las células linfocitarias, fue necesario evaluar cualquier tratamiento asociado con la toxicidad en la sangre. Tras anestesiar a los animales, se recogió la sangre del corazón o de los grandes vasos sanguíneos utilizando una jeringa y una aguja. Se estimó el número de células linfocitarias mediante una dilución 1/10 de la sangre en salino de tenacidad de ratón (M) y se contó en un hemocitómetro. Se realizó un contaje diferencial de sangre, con contaje de neutrófilos, linfocitos, y eritrocitos. La estimación total de las subpoblaciones de células sanguíneas se comparó con los datos publicados de la sangre de ratón.
Para asegurar que los tratamientos no inducían una atrofia o hipertrofia de los órganos, se extrajeron los órganos y se pesaron durante el post mortem. La masa de cada órgano se calculó como % del peso corporal total neto, y se comparó con las masas de los órganos de sólo el grupo salino (Grupo 1).
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Ejemplo 11
Tratamiento a largo plazo: Régimen de 6-Meses
Mientras este estudio está todavía en marcha se están generando datos significativos.
El TDT es el tiempo que tarda un tumor (días) en doblar su masa o número de células, un parámetro de crecimiento tumoral que es fácil de medir y puede relacionarse fácilmente con el comportamiento clínico del tumor en términos conceptuales (Shackney et al, 1978). Al monitorizar el tiempo que tarda el tumor en doblar su masa, a menudo es posible evaluar la respuesta quimioterapéutica del tumor, ya que los tumores de crecimiento lento tienden a responder peor a la quimioterapia (Schabel, 1975).
El tiempo que tarda el tumor en doblar su masa en cada tratamiento se muestra en la Tabla 9B.
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No existe una diferencia significativa en el TDT entre el tratamiento 5-FU/AH y 5-FU. Como pasaba con el estudio de 6 semanas, la administración de AH también mostró un efecto terapéutico sobre el tumor primario, mostrando un TDT de 26 \pm 1,75 frente al salino de 13 \pm 4 días. La administración de AH 24 h antes del 5-FU pareció contrarrestar cualquier valor terapéutico del 5-FU en relación al retraso en el crecimiento del tumor.
La masa del tumor y el volumen son parámetros útiles en la monitorización de la progresión y respuesta al tratamiento del tumor, pero no demuestran en última instancia los efectos citotóxicos relacionados con la terapia. Se pretende establecer si la terapia de AH/5-FU elimina más células tumorales y la localización de las células. Las muerte de las células puede manifestarse patológicamente mediante:
i). la desintegración del núcleo (apoptosis)
ii). lisis de la célula (necrosis)
El barrido de la imagen del tumor completo en un ordenador MCID que calcula el área total del tumor cuantificó el número de células que se está muriendo. Las células con núcleos fragmentados o células lisadas se marcaron y escanearon, estas áreas se digitalizaron posteriormente y se calculó el área exacta de células que se está muriendo. El porcentaje del tumor atribuido a células muertas se calculó mediante:
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Una célula viable contiene más agua que una célula muerta o moribunda, por lo que al determinar la proporción de masa de tumor seca respecto a la masa de tumor húmeda es posible estimar el área total de células viables frente a no viables. Los tumores se diseccionaron bilateralmente y una mitad se procesó para analizar la patología del tumor y la mitad restante se pesó antes y después de secarla a 50ºC durante 48 h. La masa seca como porcentaje de masa de tumor húmeda se calculó mediante:
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El tiempo de supervivencia total del paciente se calculó como el tiempo (días o semanas) que el animal vivió después del inicio del tratamiento.
El tiempo que tarda el tumor en doblar su masa para cada tratamiento se muestra en la Tabla 9A. No existe una diferencia significativa en el TDT entre los tratamientos con 5-FU/AH y 5-FU. No obstante, la administración de AH demostró un efecto terapéutico sobre el tumor primario, en el que el TDT fue significativamente superior al del grupo salino (p, 0,05, prueba Tukey de comparación múltiple). La administración de AH 24 horas antes de 5-FU pareció contrarrestar cualquier valor terapéutico de 5-FU en relación al retraso del crecimiento tumoral.
La tasa de curación citada para el 5-FU es del 26% (Inaba et al, 1989), pero los animales que recibieron 5-FU no experimentaron un "curación". Dos ratones que recibieron la terapia adyuvante AH/5-FU experimentaron una "curación" en la que los tumores necrotizaron totalmente y se desprendieron después de aproximadamente 12 semanas de tratamiento. La Figura 20B muestra la apariencia característica de formación de pequeñas costras en ratones que recibieron el tratamiento con AH y AH/5-FU, mientras que la Figura 20C muestra la apariencia de pequeñas áreas de necrosis seguidas por la formación de un gran área de costra. Uno de los ratones experimentó el recrecimiento de un pequeño nódulo, pero el segundo ratón estuvo libre de tumores durante las 22 semanas. Tal como se muestra en la Figura 20A, los ratones que recibieron 5-FU o salino poseían tumores grandes que acabaron con el sacrificio del ratón debido a la carga de la masa del tumor (Tabla 9B), pero los ratones que recibieron AH + 5-FU mostraron la aparición de tumor característica, en la que un área pequeña necrotizada estaba seguida por la formación de una costra.
En la semana 22, el 37,5% de los ratones 5-FU/AH todavía sobrevivían, y la principal causa de muerte de los ratones en terapia adyuvante de 5-FU/AH fue la pérdida de peso y estrés metabólico (Tabla 9B).
Parece haber una diferencia significativa en la supervivencia total de los pacientes cuando se administra AH \pm 5-FU a ratones portadores de xenoinjertos de cáncer de mama humano. En la semana 22 de un estudio de 24 semanas los únicos grupos supervivientes fueron los grupos 5-FU/AH y AH, tal y como se muestra en la Figura 21.
Conclusiones
Los datos de la focalización de 5-FU muestran que hay un aumento estadísticamente significativo en la incorporación de 5-FU a los tumores cuando el 5-FU se inyectó con AH en los puntos temporales 10, 20 y 30 minutos con un aumento de 2,4, 1,5 y 2 veces respectivamente en la incorporación de 5-FU (Tabla 7). Esto indicó que el 5-FU había sido dirigido hacia el tumor por el AH. Existen dos posibles mecanismos de focalización del 5-FU por el AH hacia las células tumorales:
El AH que contiene asociado el 5-FU se une a los receptores (CD44) y se internaliza mediante la endocitosis mediada por el receptor, por lo que libera el fármaco dentro de la célula tumoral.
La malla molecular de AH actuará como una impedancia hacia la difusión externa, por lo que después de que AH se una a los receptores (CD44 y RHAMM), el 5-FU incorporado es capaz de difundir hacia las células tumorales. Mientras se mantiene en la superficie de las células mediante la matriz de AH, el 5-FU aumenta la disponibilidad del mecanismo de transporte activo utilizado normalmente para el transporte de 5-FU en la célula subya-
cente.
El catabolismo de AH sucede principalmente en los nódulos linfáticos (Fraser et al, 1988) y el hígado (Laurent et al, 1986). El AH se clarifica normalmente del torrente sanguíneo mediante una incorporación celular mediada por receptor y el catabolismo en el hígado (80-90%), riñones (10%), bazo (0,1%) y médula ósea (0,1%) (Fraser et al, 1983). El AH circulante se capta mediante el receptor metabólico, también conocido como el receptor de células endoteliales del hígado (LEC) (Eriksson et al, 1983), mientras que el receptor CD44 parece estar involucrado con la internalización de AH asociado con procesos celulares en lugar del metabolismo, mientras que el receptor RHAMM está sólo involucrado en la motilidad celular. La combinación de AH con 5-FU puede resultar en altos niveles de 5-FU siendo dirigidos a los lugares de metabolismo de AH o 5-FU. Los datos de los experimentos de focalización (Tabla 6) muestran que no hay un aumento significativo en la focalización de 5-FU hacia el hígado cuando se administra con AH. Como no se observó un aumento de la focalización hacia el hígado, esto sugiere que el receptor LEC en el hígado puede tener una menor afinidad de unión del AH en comparación con el receptor CD44. Otra posibilidad es que la isoforma CD44 expresada en las células del hígado (Stamenkovic et al, 1991) no se una a AH con una alta afinidad. Como en el caso del hígado, no se detectó un aumento de la focalización de 5-FU en el resto de órganos metabólicos como el bazo, la médula ósea y los nódulos linfáticos.
Hubo un incremento significativo de 1,8 veces en la focalización de 5-FU en los riñones en un lapso de tiempo de 10 min. Aunque los otros cuatro puntos temporales no mostraron un incremento significativo en la incorporación de 5-FU por el riñón cuando se coadministró AH/5-FU, pareció ser una tendencia general que sucedía, cuando más 5-FU se liberaba en los riñones durante la administración con AH. La principal ruta para la eliminación final de 5-FU del organismo es la excreción urinaria. Aún cuando parece haber un pequeño aumento en el contenido renal del fármaco con AH, creemos por otras evidencias que el AH se capta y cataboliza muy rápidamente en los riñones por lo que su tiempo de residencia será más corto y el fármaco asociado se liberará rápidamente a la
orina.
En tejidos como el estómago, cerebro, pulmones y útero, la focalización a corto plazo se detectó en uno o más puntos temporales. No se generaron patrones farmacocinéticos consistentes, que pudieran indicar que necesitemos aumentar la muestra de población, que pudiera indicar definitivamente si estas observaciones son genuinas. En el caso del aumento de focalización en el cerebro a los 10-30 min., esto podría explicarse por la observación previa de que el AH se había asociado con un aumento de la capacidad de los fármacos de cruzar la barrera hematoencefálica (Nelson & Falk, 1994).
Hubo un incremento significativo de los niveles de 5-FU en los pulmones durante la administración con AH en los puntos temporales de 30 min. y 1 h. Se describió que los macrófagos de los pulmones contenían altos niveles de la isoforma CD44 que se une al AH, (Underhill et al 1993), que podía contar en el aumento de focalización. Esto podría asociarse con una ventaja terapéutica en el tratamiento del carcinoma de pulmón, entre los que se ha descrito que los carcinomas de células pequeñas y grandes contienen una sobreexpresión de CD44 y RHAMM (Horst et al,
1990).
Hubo un descenso significativo en el 5-FU focalizado al corazón en los puntos temporales de 1 y 2 h cuando el AH se coinyectó con 5-FU. Ya que la administración de 5-FU puede resultar en cardiotoxicidad (MIMS, 1997), la administración de 5-FU con AH puede reducir el grado de toxicidad en el corazón cuando se compara con la administración de 5-FU solo.
Cuando se evalúa la eficacia terapéutica de la terapia adyuvante de AH/5-FU, varias observaciones fueron consistentes con ambos protocolos de tratamiento a largo y corto plazo.
Los ratones que recibieron AH/5-FU o AH solo parecieron tener más energía y mantuvieron o aumentaron su masa corporal, dichas observaciones están apoyadas por los mayores tiempos de supervivencia de los ratones AH/5-FU en el estudio de 6 meses.
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Los tumores de los ratones que recibieron 5-FU/AH o AH desarrollaron áreas de necrosis externa, hasta el punto en que 2 tumores se desprendieron.
La adición de AH a 5-FU no pareció tener un efecto significativo en el volumen del tratamiento primario cuando la terapia se administró durante 6 semanas, pero esto pudo ser debido a la vascularización del tumor. Los tumores consisten en tres áreas. Cuando el AH se administró con y sin 5-FU pudo alcanzar al tumor, entrar en las áreas bien vascularizadas y seminecróticas mediante grandes huecos en las juntas de los vasos sanguíneos dañados. Debido a la capacidad del AH de absorber agua, esto pudo resultar en un entrada de fluido extracelular hacia el área necrótica del tumor, aumentando posteriormente el volumen del tumor y provocando un mayor daño en la vasculatura tumoral. Esta hipótesis es consistente con la observación de que los tumores tratados con AH \pm 5-FU no mostró por rutina necrosis y filtración en el fluido intracelular del tumor. Cuando se complete el cálculo de las áreas necróticas frente a las células viables y la proporción de masa seca:húmeda se podrá verificar esta
hipótesis.
El estudio de eficacia a largo plazo mostró un aumento de la tasa de supervivencia en los ratones que recibían el tratamiento AH/5-FU tal como se muestra en la Figura 21. El volumen medio del tumor de estos ratones también parece reducirse al compararse con el otro grupo de tratamiento. También se notó en el estudio a largo plazo que la causa de muerte para el grupo AH/5-FU era debida mayoritariamente al estrés metabólico mientras que la causa de muerte del grupo 5-FU fue debida más a la inmovilización a causa de que el tamaño del tumor era muy grande. Todos los ratones del grupo AH solo, murieron por la inmovilización debido a que el tamaño del tumor era muy grande y no por la toxicidad. Así el AH no pareció tener ningún efecto de toxicidad cuando se administra. A partir de los resultados de focalización se dedujo que aparece un aumento de la focalización de 5-FU en el tumor cuando se combina el AH con 5-FU (Figura 12). La capacidad del AH de dirigir al 5-FU hacia el tumor mediante la unión a AH en los receptores CD44 y RHAMM específicos de AH, que habían mostrado estar presentes en cantidades aumentadas en los tumores (Culty et al, 1994; Wang et al 1996), puede indicar que la utilización de AH con 5-FU y otros fármacos citotóxicos puede ayudar a superar el problema de la insuficiencia de fármaco que alcanza el tumor para poder tener cualquier impacto terapéutico. También se ha encontrado que en el estudio a corto plazo los ratones 5-FU/AH mostraron un aumento significativo en la masa corporal cuando se compara con el resto de grupos (Figura 21). Consecuentemente la capacidad de focalización del AH hacia la localización de los tumores puede disminuir la cantidad de 5-FU que va a parar a otros órganos como los intestinos y así reducir los efectos secundarios del tratamiento asociados con la terapia con 5-FU, en particular la toxicidad gastrointestinal.
En comparación con la evaluación inicial de la terapia adyuvante de MTX/AH descrita en los ejemplos 1 a 3, se notaron algunos resultados comunes y diferencias distintivos tal como se resume en la Tabla 10.
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TABLA 10 Resultados comunes y Diferencias Entre la Terapia Adyuvante Con MTX/AH y 5-FU/AH
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La principal diferencia en los dos estudios fue la masa inicial de los tumores, en el que el volumen medio del tumor en el estudio de MTX/AH fue de 175,13 mm^{3} en comparación con los 61,63 mm^{3} en el estudio 5-FU/AH. Por la dinámica del movimiento de partículas hacia los tumores y la respuesta de un paciente a la masa del tumor, esto podría ser responsable de los diferentes resultados obtenidos en relación con las estimaciones de
TDT.
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Ejemplo 12
Eficacia Terapéutica de la Terapia de Combinación Con Hialuronano
Uno de los regímenes de tratamiento más utilizados para el cáncer de mama primario humano y metastásico es la combinación de quimioterapia con ciclofosfamida (Cyc), MTX y 5-FU que se administran en el día 1 y 8 de un ciclo de 28 días. La terapia de combinación, con frecuencia denominada CMF, se administra normalmente en 6 ciclos al final de los cuales se reevalúa el estado del paciente. La tasa de respuesta antitumoral con la terapia CMF se ha descrito que es de aproximadamente un 50% (Bonadonna, 1981; Bonadonna, 1988), pero la terapia presenta muchos efectos secundarios asociados como la fatiga, náusea, leucopenia y vómitos (Bonadonna, 1976; Meyerowitz, 1979). Debido al éxito de utilizar AH como un vehículo de liberación de fármacos tanto para MTX como para 5-FU se evaluó la eficacia terapéutica y la toxicidad de la terapia adyuvante AH/CMF sobre un régimen de tratamiento de 6-semanas y 6 meses.
El MTX y 5-FU se prepararon como se ha descrito anteriormente en los Ejemplos 2 y 6, respectivamente. La concentración de reserva de Cyc, se preparó al disolver 1 g del fármaco liofilizado en 1 ml de agua destilada para inyección libre de pirógenos y se llevó hasta 50 ml de cloruro sódico al 0,9% para inyección. La solución se alicuotó en pequeños volúmenes y se congeló a -20ºC hasta que fue necesaria su utilización.
Se preparó una inyección de CMF tomando el volumen adecuado de la solución de reserva del fármaco hasta alcanzar las concentraciones finales del fármaco de:
30 mg/kg 5-FU (solución de reserva: 20 mg/ml)
15 mg/kg MTX (solución de reserva: 24,5 mg/ml)
26 mg/kg Cyc (solución de reserva: 20 mg/ml)
12,5 mg/kg AH (solución de reserva: 10 mg/ml)
Para establecer la eficacia terapéutica y cualquier posible toxicidad de la terapia adyuvante de CMF/AH, se utilizaron xenoinjertos de tumor de mama humano en ratones desnudos. Para simular el régimen de tratamiento en humanos tan exacto como fuese posible, los ratones se trataron en un estudio de eficacia a largo plazo en un tratamiento de 6 ciclos (6 meses) y un estudio de eficacia a corto plazo en 6 ciclos (6 semanas). Los ratones se dividieron en 7 grupos de 8 animales por grupo para el estudio a corto plazo y 5 grupos de 8 animales para el estudio a largo plazo.
Los ratones se trataron con 30 mg/kg de 5-FU; 15 mg/kg de MTX; 26 mg/kg de Cyc \pm 12,5 mg/kg en los días 1 y 2 de un régimen de 7 días para 6 semanas, o en los días 1 y 8 de un régimen de 28 días para 6 meses. Los grupos control consistieron en la administración de salino, 12,5 mg/kg AH o ratones que tuvieron 12,5 mg/kg de AH el día 1 seguido por CMF el día 2. Los ratones se monitorizaron diariamente en busca de cualquier toxicidad del tratamiento y se midió la masa del tumor de forma diaria o semanal (véase la Tabla 11).
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TABLA 11 Protocolos de Administración de Tratamiento
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Tal como se muestra en la Tablas 12a y 12b, en el estudio de 6 semanas se observó lo siguiente:
1). Los ratones que recibieron un régimen de tratamiento que contenía AH (CMF/AH, AH seguido de CMF o AH solo) mostró un aumento de la supervivencia en un 50% frente al grupo CMF solo. El tiempo medio de supervivencia para el grupo de tratamiento CMF fue de 40,4 días frente a 42 para el resto de grupos.
2). Los animales tratados con una combinación de AH y CMF mostraron todos una ganancia de peso significativa (prueba t, p<0,001) sobre los animales tratados con CMF solo o AH solo y demostró un aumento de bienestar. (Véase la Figura 22).
3). El tiempo de duplicación de la masa del tumor de los ratones tratados con salino (grupo control sin tratamiento) fue significativamente inferior a los de otros grupos de tratamiento (prueba t, p<0,001), pero no hubo una diferencia estadísticamente significativa entre los otros grupos de tratamiento (véase la Figura 23).
4). Existe una diferencia significativa (prueba t, p = <0,001) entre los grupos de tratamiento con CMF y CMF/AH respecto a los volúmenes finales de los tumores primarios, en el que el CMF resultó en una reducción de la masa tumoral en 7/8 animales, mientras que el CMF/AH redujo la masa del tumor primario en sólo 3/8 animales.
5). No se halló toxicidad en el tratamiento cuando los ratones se trataron con AH \pm CMF, mientras que los ratones tratados con CMF solo demostraron signos de fatiga, conjuntivitis, salud general pobre.
Cuando la terapia CMF/AH o AH se administró en el día 1 y 8 en un ciclo de 28 días, se observó lo siguiente: no hubo una diferencia significativa en los tiempos de supervivencia entre los grupos de tratamiento
1). No hubo una diferencia significativa en la ganancia de peso entre los grupos de tratamiento.
2). El tumor primario de los ratones que recibieron AH \pm CMF presentaron pequeñas áreas de necrosis y formación de costras
3). En el tratamiento del tumor primario, CMF como agente único no demostró una eficacia terapéutica sobre los tratamientos con salino y AH. La adición de AH a CMF resultó en tumores primarios significativamente más grandes (prueba t, p = 0,001).
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(Tabla pasa a página siguiente)
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Se pueden extraer las siguientes conclusiones a partir de este estudio:
1). La administración a largo plazo (6 meses) de la terapia adyuvante de AH/CMF no muestra un aumento en la eficacia terapéutica o una reducción en el tratamiento de los efectos secundarios.
2). La administración a corto plazo (6 semanas) de la terapia adyuvante de AH/CMF demuestra numerosas ventajas sobre la administración de CMF como un tratamiento único.
3). Ganancia significativa de peso.
4). Aumento de un 50% en el número de animales que completan el tratamiento
5). Abolición de los efectos secundarios como la fatiga, conjuntivitis, pérdida de apetito
6). Los ratones que reciben AH no presentan ningún signo de toxicidad.
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Ejemplo 13
Investigaciones por RMN de la Naturaleza de la Interacción de los Fármacos Quimioterápicos y AH
Para investigar a fondo la naturaleza de la interacción entre AH y los fármacos quimioterápicos, se utilizó la espectroscopía por Resonancia Magnética Nuclear ^{1 h} (NMR). Se obtuvo el óxido de Deuterio (^{2}H_{2}O (99,96%)) del Cambridge Isotope Laboratories. El MTX se obtuvo de Faulding Pharmaceuticals y el 5-FU y las soluciones de reserva de AH se prepararon como se ha descrito anteriormente.
El espectro se registró a 298 K en un espectrómetro Brüker DRX que funcionaba a 600 MHz con una unidad de gradiente protegida. Los experimentos 2D se registraron en un modo sensible a fases utilizando el incremento de fase proporcional al tiempo para la detección de la cuadratura en la dimensión t_{1} (Marion & Wüthrich, 1983). Los experimentos 2D incluyeron la secuencia TOCSY utilizando una secuencia de bloqueo de espín MLEV-17 (Bax & Davis, 1985) con un tiempo de mezclado de 120 ms; espectro NOESY (Kumar et al., 1980) con un tiempo de mezclado de 250 y 400 ms y ROESY con un tiempo de mezclado de 250 ms. La temperatura de calibración de la sonda se realizó por comparación con cambios químicos de etilenglicol. Todos los cambios químicos (ppm) se referenciaron a la resonancia del metilo de 4,4-dimetil-4-silapentano-1-sulfonato (DSS, 0 ppm).
La supresión del disolvente de la señal de agua para los experimentos NOESY, ROESY y TOCSY se logró utilizando una secuencia WATERGATE modificada (Piotto et al., 1992) en la que se aplicaron dos pulsos en gradiente de 1 ms en cada lado de un pulso binomial 3-9-19. Los espectros se adquirieron normalmente alrededor de 6024 Hz con 4096 puntos de datos complejos en incrementos F_{2} y 512 en la dimensión F_{1}, con 32 barridos por incremento para los experimentos TOCSY y 80 barridos para los experimentos NOESY. Se detectó un lento intercambio de protones NH al adquirir una serie de espectros de una dimensión (1D), adquiridos sobre 16K puntos de datos y con 32
barridos.
Los experimentos de difusión de RMN se adquirieron en un espectrómetro Brüker AMX equipado con una unidad de control de gradiente que funcionaba a 500 MHz. Todos los experimentos se adquirieron con 16 o 64 barridos a 298 K sobre 16K puntos de datos y 7575 Hz. Se utilizó una fuerza de gradiente de 15,44 G/cm para los experimentos de difusión. Cada experimento de difusión se obtuvo de una serie de 12 espectros PFGLED en los que el retraso (\tau= 20 ms, \Delta= 50 ms, T = 30 ms y T_{e} = 14 ms) y en los que la magnitud de G se mantuvo constante pero la longitud del pulso del gradiente de campo (\delta) aumentó en pasos de 1 ms desde 0,2 ms hasta 12,2 ms en el espectro final.
Todos los espectros se procesaron en una estación de trabajo Silicon Graphics Indigo utilizando el programa Xwinnmr (Bruker). Para los experimentos 2D la dimensión t_{1} fue rellenada a cero para 2048 puntos de datos reales, y se aplicó un cambio de fase de 90º a las funciones de la ventana de la campana sinusoidal antes de la transformación Fourier.
Los experimentos de RMN se diseñaron para monitorizar los cambios en el espectro ^{1h} RMN del MTX sobre la adición de AH. Al monitorizar los cambios específicos en el espectro del fármaco MTX, como la amplitud o movimiento de los picos, es posible ver qué regiones de la molécula del fármaco, si las hay, interaccionan con AH. La Figura 24 muestra el espectro ^{1 h} RMN del MTX disuelto en H_{2}O. Este espectro identifica fácilmente cada grupo de hidrógenos en el metotrexato.
Metotrexato
El Metotrexato posee un número de grupos funcionales que pueden interactuar potencialmente con la molécula de hialuronano. Las porciones amina primarias en el anillo aromático 2,4-amino-pteridina del MTX pueden formar una asociación iónica con los grupos carboxilo en la molécula de hialuronano. Las interacciones de los enlaces de hidrógeno entre los grupos amina sobre el Metotrexato y el grupo hidroxilo sobre los anillos de carbohidrato del hialuronano son otra posibilidad. Las interacciones hidrofóbicas son también posibles entre los anillos aromáticos hidrofóbicos del MTX y los parches hidrofóbicos del polímero plegado del hialuronano. Estas interacciones están ilustradas en la Figura 25.
Para dirigir la cuestión de si existe una interacción específica entre el Metotrexato y el AH, se diseñaron experimentos de RMN para monitorizar los cambios en el espectro de ^{1\ h} RMN del MTX sobre la adición de AH. La Figura 26 muestra el espectro de 600 MHz del ácido hialurónico a 600 MHz y 298 K.
La Figura 27 muestra el espectro de 600 MHz ^{1\ h} RMN del MTX solo y del MTX con adiciones crecientes de AH (50 kDa) de 2 nmol, 10 nmol, 20 nmol y 80 nmol a 298 K. Estos espectros muestran que no hay cambios en la posición de cambio químico en ninguno de los picos del Metotrexato. Aparecieron picos adicionales en el espectro a medida que se añadían cantidades sucesivas de AH, completamente consistentes con resonancias debidas al ácido hialurónico. Ya que no hay cambios en la posición de cambio químico en ninguna de las resonancias del MTX en estos espectros, parece que no existe una región específica en la molécula de MTX que interactúe con la molécula de AH.
Una forma para determinar si existe una fuerte interacción entre los grupos NH en el MTX y los grupos ácidos sobre el AH es medir la tasa de intercambio de los protones NH. Estos hidrógenos son lábiles y capaces de intercambiar rápidamente con el volumen del solvente. No obstante si están involucrados en una fuerte interacción con la molécula de AH entonces podrán estar protegidos del volumen del solvente y su tasa de intercambio disminuirá. En este experimento los hidrógenos de la amina del MTX se intercambian con el deuterio del D_{2}O y la tasa de intercambio proporcionará una estima cualitativa de la fuerza de la interacción entre el MTX y el AH. El análisis de ^{1 h} RMN de una solución preparada mediante la adición de óxido de deuterio a una solución de MTX y AH disuelta en 0,5% p/v de Na_{2}CO_{3} (pH 9) mostró que en 4 minutos todos los hidrógenos de la amina del MTX se habían intercambiado con el deuterio en la muestra. Este resultado sugiere que los hidrógenos de la amina del MTX no están protegidos del intercambio con el volumen del solvente.
La razón por la que los picos de hidrógeno de la amina desaparecen del espectro de ^{1\ h} RMN es debido a que el deuterio posee una frecuencia de resonancia muy diferente a la del hidrógeno y por lo tanto no aparecen en el espectro ^{1\ h} RMN. Se utilizaron por rutina experimentos análogos para probar si la estructura de hidrógenos de la amida en el polipéptido y las proteínas está protegida del solvente. Cuando los hidrógenos de la amida de las proteínas están involucrados en las disposiciones de los enlaces de hidrógeno que estabilizan las estructuras secundarias de hélice \alpha y de lámina \beta la tasa de intercambio de estos hidrógenos disminuye a menudo de forma dramática. En algunos casos las señales de los hidrógenos involucrados en esta interacción pueden persistir durante horas, días o incluso meses dependiendo de la fuerza de la interacción y de su protección del volumen del solvente (por ejemplo en un núcleo hidrofóbico de una proteína).
Los experimentos de difusión se realizaron con MTX solo y en presencia de AH. Estos experimentos pueden indicar si la difusión del MTX atrapado está retardada por la presencia de la red de AH. Los resultados de los experimentos de difusión de ^{1\ h} RMN por duplicado indicó que para la gran mayoría de moléculas de MTX no hay un retraso en la tasa de difusión de MTX ya que hubo una diferencia negligible entre los coeficientes de difusión de MTX y MTX en presencia de AH. Este hallazgo puede sugerir que en la red de AH existen grandes cavidades de solvente entre las moléculas de AH que permiten al fármaco difundir libremente en este medio.
Los experimentos de difusión sugieren que el volumen de las moléculas de MTX difunden libremente a través de la red de AH. Este escenario no tiene en consideración si una pequeña proporción (digamos un 5% de la moléculas de MTX) están interactuando débilmente de forma no específica con las moléculas de AH.
De los experimentos anteriores queda claro que el MTX no interactúa fuertemente con el AH y que la interacción, si la hay, no es específica. Una forma de probar los ligandos unidos débilmente (10^{-3}-10^{-7} M) para la unión no específica es llevar a cabo experimentos NOESY de transferencia. En estos experimentos 2D aparecerán picos cruzados si el ligando se une débilmente a la macromolécula de AH. Un espectro NOESY de transferencia de MTX/AH no mostró picos cruzados debido a la unión del MTX al AH que sugiere una interacción negligible entre el MTX y el AH.
Como forma de comprobación de si una pequeña proporción (digamos el 5% de la moléculas de MTX) están interaccionando débilmente de forma no específica con las moléculas de AH. Los picos en un espectro ROESY mostrarán si hay incluso una pequeña proporción de moléculas de MTX en intercambio químico entre los estados libres y unidos al AH. Un espectro ROESY de 250 ms no muestra ningún pico de intercambio químico que sugiera que no existe ni siquiera un pequeño porcentaje de MTX que interactúe con el AH.
5-fluorouracilo
La Figura 28 muestra el espectro de 600 MHz ^{1\ h} RMN de 5-FU y 5-FU (1,25 mg/ml, 1,6 mg/ml y 6,4 mg/ml) con AH (750 kDa, 3 mg/ml) entre 70,0 y 8,5 ppm, a 298 K. Se realizaron los experimentos iniciales para investigar si existe una interacción con ácido hialurónico de 50 kDa. No se observó interacción entre el 5-FU y el AH (datos no mostrados). Para investigar si una interacción fue dependiente del peso molecular del AH utilizado, se realizaron más experimentos de titulación con hialuronano de 750 kDa. Las concentraciones de 5-FU utilizado son equivalentes a la de la terapia adyuvante AH/5-FU de los estudios de formulación del Kings College de Londres que se realizaron en la preparación para los estudios clínicos suecos. Estas concentraciones se diseñaron para simular las concentraciones utilizadas al mezclar AH/5-FU, en la bolsa de infusión y también la concentración de AH/5-FU estimada en plasma. Por desgracia, las resonancias de la amina del 5-fluorouracilo se intercambian rápidamente con el agua del volumen del solvente al pH (8,8 a 9,1) de estas formulaciones y por lo tanto estas resonancias no son visibles en el espectro del 5-FU. Solo una resonancia de CH es visible en el espectro de 5-FU. Disminuir el pH de estas soluciones no es factible ya que el 5-FU precipitaría de la solución a valores de pH inferiores. Estos espectros muestran que no hay cambio en la posición de cambio químico del pico CH del 5-FU. Estos espectros indican que el 5-FU no parece interactuar con la molécula de AH.
Se realizaron los experimentos de difusión con 5-FU solo y en presencia del AH. Estos resultados de los experimentos de difusión duplicados de ^{1\ h} RMN mostrados en la Tabla 13 indican que la difusión de 5-FU no está retardada por la presencia de hialuronano porque hay una diferencia negligible entre los coeficientes de difusión de 5-FU solo y 5-FU en presencia de AH.
TABLA 4 Coeficientes de Difusión de la RMN
35
Los experimentos 2D, NOESY y ROESY: los experimentos 2D sobre 5-FU no son posibles ya que sólo una resonancia es visible en su espectro ^{1\ h} RMN.
El análisis por RMN del MTX y 5-FU en presencia de hialuronano utilizando experimentos de titulación, experimentos de intercambio de deuterio, experimentos de difusión y experimentos de NOESY transferido con MTX, y experimentos de titulación y de difusión con 5-FU han mostrado que no se puede detectar interacción entre los fármacos quimioterápicos y el hialuronano. Estos resultados sugieren que la inclusión de los fármacos quimioterápicos en la red de hialuronano es suficiente para aumentar la cantidad de fármaco liberado al lugar de la patología. Estos resultados están en total acuerdo con estudios previos que utilizaron cromatografía de filtración en gel, diálisis de equilibrio y espectroscopía CD de la interacción molecular entre hialuronano y MTX y 5-FU que tampoco detectaron una interacción.
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Claims (17)

1. El uso de hialuronano en la elaboración de un medicamento para utilizar en combinación o coadministrado con un fármaco para el tratamiento de un cáncer que es resistente a dicho fármaco.
2. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho fármaco es un agente citotóxico o antineoplásico.
3. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que dicho hialuronano posee un peso molecular modal de 890,000 Da.
4. El uso de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho hialuronano posee una polidispersión de 1,78.
5. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que dicho hialuronano posee un peso molecular modal de 750.000 Da.
6. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en la que el agente citotóxico y/o antineoplásico se selecciona del grupo que consiste en metotrexato, paclitaxel, 5-fluorouracilo y ciclofosfamida o combinaciones de los mismos.
7. El uso de acuerdo con la reivindicación 6, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico es metotrexato o 5-fluorouracilo.
8. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico es metotrexato y dicho hialuronano posee un peso molecular modal de 890.000 Da.
9. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho agente citotóxico es paclitaxel y dicho hialuronano posee un peso molecular modal de 890.000 Da.
10. El uso de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho agente citotóxico es 5-fluorouracilo y dicho hialuronano posee un peso molecular modal de 750.000 Da.
11. Una composición farmacéutica que comprende un hialuronano que posee un peso molecular modal de 890.000 Da y un agente citotóxico o antineoplásico.
12. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico se selecciona del grupo que consiste en metotrexato, paclitaxel, 5-fluorouracilo y ciclofosfamida o combinaciones de los mismos.
13. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico es metotrexato.
14. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico es paclitaxel.
15. Una composición farmacéutica que comprende un hialuronano que posee un peso molecular modal de 750.000 Da y un agente citotóxico o antineoplásico.
16. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 15, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico se selecciona del grupo que consiste en metotrexato, paclitaxel, 5-fluorouracilo y ciclofosfamida o combinaciones de los mismos.
17. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 15, en la que dicho agente citotóxico y/o antineoplásico es 5-fluorouracilo.
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