ES2638659T3 - Composiciones farmacéuticas que contienen ácido hialurónico para su uso en el tratamiento de una discopatía degenerativa - Google Patents

Abstract

Una composición farmacéutica para su uso en el tratamiento de una "discopatía degenerativa", que comprende un hidrogel de la hexadecilamida del ácido hialurónico.

Description

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DESCRIPCION

Composiciones farmaceuticas que contienen acido hialuronico para su uso en el tratamiento de una discopatfa degenerativa

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a composiciones farmaceuticas en forma de hidrogeles para su uso en el tratamiento de la degeneracion de discos intervertebrales, en particular las formas de deshidratacion y vaciado del nucleo pulposo conocidas como "discopatfa de color negro".

Antecedentes tecnicos

La expresion generica "dorsalgia" comprende una amplia gama de trastornos, cuya definicion es a menudo incierta y cuya etiolog^a resulta diffcil de clasificar, que se caracterizan por un smtoma comun: "dolor de espalda". La seccion lumbosacral de la columna vertebral es una estructura fundamental; de todas las articulaciones de transicion, sin duda es la que sufre mas estres, pero tambien es la mas movil, lo cual la expone a continuas sobrecargas y desequilibrios. El elemento fundamental de la columna vertebral es el disco intervertebral. Esta colocado entre todos los tipos de vertebras y comprende dos subestructuras concentricas: el anillo fibroso externo, que rodea al nucleo pulposo interno. El anillo fibroso es un tejido elastico estratificado que consiste en matriz extracelular enriquecida con una serie de fibras de protemas (principalmente, colageno de tipo II) dispuestas en zigzag, es decir, no estan en orientacion vertical. De modo espedfico, el anillo consiste externamente en fibras de colageno de tipo I (conocidas como fibras de Sharpey), mientras que la parte central consiste en colageno de tipo II y condrocitos. El nucleo pulposo es un tejido gelatinoso que consiste principalmente en agua (aproximadamente 85% en volumen en personas jovenes sanas), en donde esta embebida una matriz de proteoglicanos (que consisten principalmente en hialuronato, condroitina y sulfato de queratano) producida por los condrocitos que residen en la parte mas interna del anillo fibroso. El nucleo pulposo actua como soporte, que soporta y distribuye las fuerzas compresoras a las cuales es sometida continuamente la columna vertebral; y el anillo fibroso soporta las fuerzas de tension y proporciona soporte mecanico y estabilidad a la columna. El disco intervertebral es una estructura avascular que obtiene su alimento de los vasos sangumeos que suministran a las estructuras oseas adyacentes.

Como resultado de microtraumas, o simplemente del envejecimiento, en especial al nivel lumbosacral, el disco intervertebral sufre modificaciones estructurales que provocan el trastorno denominado "degeneracion del disco intervertebral" (Yong-Soo, Asian Spine Journal, 2009, 3, 39-44). Implica un conjunto de fenomenos complejos, cuya etiologfa no siempre es uniforme, y que tiene diferentes caractensticas clmicas. Vana de una degeneracion asintomatica, que aparece en personas mas jovenes, a formas particularmente dolorosas que se complican por alteraciones posturales importantes. Estas ultimas habitualmente (pero no siempre) aparece en personas mayores, y pueden ser provocadas por traumatismos, desgaste y desgarros, malnutricion o simplemente, como se ha indicado, por el envejecimiento de las estructuras que componen el disco intervertebral. Las diversas formas de degeneracion del disco intervertebral incluyen un forma que se caracteriza por una reduccion en el contenido de agua, que conduce a una reduccion y una modificacion de la estructura de las protemas y los proteoglicanos que componen el nucleus pulposus; se deshidrata, se vacfa y pierde su estructura gelatinosa y la clara demarcacion con el anillo fibroso. La alteracion degenerativa del disco aparece claramente en escaneados de RMN; tiene un aspecto globalmente mas delgado que los discos sanos y muestra un cambio de color a diversos tonos de negro, debido a la reduccion en el contenido en agua del nucleus pulposus. Esta situacion patologica se conoce como discopatfa de color negro. El adelgazamiento, asf como la reduccion en la capacidad del disco para absorber choques y proporcionar estabilidad a la columna, casi siempre viene acompanado de la liberacion de factores inflamatorios, que generan un dolor intenso (Rengachary et al., Neurosurg. Focus, 2002, 13, E14).

En las siguientes etapas de la discopatfa, el nucleo pulposo tambien puede presionar al anillo fibroso ("protuberancia"), que puede romperse produciendo una hernia.

En los casos menos graves se sigue una estrategia conservadora, basada en la fisioterapia asociada con el control del dolor, puesto que el dolor es muy agudo e incapacitante. Puesto que los analgesicos clasicos tienen poco o ningun efecto, durante un tiempo se ha empleado con exito el tratamiento con ozono administrado mediante inyeccion; este tratamiento aprovecha la poderosa accion antioxidante, antiinflamatoria y, por tanto, analgesica del ozono.

En los casos mas graves, ademas del control del dolor, se siguen buscando estrategias que sean eficaces desde el punto de vista funcional y que sean curativas de la discopatfa de color negro, es decir, estrategias que reduzcan al menos parcialmente la causa y que restablezcan la estructura y la funcionalidad del nucleo pulposo. En la gran mayona de los casos, la discopatfa de color negro viene acompanada por defectos posturales, que, a su vez, generan mas rigidez y dolor.

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Una estrategia consiste en administrar celulas capaces de producir la matriz de proteoglicanos, tales como celulas pluripotenciales mesenquimaticas procedentes de la medula osea, posiblemente combinadas con moleculas que estimulan la formacion de matriz por las celulas residuales (tales como factores del crecimiento) y con inhibidores de citoquinas inflamatorias, en el nucleus pulposus. Esta estrategia intenta restablecer la matriz de proteoglicanos y controlar el dolor.

Sin embargo, estos tratamientos aun son experimentales y requieren una profunda verificacion, debido a que son particularmente problematicos (con respecto al numero de celulas que se van a emplear, a las sustancias activas y sus concentraciones y el tipo de vetuculo, por ejemplo). Sin embargo, la utilidad de administrar celulas al nucleo pulposo es algo controvertida; tal como se ha indicado previamente, esta estructura en un principio no contiene celulas y es avascular, lo cual significa que la proliferacion de las celulas introducidas depende del suministro de sangre de las estructuras circundantes, que seguro se ve dificultada en situaciones patologicas.

La tecnica que implica introducir en el nucleo pulposo un "soporte" capaz de absorber y distribuir la compresion, recreando con ello una condicion similar a la condicion fisiologica, resulta mucho mas prometedora. El documento US2008/075657 A desvela un procedimiento para tratar la enfermedad degenerativa del disco o dolor discogenico, que comprende formar un hidrogel biocompatible mediante la gelificacion de una premezcla lfquida, en el que el hidrogel comprende un quitosano alquilado y un polisacarido oxidado, tal como hialuronano. El solicitante ha descubierto y demostrado que un "soporte" que consiste en un hidrogel con las siguientes caractensticas es particularmente adecuado para este tipo de aplicacion:

• puede ser implantado de modo mmimamente invasivo, preferentemente con tecnicas inyectables, y, por tanto, es facilmente extrusionable;

• permanece in situ sin deslizarse del sitio de la implantacion porque presenta unas caractensticas reologicas precisas;

• posee propiedades mecanicas (elasticidad, compresibilidad) adecuadas para soportar y redistribuir las compresiones;

• es altamente hidratable;

• es absolutamente seguro, tanto en su forma no modificada como en sus productos de degradacion, que inevitablemente se originan por la actividad enzimatica fisiologica.

El hidrogel cuya eficacia ha sido demostrada por el solicitante consiste en un derivado de acido hialuronico. El acido hialuronico (AH) es un heteropolisacarido de cadena lineal que consiste en restos alternantes de acido D- glucuronico y N-acetil-D-glucosamina. En la naturaleza existen geles pericelulares, en la sustancia basal del tejido conectivo de vertebrados (del cual es uno de los constituyentes principales), en el fluido sinovial de las articulaciones, y en el humor vttreo y el cordon umbilical. Por tanto, el AH desempena un papel importante en el organismo biologico, como soporte mecanico para las celulas de muchos tejidos, tales como la piel, los tendones, los musculos y el cartflago, y como fluido viscoso que absorbe los choques y se asegura de que las superficies de las articulaciones puedan deslizarse unas sobre otras.

El acido hialuronico nativo tiene un peso molecular (PM) medio muy variable, que depende de la fuente de la cual se obtiene y de los procedimientos de preparacion empleados, que vana de 50 a 13 x 106 Da.

Debe advertirse que, en la presente invencion, "peso molecular medio" significa el peso molecular medio ponderado, calculado mediante el procedimiento de "viscosidad intnnseca" (Terbojevich et al., Carbohydr. Res., 1986, 363-377).

Una de las caractensticas fundamentales del AH es que puede modificarse de diversa forma desde el punto de vista qmmico para transformar sus caractensticas reologicas y mecanicas, manteniendo, al mismo tiempo, sus caractensticas biologicas inmutables.

El solicitante ha descubierto, de modo sorprendente, que de los numerosos derivados de AH conocidos en la tecnica anterior (esteres, derivados N- y O-sulfatados, esteres internos, etc.), los mas adecuados para la solicitud descrita en la presente invencion son los que se obtienen mediante la formacion de un enlace amida entre el carboxilo del resto acido glucuronico y la hexadecilamina. El solicitante tambien ha demostrado que estos derivados no solo provocan una considerable reduccion en los smtomas del dolor, evaluados mediante la comparacion con el tratamiento con ozono que se emplea de modo convencional en la discopatfa de color negro, sino que tambien producen una mejora funcional totalmente imprevisible.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion se refiere a composiciones farmaceuticas en forma de hidrogeles para su uso en el tratamiento de la degeneracion de discos intervertebrales, en particular las formas de deshidratacion y vaciado del nucleo pulposo conocidas como "discopatfa de color negro". En particular, las composiciones farmaceuticas segun

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la invencion son eficaces en el tratamiento del dolor en la discopatfa de color negro y en el tratamiento necesario para corregir el angulo de incidencia pelvica y alteraciones posturales asociadas con la discopatfa de color negro.

Dichas composiciones comprende un derivado del acido hialuronico que forma hidrogeles con unas caractensticas reologicas precisas que lo convierten en ideal para rellenar el nucleus pulposus. De modo espedfico, el derivado de AH empleado es hexadecilamida.

Tal como se indico previamente, el AH puede tener un PM que vana de 50 a 13 x 106 Da. El AH utilizado en la presente invencion puede derivar de cualquier fuente, tal como extraccion de crestas de gallo (documento EP138572), fermentacion (de Streptococcus equi o S. zooepidemicus, documento EP716688), o biosmtesis (de Bacillus, documento WO2012032153, documento WO2012032154), y tiene un peso molecular medio ponderado que vana entre 400 y 3 x 106 Da, en particular entre 105 Da y 106 Da, y aun mas en particular entre 500.000 y 730.000 Da.

El derivado de amida empleado en la presente invencion se prepara a partir de esta ultima fraccion.

Los expertos en la tecnica conocen las amidas del acido hialuronico; por ejemplo, la preparacion de una amplia gama de amidas del acido hialuronico (de bencilo, octilo, dodecilo, etc.) se desvela en el documento EP1095064.

Solo la hexadecilamida preparada como se describe a continuacion se emplea segun la presente invencion. Brevemente, el acido hialuronico prederivatizado a una sal tetrabutilamonio (TBA) se solubiliza en dimetilsulfoxido (DMSO), y se anade acido metansulfonico a la disolucion resultante. Despues se anade carbonildiimidazol y la mezcla se deja reaccionar con agitacion durante una hora a temperatura ambiente. Despues se anade hexadecilamina y la mezcla se deja reaccionar durante aproximadamente 16-24 horas a 40 °C-42 °C. Entonces se anade una disolucion saturada de NaCl para detener la reaccion, y se anade etanol puro para aislar el derivado mediante precipitacion. El precipitado se lava primero con una mezcla de agua y etanol y despues solo con etanol, y por ultimo se seca a un vacfo elevado.

El grado de derivatizacion se controla variando la cantidad de reactivos utilizada y adaptando los tiempos de reaccion; el grado de derivatizacion puede medirse mediante procedimientos conocidos en la tecnica anterior, tales como HPLC. En el ambito de la presente invencion, el grado de amidacion empleado vana del 0,1% al 10% molar, preferentemente del 1% al 3% molar, medido mediante HPLC despues la hidrolisis de la amida y la conjugacion de la hexadecilamina liberada con una sustancia fluoroforica.

Comenzando con el derivado obtenido de esta forma, un hidrogel puede formularse a una concentracion que vana de 0,1 a 30 mg/ml, preferentemente de 3 a 20 mg/ml, y aun mas preferentemente de 5 a 15 mg/ml. Los vetuculos preferentemente utilizados son disolucion salina o tampon fosfato.

En la composicion farmaceutica preferida segun la presente invencion, el acido hialuronico tiene un PM medio que vana entre 500.000 y 730.000 Da, el grado de amidacion molar vana entre 1% y 3%, y la concentracion de hexadecilamida del acido hialuronico vana entre 5 y 15 mg/ml.

El hidrogel obtenido se somete a un procedimiento de esterilizacion segun tecnicas conocidas, por ejemplo, en un autoclave, despues de ser introducido en jeringas desechables prerrellenas.

Independientemente de las concentraciones, el hidrogel obtenido es facilmente extrusionable y viscoso para asegurarse de que permanezca in situ despues de la aplicacion, elastico para asegurarse de que absorba y redistribuya las cargas, y altamente hidratable; tambien conserva las caractensticas biologicas del polfmero de origen, el acido hialuronico, y, por tanto, es biocompatible, biorreabsorbible y totalmente inofensivo para el cuerpo en su estado no modificado y despues de la degradacion enzimatica.

A la vista de sus caractensticas particulares, el hidrogel puede asociarse con sustancias biologica o farmacologicamente activas (tales como farmacos antiinflamatorios esteroideos y no esteroideos, inhibidores de citoquinas y anestesicos locales) consideradas capaces de mejorar los smtomas de la discopatfa de color negro. Estas sustancias pueden insertarse en la jeringa de modo extemporaneo antes de la aplicacion al paciente, de modo que el hidrogel actue como tratamiento para la discopatfa de color negro y como vehfculo de sustancias activas.

A continuacion se ofrecen algunos ejemplos de preparacion solo con fines descriptivos.

Ejemplo 1

Preparacion del derivado de hexadecilamida del AH con un peso molecular medio ponderado que vana entre 500 y 730 kDa y un contenido en amidacion molar que varia entre 1 y 3%

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Se solubilizan 2 g de AH prederivatizado a una sal TBA en 200 ml de DMSO, y se anaden 64 |il de acido metanosulfonico a la disolucion resultante; despues se anaden 52 mg de 1-l'- carbonildiimidazol y se deja reaccionar con agitacion suave durante una hora a temperatura ambiente. Despues se anaden 544 mg de hexadecilamina y se lleva a cabo la reaccion de amidacion durante 16-24 horas a 42 °C. Entonces se anade una disolucion saturada de NaCl para detener la reaccion y se anaden 1,5 volumenes de etanol puro despues de 15-30 minutos para aislar el derivado mediante precipitacion. El precipitado se lava varias veces en etanol/agua 80:20 y despues solo con etanol, y por ultimo se seca a un vado elevado a 40 °C.

Se obtienen 1,2 g de derivado de hexadecilamida, cuyo grado de amidacion, medido mediante HPLC, es de aproximadamente 2-3% molar.

Ejemplo 2

Preparacion de un hidrogel del derivado de hexadecilamida del AH a la concentracion de 8 mg/ml, obtenido como se describio en el ejemplo 1

Se colocan 2 g de hexadecilamida del AH, obtenido como se describio en el ejemplo 1, en un recipiente adecuado y se anaden 250 ml de tampon fosfato (PBS) a pH 6,9. El tampon contienen NaCl 8,5 mg/ml, Na2HPO4 x 12H2O 0,45 mg/ml, y NaH2PO4 x 2H2O 0,11 mg/ml.

La mezcla se deja en agitacion durante al menos 2 horas a temperatura ambiente y durante aproximadamente 1 hora a 60 °C. Despues de este tiempo, la T vuelve a 20-25 °C, y la mezcla se deja en agitacion durante 2-4 horas. La mezcla resultante, que contiene 8 mg/ml de hexadecilamida del acido hialuronico, se divide en jeringas de vidrio, que despues se someten a un ciclo de esterilizacion en calor humedo (10 minutos) a aproximadamente 121 °C.

Ejemplo 3

Tratamiento de pacientes que padecen la discopatia de color negro con hexadecilamida del AH frente al ozono: estudio piloto

Por medio de un escaner de RMN empleado para otros objetivos diagnosticos, se identificaron 11 pacientes con discopatia de color negro a nivel lumbar (L3) y se trataron segun el siguiente protocolo.

Materiales y metodos

• disolucion anestesica (carbocama al 1%);

• ozono 27 y;

• hidrogel de hexadecilamida del AH preparado como se describio en el ejemplo 2 (8 mg/ml);

• tecnica: infiltracion radioscopica guiada, despues de una anestesia cutanea mediante infiltracion; el sitio de la puncion se identifico observando la region lumbar en las dos proyecciones ortogonales;

Los pacientes se dividieron en dos grupos:

A) 6 pacientes tratados con 0,5 cc del hidrogel;

B) 5 pacientes tratados con 3 cc de ozono 27 y (control).

Despues del tratamiento se dejo que los pacientes descasasen durante varias horas y se les dio el alta con un tratamiento analgesico a base de paracetamol si era necesario. Todos los pacientes se sometieron a una evaluacion de la discapacidad (RMDQ - Roland Morris Disability Questionnaire, cuestionario de discapacidad de Roland Morris) y una evaluacion del dolor (VAS - Visual Analogue Scale, escala analoga visual) y, despues de 6 meses, a un escaneado de NMR sagital para evaluar cualquier variacion en el angulo de incidencia pelvica.

Resultados:

RMDQ: todos los pacientes en ambos grupos indicaron una reduccion en la discapacidad en terminos de movilidad y una calidad de vida mejorada, de grado comparable;

escala VAS: de nuevo, todos los pacientes indicaron una reduccion indudable en el dolor, y este resultado, aunque previsto para el grupo tratado con ozono, es ciertamente sorprendente para el grupo A, que se trato con el hidrogel de AH derivatizado;

evaluacion con rayos X: en los pacientes del grupo A se observo una normalizacion del disco; tema un aspecto mas palido y, por tanto, hidratado, en el escaneado de RMN, y muy similar a los discos sanos no tratados. Los pacientes en el grupo A tambien presentaron una mejora indudable en el angulo de incidencia pelvica.

Sin embargo, ninguno de estos efectos funcionales fueron observados en los pacientes del grupo B, tratados con

ozono: no solo no se produjo mejora (normalizacion) en el aspecto del disco, que de hecho empeoro en 3 casos, sino que el tratamiento no produjo ningun efecto en el angulo de incidencia pelvica.

Conclusiones:

Aunque este es solo un estudio piloto con un numero limitado de pacientes, es evidente que el tratamiento con la 5 hexadecilamida del acido hialuronico tiene un efecto sorprendentemente favorable no solo en los smtomas, sino sobre todo en las funciones de pacientes que padecen la discopatfa de color negro.

Los datos mostrados en la presente invencion demuestran, de manera inequvoca, que el tratamiento con la hexadecilamida del acido hialuronico no solo tiene un efecto analgesico comparable al del ozono, sino sobre todo que tiene un efecto curativo inesperado, que restablece la hidratacion del nucleo pulposo y corrige el defecto 10 postural manifestado por todos los pacientes que padecen la discopatfa de color negro.

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Una composicion farmaceutica para su uso en el tratamiento de una "discopatfa degenerativa", que comprende un hidrogel de la hexadecilamida del acido hialuronico.
2. 2. Una composicion farmaceutica para su uso segun la reivindicacion 1, en la que el acido hialuronico tiene un peso molecular (PM) medio que vana entre 100.000 y 1.000.000 Da, preferentemente entre 500.000 y 730.000 Da.
3. 3. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el grado de amidacion molar del acido hialuronico vana entre 0,1% y 10%, preferentemente entre 1% y 3%.
4. 4. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la concentracion de la hexadecilamida del acido hialuronico vana entre 0,1 y 30 mg/ml, preferentemente entre 3 y 20 mg/ml, y aun mas preferentemente entre 5 y 15 mg/ml.
5. 5. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el acido hialuronico tiene un peso molecular PM medio que vana entre 500.000 y 730.000 Da y un grado de amidacion molar que vana entre 1% y 3%, y la concentracion de la hexadecilamida del acido hialuronico vana entre 5 y 15 mg/ml.
6. 6. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que contiene sustancias farmaceutica o biologicamente activas.
7. 7. Una composicion farmaceutica para su uso segun la reivindicacion 6, en la que las sustancias farmaceutica o biologicamente activas se seleccionan de farmacos antiinflamatorios esteroideos y no esteroideos, inhibidores de citoquinas y anestesicos locales.
8. 8. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, para su uso en el tratamiento del dolor en una discopatfa degenerativa.
9. 9. Una composicion farmaceutica para su uso segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, para su uso en el tratamiento correctivo del angulo de incidencia pelvica y las alteraciones posturales relacionadas con la discopatfa degenerativa.