ES2952675T3 - Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables - Google Patents

Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables Download PDF

Info

Publication number
ES2952675T3
ES2952675T3 ES14799587T ES14799587T ES2952675T3 ES 2952675 T3 ES2952675 T3 ES 2952675T3 ES 14799587 T ES14799587 T ES 14799587T ES 14799587 T ES14799587 T ES 14799587T ES 2952675 T3 ES2952675 T3 ES 2952675T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
liposomes
metastable
formulation
liposome
hydrophobic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14799587T
Other languages
English (en)
Inventor
Jonathan Kaufman
Michael Chancellor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lipella Pharmaceuticals Inc
Original Assignee
Lipella Pharmaceuticals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lipella Pharmaceuticals Inc filed Critical Lipella Pharmaceuticals Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2952675T3 publication Critical patent/ES2952675T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Synthetic bilayered vehicles, e.g. liposomes or liposomes with cholesterol as the only non-phosphatidyl surfactant
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes or liposomes coated or grafted with polymers
    • A61K9/1272Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes or liposomes coated or grafted with polymers comprising non-phosphatidyl surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids or non-phosphatidyl liposomes coated or grafted with polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/4353Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/436Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems the heterocyclic ring system containing a six-membered ring having oxygen as a ring hetero atom, e.g. rapamycin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0076Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
    • A61K49/0084Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion liposome, i.e. bilayered vesicular structure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0034Urogenital system, e.g. vagina, uterus, cervix, penis, scrotum, urethra, bladder; Personal lubricants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/10Drugs for disorders of the urinary system of the bladder

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Se han desarrollado formulaciones liposomales metaestables para la administración de fármacos hidrofóbicos a un tejido o luz tisular tal como la vejiga. Estos tienen al menos una micra de diámetro y están formados por uno o más lípidos que tienen atrapado en el lípido un agente terapéutico, profiláctico o de diagnóstico hidrofóbico. La mayor estabilidad de estos liposomas, así como la transferencia mejorada del agente atrapado al tejido adyacente, proporciona una mejor administración, especialmente de agentes hidrófobos tales como tacrolimus que no penetra bien en el tejido. Las formulaciones liposomales metaestables se pueden administrar localmente, preferiblemente mediante instilación, o tópicamente, por ejemplo, mediante pulverización o pintura, en un tejido o luz de tejido tal como la vejiga que necesita tratamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables
Campo de la invención
La invención se encuentra, en general, en el campo de los liposomas metaestables para formulaciones de agentes para el tratamiento de afecciones, tales como de la vejiga, especialmente cistitis hemorrágica, cáncer y cistitis intersticial/síndrome doloroso de la vejiga.
Antecedentes de la invención
Millones de personas en todo el mundo padecen afecciones de la vejiga, tales como cistitis hemorrágica, cistitis intersticial/síndrome de vejiga dolorosa (CI/SVD) y cáncer. La cistitis hemorrágica se caracteriza por hematuria recurrente, urgencia urinaria y dolor suprapúbico. La CI/SVD es una enfermedad inflamatoria crónica y dolorosa que afecta a entre 700000 y un millón de personas sólo en Estados Unidos, de las cuales el noventa por ciento son mujeres. El cáncer de vejiga urinaria es el cuarto cáncer diagnosticado con más frecuencia en hombres y el noveno en mujeres. Cada año se diagnostican aproximadamente 56000 nuevos casos de cáncer de vejiga. Se atribuyen 12000 muertes al año al cáncer de vejiga.
Las terapias intravesicales han sido un pilar en los tratamientos de la vejiga durante muchos años (Parkin, et al., Urol., 49, 105-107 (1997)). Los liposomas son vesículas biodegradables, no tóxicas, unilaminares o multilaminares, formadas a partir de fosfolípidos naturales o sintéticos. Los liposomas tienen la capacidad de atrapar y retener una amplia gama de agentes terapéuticos, ya sea en su fase acuosa (agentes hidrófilos) o en su fase lipídica (hidrófobos) (Senior, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Sys., 3, 123-193 (1987); Lichtenberg, Methods Biochem. Anal., 33, 337-362 (1988); Gregoriadis, Subcell. Biochem., 14, 363-378 (1989); Reimer, et al., Dermatol., 195:93(1997)). Los liposomas se han utilizado en la práctica clínica para el tratamiento de trastornos metabólicos (Gregoridis, et al., Prog. Clin. Biol. Res., 95, 681-701 (1982), enfermedades infecciosas (Richardson, J. Clin. Pharmacol., 29, 873-884 (1983), infecciones fúngicas sistémicas (Grant, et al., Biochem. Biophys. Acta , 984, 11-20 (1989) y para reducir los efectos sistémicos adversos de los fármacos quimioterapéuticos (0wen, et al., Anticancer Drugs, 3, 101-107 (1992); Gabizon, et al., Acta 0ncol., 33, 779-786 (1994)). Los documentos de patente de EE. UU. Número 7 063860 y Número 8110217, ambas de Chancellor et al., desvelan la administración liposómica de capsaicina o de toxina botulínica, respectivamente, a células uroteliales para el tratamiento de disfunciones de la vejiga. Doce formulaciones de agentes terapéuticos liposómicos han sido aprobadas por la Administración Federal de Medicamentos de EE. UU. y otras veintidós se encuentran sometidas a ensayos clínicos (Chang, et al., Scientific Rep., 1.195 (2012)).
Los liposomas que contienen agentes terapéuticos entran en la célula diana principalmente por endocitosis o fagocitosis del liposoma completo y por fusión directa de la membrana del liposoma con la membrana de la célula diana. Las terapias liposómicas actuales utilizan principalmente la vía endocítica debido a la estructura esférica pequeña (submicrométricas) y termodinámicamente estable de las partículas liposómicas constituyentes.
Las formulaciones liposómicas actuales presentan varios inconvenientes, en especial la administración de agentes hidrófobos, debido a la estructura pequeña y estable de los liposomas. Los liposomas pequeños sufren gran tensión expansiva y elevadas energías de flexión de la membrana debido a sus pequeños radios de curvatura. Esto obliga a los pequeños liposomas a estar en una conformación esférica entrópicamente desfavorable, aunque termodinámicamente estable. Los liposomas pequeños tienen un potencial limitado para reaccionar con las membranas de las células diana. Las terapias liposómicas actuales se basan principalmente en la endocitosis, a diferencia de la fusión directa de membranas, para la administración, lo que tiene implicaciones para la administración de agentes hidrófobos.
Los compuestos hidrófobos suelen eliminarse rápidamente (en cuestión de minutos) de las bicapas lipídicas de los liposomas por medio de mecanismos de intercambio, lo que conduce a su equilibrio entre todas las demás estructuras lipídicas de la circulación sistémica (lipoproteínas, membranas eritrocitarias, etc.) (Fatouros y Antimisiaris, J. Drug Target, 9, 61-74 (2001); Fahr y Seelig, Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst., 18, 141-172 (2001); Ardhammar et al., J. Biomol. Struct. Dyn., 17, 33-40 (1999)). La rápida eliminación de los liposomas no queda completamente absuelta por la administración local de formulaciones liposómicas, ya que las estructuras lipídicas también existen en entornos locales. La captación por endocitosis es comparativamente más lenta que la fusión directa con la membrana de la célula diana.
Johnson et al., Selective Cancer Therapeutics, 5:4, 147-155 (1989) desvela vesículas multilaminares grandes cargadas negativamente, que se unieron a diferentes líneas celulares de tumores de vejiga humanos.
Por lo tanto, las formulaciones liposómicas actuales pueden perder más agente hidrófobo hacia el entorno mientras se someten a endocitosis que si la formulación liposómica utilizara una vía más directa. Así pues, es necesario mejorar los procedimientos de administración de agentes terapéuticos hidrófobos mediante formulaciones liposómicas.
Es un objeto de la invención proporcionar liposomas metaestables que proporcionen una administración mejorada de agentes terapéuticos hidrófobos, por ejemplo, por medio de la aplicación directa al tejido o a un lumen tisular, tal como la vejiga, para el tratamiento de la cistitis hemorrágica, CI/SVD, cáncer y otros trastornos.
Resumen de la invención
Se han desarrollado formulaciones liposómicas metaestables. Estas son ventajosas para la administración de fármacos hidrófobos a un tejido o lumen tisular, tal como la vejiga. Estos tienen un diámetro de entre uno y 100 micrómetros y están formados por uno o más lípidos que comprenden esfingomielina que tiene atrapado en el lípido un agente terapéutico, profiláctico o de diagnóstico hidrófobo. La mayor estabilidad de estos liposomas, así como la mayor transferencia del agente atrapado al tejido adyacente, permiten una mejor administración, en especial de agentes hidrófobos, como el tacrolimus, que no penetran bien en el tejido.
Las formulaciones liposómicas metaestables pueden administrarse de forma local, preferentemente por instilación, o por vía tópica, por ejemplo, por pulverización o pintura, a un tejido o lumen tisular, tal como la vejiga, que necesite tratamiento.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras 1A, 1B y 1C muestran microestados conformacionales de un liposoma y una probabilidad de eficiencia de delimitación y degeneración asociadas.
La figura 2 es una distribución de probabilidad de eficiencia límite de equilibrio de un conjunto de liposomas. La figura 3 es un gráfico del efecto del volumen de formulación liposomal metaestable total sobre el diámetro de las partículas.
La figura 4 es un gráfico que compara la eficiencia de límite frente al volumen de huecos de un único hueco en crecimiento.
Descripción detallada de la invención
I. Definiciones
Un "agente activo", tal como se utiliza en la presente memoria, significa una sustancia fisiológica o farmacológicamente activa que actúa a nivel local y/o sistémico en el organismo. Un agente activo es una sustancia que se administra a un paciente para el tratamiento (por ejemplo, un agente terapéutico), la prevención (por ejemplo, un agente profiláctico) o el diagnóstico (por ejemplo, un agente de diagnóstico) de una enfermedad o un trastorno. "Hidrófobo", tal como se utiliza en la presente memoria, significa una molécula o parte de molécula no polar que no puede formar interacciones energéticamente favorables con moléculas de agua y, por tanto, no se disuelve en agua. "Hidrófilo", tal como se utiliza en la presente memoria, describe una molécula polar o parte de una molécula que forma suficientes interacciones energéticamente favorables con moléculas de agua para disolverse con facilidad en el agua.
"Anfifílico", tal como se utiliza en la presente memoria, describe una molécula que tiene regiones hidrófobas e hidrófilas, tale como un fosfolípido o una molécula de detergente.
Una "cantidad eficaz" o "cantidad adecuada", tal como se utiliza en la presente memoria, es al menos la concentración mínima necesaria para lograr una mejora o prevención mensurable de cualquier síntoma o de una afección o un trastorno concretos, para lograr una mejora mensurable de la esperanza de vida o para mejorar en general la calidad de vida del paciente. Así pues, la cantidad eficaz depende de la molécula biológicamente activa específica y de la afección o trastorno concreto que se desee tratar. Las cantidades eficaces de muchas proteínas, tales como los anticuerpos monoclonales (mAb), son bien conocidas en la técnica. Las cantidades eficaces de proteínas descubiertas en lo sucesivo o para tratar trastornos específicos con proteínas conocidas, tales como mAb, que se aplicarán clínicamente para tratar trastornos adicionales pueden determinarse mediante técnicas convencionales que están al alcance de los expertos en la materia, tal como un médico.
"Farmacéuticamente aceptable", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a aquellos compuestos, materiales, composiciones y/o formas farmacéuticas que, de acuerdo con un criterio médico fundado, son adecuados para su uso en contacto con los tejidos de seres humanos y animales sin excesiva toxicidad, irritación, respuesta alérgica u otros problemas o complicaciones acordes con una relación de beneficio/riesgo razonable. "Macroestructura de envuelta fija", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al requisito de que la disposición de múltiples capas de envuelta mantenga una topología constante.
"Continua", tal como se utiliza en la presente memoria con referencia a la función de degeneración, se refiere a una función matemática en la que no hay espacios entre coordenadas clasificadas como dentro de un vacío. En este sentido, continuo es sinónimo de no discreto.
Un "disolvente", tal como se utiliza en la presente memoria, significa una sustancia líquida capaz de disolver otras sustancias.
Un "objeto", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a una entidad tangible (que podría incluir una porción de un disolvente) o a una porción de espacio que podría ocupar una entidad tangible.
Una "envuelta", tal como se utiliza en la presente memoria, significa un límite deformable de un objeto tridimensional que mantiene una superficie constante, pero no necesariamente un volumen de vacío constante, durante la deformación.
Un "vacío", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al espacio tridimensional dentro de una envuelta. El "volumen", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la cantidad de espacio tridimensional que ocupa un objeto.
El "volumen de vacío", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al volumen de un vacío asociado a una envuelta.
La "eficiencia limitadora de una envuelta", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al volumen de vacío de una envuelta dividida por el volumen de una esfera que tenga la misma superficie que la de la envuelta.
La "conformación de una envuelta", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la forma de una envuelta. Las "conformaciones distinguibles de una envuelta", tal como se utilizan en la presente memoria, se refieren a conformaciones de una envuelta que no son idénticas.
La "degeneración conformacional de una envuelta", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al número de conformaciones distinguibles que podría tener una envuelta si ésta se deformara de forma que tanto la superficie de la envuelta como la eficiencia de delimitación de la envuelta no se modificaran.
La "eficiencia de unión más favorable entrópicamente de una envuelta", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la eficiencia de unión de una envuelta que tiene la mayor degeneración conformacional.
La "envuelta de fosfolípidos", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a un conjunto de fosfolípidos en forma de una envuelta que surge de la interacción de los fosfolípidos y un disolvente acuoso (o polar).
Un "liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a una partícula que está compuesta por una o más envueltas de fosfolípidos conectadas y/o concéntricas.
La "proyección plana de un liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la asignación lineal de todos los puntos de un liposoma a los puntos correspondientes de un plano bidimensional, de forma que todas las líneas que conectan los puntos del liposoma con sus puntos de proyección correspondientes sean paralelas entre sí y perpendiculares al plano de proyección.
El "diámetro de proyección de un liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere al diámetro de un círculo de un tamaño tal que tenga un área igual a la media de las áreas de todas las proyecciones planas posibles del liposoma.
El "equilibrio conformacional de un liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a que el liposoma está en una conformación que se encuentra entre el conjunto de conformaciones que corresponde a la eficiencia de unión más favorable entrópicamente del conjunto de envueltas de fosfolípidos del liposoma.
El "diámetro relativo de un liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la proporción entre el diámetro de proyección de un liposoma y el diámetro de proyección que tendría el liposoma si éste se encontrara en un estado de equilibrio conformacional.
La "tensión expansiva asociada a la flexión de la membrana", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la tensión interna dentro de una membrana, causada por la flexión de la membrana, que fuerza a una membrana curvada hacia una conformación que tenga un radio de curvatura relativamente mayor.
Un "liposoma metaestable", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a un liposoma que a) tiene un diámetro relativo diferente de 1, y b) es lo suficientemente grande como para que la tensión expansiva asociada a la flexión de la membrana no sea lo suficientemente fuerte como para superar la tendencia del liposoma hacia el equilibrio conformacional.
"Una unidad en un espacio euclidiano de coordenadas cartesianas", tal como se utiliza en la presente memoria, es la distancia de coordenadas que corresponde al elemento de discretización más pequeño en cualquiera de las direcciones principales del espacio.
Las "coordenadas adyacentes dentro de un espacio euclidiano de coordenadas cartesianas" se refieren a las seis coordenadas, cada una a lo largo de un eje cartesiano principal, con una distancia de una unidad desde la coordenada en cuestión.
Los "números naturales" descritos en la presente memoria se refieren a números enteros no negativos
La "contabilidad de una degeneración conformacional", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a una condición de una degeneración tal que las conformaciones dentro de la degeneración tienen una correspondencia de uno a uno con números naturales.
Un "agente asociado a la membrana", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a un agente que se reparte preferentemente dentro de una membrana biológica o adyacente a ella frente al disolvente acuoso circundante de la membrana.
La "topología de un liposoma", tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a la forma en que se disponen las partes constituyentes de los liposomas.
II. Formulaciones liposómicas metaestables
Los liposomas metaestables con un diámetro de entre uno y 100 micrómetros proporcionan una administración mejorada debido a una mayor estabilidad en el lugar de administración. Se puede mejorar aún más la administración atrapando agentes terapéuticos, profilácticos o de diagnóstico hidrófobos dentro del lípido que forma los liposomas. Se cree que estos liposomas no dependen necesariamente de la endocitosis para administrar un principio activo hidrófobo a las células diana. En lugar de ello, los liposomas grandes y metaestables administran un principio activo hidrófobo, tal como el tacrolimus, permitiendo que una porción del liposoma que contiene el principio activo hidrófobo se desprenda y se fusione directamente con la membrana celular de una célula diana, preferentemente una célula urotelial.
Los liposomas se dispersan en un vehículo farmacéuticamente aceptable. Las formulaciones pueden presentarse en forma de líquido o gel, preferentemente líquido, para la aplicación tópica.
A. Liposomas metaestables
Un liposoma compuesto de envueltas de fosfolípidos que tienen mayores degeneraciones conformacionales tiene una entropía mayor que un liposoma compuesto de la misma topología, pero en el que sus envueltas de fosfolípidos tienen una menor degeneración conformacional. Tal como se muestra en la figura 1, excluyendo la existencia de fuerzas externas o internas, un liposoma que tiene la máxima entropía accesible está en equilibrio. Independientemente de la existencia de fuerzas externas o internas, un liposoma es estable cuando se encuentra en su configuración de equilibrio.
Un liposoma está compuesto por una o más envueltas de fosfolípidos conectadas y/o concéntricas (Torchilin y Weissig, Liposomes, 2a edición, 0xford University Press (2003)). El volumen de vacío de una envuelta de fosfolípidos con una superficie fija puede variar. Así, el volumen de vacío máximo de una envuelta con una superficie fija corresponde al volumen de vacío cuando la envuelta está en la conformación de una esfera. Del mismo modo, la superficie mínima de la envuelta que contiene un volumen de vacío fijo (como en el caso de un fluido incompresible limitado por la envuelta) también se asocia con la envuelta que está en una conformación de una esfera.
Como tal, la eficiencia de delimitación de una envuelta, e, se calcula como
Figure imgf000005_0001
en la que V es el volumen vacío de la envuelta y A es el área de superficie de la envuelta.
La eficiencia de delimitación de una envuelta es una cantidad positiva, sin unidades, que se normaliza de forma que su máximo sea igual a 1,00. La máxima eficiencia de delimitación corresponde a la eficiencia de delimitación de una envuelta esférica. Así, cuando el volumen de vacío es máximo en una envuelta de superficie fija, la eficiencia de delimitación es igual a 1,00. La eficiencia de delimitación también es igual a 1,00 cuando la superficie de la envuelta está al mínimo y el volumen de vacío es fijo.
Como se muestra en la figura 1, la eficiencia de delimitación asociada con la máxima degeneración conformacional (y, por tanto, la máxima entropía), es la eficiencia de delimitación de equilibrio, excluyendo la influencia de cualquier potencial externo (como las energías de flexión de la membrana). Una envuelta de fosfolípidos es termodinámicamente metaestable si la eficiencia de unión de la envuelta es diferente de la eficiencia de unión de equilibrio. Un aumento de la eficiencia de unión de una envuelta de fosfolípidos puede conferir un aumento del diámetro relativo del liposoma del que forma parte. El aumento preferido del diámetro relativo para que un liposoma se considere metaestable es superior al 1 %. Cuanto mayor sea el diámetro relativo, más reactivo puede ser el liposoma. La energía asociada a un liposoma con una eficiencia de unión mayor que su eficiencia de unión de equilibrio es equivalente a la cantidad de trabajo necesaria para expandir el liposoma hasta la conformación estructural entrópicamente desfavorecida y menos degenerada.
Los liposomas con un diámetro de proyección inferior a un micrómetro (liposomas pequeños) no pueden alcanzar un estado metaestable. Estos liposomas tienen energías de flexión de membrana elevadas debido a sus pequeños radios de curvatura, que dominan los efectos entrópicos. Los liposomas unilaminares pequeños típicos tienen una conformación esférica con una eficiencia de delimitación de 1,00 y una baja degeneración conformacional como resultado directo de la tensión de flexión de la membrana. Es imposible que los liposomas pequeños alcancen un estado metaestable porque los efectos dominantes de las tensiones de flexión de la membrana controlan la conformación del liposoma. Por lo tanto, los liposomas pequeños son siempre termodinámicamente estables (en contraposición a metaestables) aunque no se encuentren en equilibrio entrópico.
Por el contrario, los liposomas con un diámetro superior a un micrómetro tienen mayores radios de curvatura y, de este modo, sufren menos tensión expansiva que los liposomas pequeños. Así, los liposomas grandes pueden estar dominados por las fuerzas entrópicas, en contraposición a las tensiones de flexión de la membrana. Por lo tanto, son capaces de alcanzar un estado metaestable.
La distribución de probabilidad de cualquier propiedad macroscópica de un conjunto es equivalente a la función de degeneración de los microestados asociados a la propiedad macroscópica de interés (Tolman, Principles of Statistical Mechanics, 0xford University Press, (1938)). En este caso, la propiedad macroscópica de interés es la distribución de la probabilidad de la eficiencia de delimitación. Así pues, la distribución de la probabilidad de la eficiencia de delimitación de una envuelta de fosfolípidos es equivalente a la función de degeneración de sus conformaciones permitidas.
La función de degeneración de un conjunto está relacionada con la entropía por medio de la ecuación de Boltzman S = kb log g, donde S es la entropía termodinámica convencional, kb es la constante de Boltzmann y g es la degeneración conformacional. La relación entre energía y entropía, U, para un sistema de un número fijo de objetos, N, es fundamental para la definición física de temperatura, T,
Figure imgf000006_0001
Esta definición de temperatura es sinónimo de la cantidad igual para dos sistemas en contacto térmico en equilibrio, asumiendo que tal equilibrio ocurre cuando se maximiza la degeneración combinada de los microestados disponibles de los dos sistemas (Kittel, C. Thermal Physics. John Wiley & Sons, Inc. (1969)). Cuando un sistema está en contacto térmico con un depósito infinito de temperatura fija, como es el caso de un sistema no aislado a temperatura ambiente (por ejemplo, temperatura ambiente), la degeneración combinada es esencialmente la del depósito infinito. Por lo tanto, la distribución de probabilidad resultante de los niveles de energía de un sistema, £/, está determinado por la función de reparto,
Figure imgf000006_0002
es la probabilidad de encontrar el sistema en un microestado, /, que tenga la energías/
y Z es la función de reparto.
De este modo, la relación entre la temperatura y la energía media del sistema es
Figure imgf000006_0003
que se obtiene integrando los estados energéticos ponderados por sus respectivas probabilidades.
La eficiencia de delimitación asociada a la máxima degeneración conformacional (y, de este modo, a la máxima entropía) es la eficiencia de delimitación de equilibrio del sistema. La energía asociada a un sistema ( por ejemplo, un liposoma), que tiene una eficiencia de delimitación mayor que su eficiencia de delimitación de equilibrio es equivalente a la cantidad de trabajo, W, necesaria para expandir el liposoma contra la presión, P asociada a la disminución expansiva de la degeneración conformacional, y una disminución correspondiente de la entropía. El aumento de energía es necesario para alejar el sistema de la configuración de equilibrio entrópicamente favorable. La cantidad de trabajo necesario es W = PAV, en el que A V es el aumento de volumen y corresponde a un cambio en la eficiencia de delimitación.
La presión, P, asociada a la disminución expansiva de la degeneración conformacional puede derivarse de forma
análoga a la derivación de la definición física de temperatura mediante el uso de M T S - d ) uJ¡j Qomo |a presión es W — PAV — / P(V)dV = T j dS — TAS
función del volumen, \d u ju i qUe es una identidad termodinámica familiar cuando dU= 0.
En el Ejemplo 1 se describe un ejemplo de cálculo de una función de degeneración asociada con un conjunto de capas hipotéticas de fosfolípidos.
La distribución de probabilidad de eficiencia límite de una colección de capas se muestra en la Figura 2, suponiendo que no existan fuerzas no entrópicas que afecten a la conformación de los liposomas (por ejemplo, tensiones de flexión de la membrana). Por el contrario, un conjunto de envueltas que tiene una distribución de la probabilidad de eficiencia de delimitación que es significativamente diferente de la distribución en equilibrio no está en equilibrio. Por ejemplo, un conjunto de envueltas (que son temporalmente impermeables a su contenido vacío) que tienen una eficiencia de delimitación media mayor que la de la distribución de equilibrio es un ejemplo de envueltas que encierran volúmenes mayores de los que encerrarían si sus membranas fueran permeables y, por lo tanto, son consecuentemente metaestables mientras persista la condición impermeable de sus membranas constitutivas. Para que se considere metaestable desde un punto de vista práctico, el aumento de volumen puede ser de tan sólo el 1 %. Un conjunto de envueltas de fosfolípidos a las que un factor no permanente, tal como una membrana impermeable, impide alcanzar una distribución de eficiencia de delimitación de equilibrio, es metaestable.
Los liposomas grandes tienen potenciales de flexión de membrana comparativamente bajos debido a sus mayores radios de curvatura y, en consecuencia, están controlados por fuerzas entrópicas. Los conjuntos de liposomas grandes con distribuciones de probabilidad de la eficiencia de delimitación que se desvían significativamente de la distribución de la probabilidad de la eficiencia de delimitación en equilibrio son metaestables.
B. Liposomas
Los liposomas son vesículas esféricas compuestas por bicapas concéntricas de fosfolípidos separadas por compartimentos acuosos. Los liposomas pueden adherirse a las superficies celulares y formar una película molecular sobre ellas. Desde el punto de vista estructural, los liposomas son vesículas lipídicas compuestas por bicapas concéntricas de fosfolípidos que encierran un interior acuoso (Gregoriadis, et al., Int. J. Pharm., 300, 125-30 2005; Gregoriadis y Ryman, Biochem. J., 124, 58P (1971)). Los compuestos hidrófobos se asocian con la fase lipídica, mientras que los hidrófilos lo hacen con la fase acuosa.
Los liposomas están formados por uno o más lípidos, que pueden ser neutros, aniónicos o catiónicos a pH fisiológico. Los lípidos neutros y aniónicos adecuados incluyen, entre otros, esteroles y lípidos, tales como el colesterol, fosfolípidos, lisolípidos, lisofosfolípidos, esfingolípidos o lípidos pegilados. Los lípidos neutros y aniónicos incluyen, entre otros, la fosfatidilcolina (PC) (tal como la PC de huevo, la PC de soja), incluidas, entre otras, 1,2-diacilglicero-3-fosfocolinas; la fosfatidilserina (PS), el fosfatidilglicerol, el fosfatidilinositol (PI); glicolípidos; esfingofosfolípidos, tales como la esfingomielina y los esfingoglicolípidos (también conocidos como 1-ceramidilglucósidos), tales como la ceramida galactopiranósida, los gangliósidos y los cerebrósidos; ácidos grasos, esteroles, que contienen un grupo de ácido carboxílico, por ejemplo, el colesterol; 1,2-diacil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina, incluidas, entre otras, 1,2- dioleilfosfoetanolamina (D0PE), 1,2- dihexadecilfosfoetanolamina (DHPE), 1,2- diestearoilfosfatidilcolina (DSPC), 1,2-dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) y 1,2-dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC). Los lípidos también pueden incluir varios naturales (p. ej., L-a-fosfatidilos derivados de tejido: yema de huevo, corazón, cerebro, hígado, soja) y/o sintéticos (p. ej., 1,2-diacil-sn-glicero-3 saturado e insaturado). -fosfocolinas, 1-acil-2-acil-sn-glicero-3-fosfocolinas, 1,2-diheptanoil-SN-glicero-3-fosfocolina) derivados de los lípidos. En los liposomas metaestables utilizados en la presente invención, los liposomas contienen esfingomielina.
En determinadas realizaciones, los liposomas se generan a partir de un único tipo de fosfolípido, en el que el fosfolípido es esfingomielina. Los liposomas pueden incluir un metabolito de esfingomielina. Los metabolitos de esfingomielina utilizados para formular los liposomas incluyen, entre otros, ceramida, esfingosina o esfingosina 1-fosfato. La concentración de los metabolitos de esfingomielina incluidos en los lípidos utilizados para formular los liposomas puede oscilar entre aproximadamente un 0,1% en moles y aproximadamente un 10% en moles, preferentemente de aproximadamente un 2,0 % en moles a aproximadamente un 5,0 % en moles, y más preferentemente pueden estar en una concentración de aproximadamente un 1,0 % en moles.
Los lípidos catiónicos adecuados en liposomas incluyen, entre otros, las sales de N-[l-(2,3-dioleoloxi)propil]-N,N,N-trimetilamonio, también denominadas lípidos TAP, por ejemplo, la sal metilsulfato. Los lípidos TAP adecuados incluyen, entre otros, D0TAP (dioleoil-), DMTAP (dimiristoil-), DPTAP (dipalmitoil-) y DSTAP (diestearoil-). Los lípidos catiónicos adecuados en los liposomas incluyen, entre otros, bromuro de dimetildioctadecilamonio (DDAB), propanos de 1,2-diaciloxi-3-trimetilamonio, N-[1-(2,3-dioloiloxi)propil]-N,N- dimetilamina (D0DAP), propanos de 1,2-diaciloxi-3-dimetilamonio, cloruro de N-[1-(2,3-dioleiloxi)propil]-N,N,N-trimetilamonio (D0TMA), 1,2-dialquiloxi- propanos de 3-dimetilamonio, dioctadecilamidoglicilespermina (D0GS), 3 -[N-(N',N'-dimetilamino-etano)carbamoil]colesterol (DC-Chol); Trifluoroacetato de 2,3-dioleoiloxi-N-(2-(esperminacarboxamido)-etil)-N,N-dimetil-1-propanaminio (D0SPA), palanilcolesterol, bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB), diC14-amidina, N -ferf-butil-N'-tetradecil-3-tetradecilaminopropionamidina, cloruro de N-(alfa-trimetilamonioacetil)didodecil-D-glutamato (TMAG), cloruro de ditetradecanoil-N-(trimetilamonio-acetil)dietanolamina, 1,3-dioleoiloxi -2-(6-carboxi-espermil)-propilamida (D0SPER), y N , N , N' , N'-tetrametil- , N'-bis(2-hidroxiletil)-2,3-dioleoiloxi-1 ,4- yoduro de butanodiamonio. Los lípidos catiónicos pueden ser derivados de cloruro de 1-[2-(aciloxi)etil]2-alquil(alquenil)-3-(2-hidroxietil)-imidazolinio, por ejemplo, 1-[2-(9(Z)-octadecenoiloxi)etilo cloruro de ]-2-(8(Z)-heptadecenil-3-(2-hidroxietil)imidazolinio (D0TIM), y cloruro de 1-[2-(hexadecanoiloxi)etil]-2-pentadecil-3-(2-hidroxietil)imidazolinio (DPTIM). Los lípidos catiónicos pueden ser derivados de compuestos de amonio cuaternario de 2,3-dialquiloxipropilo que contengan un resto hidroxialquilo en la amina cuaternaria, por ejemplo, bromuro de 1,2-dioleil-3-dimetilhidroxietilamonio (D0RI), bromuro de 1,2-dioleiloxipropil-3-dimetilhidroxietilamonio (D0RIE), bromuro de 1,2-dioleiloxipropil-3-dimetilhidroxipropilamonio (D0RIE-HP), bromuro de 1,2-dioleiloxipropil-3-dimetilhidroxibutilamonio (D0RlE-HB), bromuro de 1,2- dioleiloxipropil-3-dimetilhidroxipentilamonio (D0RIE-Hpe), bromuro de 1,2-dimiristiloxipropil-3-dimetilhidroxietilamonio (DMRIE), bromuro de 1,2-dipalmitiloxipropil-3-dimetilhidroxietilamonio (DPRIE) y bromuro de 1,2-diesteriloxipropil-3-dimetilhidroxietilamonio (DSRIE).
Los lípidos pueden estar formados por una combinación de más de un lípido, por ejemplo, un lípido cargado puede combinarse con un lípido no iónico o no cargado a pH fisiológico. Los lípidos no iónicos incluyen, entre otros, el colesterol y la D0PE (1,2-dioleolilglicerilfosfatidiletanolamina), siendo el colesterol el más preferido. La proporción molar de un primer fosfolípido, como la esfingomielina, con respecto al segundo lípido puede oscilar entre aproximadamente 5:1 y aproximadamente 1:1 o entre 3:1 y aproximadamente 1:1, más preferentemente entre aproximadamente 1,5:1 y aproximadamente 1:1, y lo más preferentemente, la proporción molar es de aproximadamente 1:1.
Los liposomas suelen tener un núcleo acuoso. El núcleo acuoso puede contener agua o una mezcla de agua y alcohol. Los alcoholes adecuados incluyen, pero no se limitan a, metanol, etanol, propanol (tal como isopropanol), butanol (tal como n-butanol, isobuteno, sec-butanol, terc-butanol, pentano (tal como alcohol amílico, isobutilcarbinol), hexanol (tal como 1-hexanol, 2- hexanol, 3-hexanol), heptanol (tal como 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol y 4-heptanol) u octanol (tal como 1-octanol) o una combinación de los mismos.
Los liposomas tienen uno o diversos compartimentos acuosos delimitados por una bicapa de fosfolípidos (unilaminar) o varias bicapas de fosfolípidos (multilaminar) (Sapra, et al., Curr. Drug Deliv., 2, 369-81 (2005)). Preferentemente, los liposomas son multilaminares. Los liposomas multilaminares tienen más bicapas lipídicas a las que pueden asociarse los agentes terapéuticos hidrófobos. De este modo, se dispone de cantidades potencialmente mayores de agente terapéutico dentro del liposoma para alcanzar la célula diana. Preferentemente, las formulaciones liposómicas contienen liposomas de gran tamaño que oscilan entre el 1 y el 100 % de la población de liposomas de la formulación. En algunas realizaciones, los liposomas grandes representan aproximadamente más del 50 % de la población de liposomas de la formulación.
C. Agentes terapéuticos, profilácticos y de diagnóstico
Los agentes que pueden administrarse a través de las formulaciones liposómicas metaestables incluyen, entre otros, agentes terapéuticos, nutricionales, profilácticos y de diagnóstico, que pueden encapsularse dentro de los liposomas. Puede tratarse de pequeñas moléculas, azúcares, polisacáridos, nucleótidos, oligonucleótidos, lípidos, lipoproteínas, proteínas o péptidos hidrófobos.
La proporción de agente activo/lípido (unidades internacionales o peso, microgramos o miligramos, de agente activo por mg de lípido) puede controlarse para regular la eficacia del agente activo. Las proporciones adecuadas entre agente activo y lípido incluyen, entre otras, 1:1, 1:0,9, 1:0,8, 1:0,7, 1:0,6, 1:0,5, 1:0,4, 1:0,3, 1:0,2 o 1:0,1 (unidad de actividad o peso de agente activo por mg de lípido).
En determinadas realizaciones, los liposomas metaestables contienen uno o más agentes quimioterápicos. Preferentemente, el agente quimioterápico es un agente quimioterápico hidrófobo eficaz para tratar el cáncer de vejiga.
Los agentes pueden ser ácidos nucleicos inhibidores, incluidos, entre otros, ribozimas, oligonucleótidos formadores de tríplex ("triplex-forming oligonucleotides", TF0), ADN antisentido, ARNip y microARN específicos para los ácidos nucleicos que codifican las quimiocinas. Los oligonucleótidos de ADN antisentido suelen incluir al menos 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 o 25 nucleótidos y tienen una longitud preferentemente de al menos 20 nucleótidos. Los ácidos nucleicos inhibidores y los procedimientos para su producción son muy conocidos en la técnica. El software de diseño de ARNip está disponible, por ejemplo, en http://i.cs.hku.hk/~sirna/software/sirna.php. La síntesis de ácidos nucleicos es bien conocida; véase, por ejemplo, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Sambrook y Russel eds. 3a ed.), Cold Spring Harbor, Nueva York (2001). El término "ARNip" se refiere a un ARN de interferencia pequeño que es un ARN bicatenario de longitud corta que no es tóxico. En general, no existe ninguna limitación concreta en cuanto a la longitud del ARNip, siempre que no muestre toxicidad. Un "ARNip" puede tener, por ejemplo, una longitud de 15 a 49 pb, preferentemente de 15 a 35 pb, y más preferentemente de 21 a 30 pb. Como alternativa, la porción de ARN bicatenario de un producto de transcripción final de ARNip a expresar puede tener una longitud, por ejemplo, de 15 a 49 pb, preferentemente de 15 a 35 pb, y más preferentemente de 21 a 30 pb. En una realización preferida, el ARNip tiene una longitud de al menos 19, 20, 21, 22 o 23 nucleótidos. Las porciones de ARN bicatenario de los ARNip en las que dos cadenas de ARN se aparean no se limitan a las que están completamente apareadas, y pueden contener porciones no apareadas debido a desapareamientos (los nucleótidos correspondientes no son complementarios) o protuberancias (falta del nucleótido complementario correspondiente en una cadena). Pueden contener porciones no apareadas en la medida en que no interfieran con la formación del ARNip. La "protuberancia" comprende preferentemente de 1 a 2 nucleótidos no apareados, y la región de ARN bicatenario de los ARNip en la que dos cadenas de ARN se aparean contiene preferentemente de 1 a 7, más preferentemente de 1 a 5 protuberancias. Además, el "desapareamiento" utilizado en el presente documento está contenido en la región de ARN bicatenario de los ARNip en la que se aparean dos cadenas de ARN, preferentemente un número de 1 a 7, más preferentemente de 1 a 5. En un desapareamiento preferible, uno de los nucleótidos es guanina y el otro es uracilo. Dicho desapareamiento se debe a una mutación de C a T, de G a A, o mezclas de las mismas en el ADN que codifica el ARN sentido, pero sin limitarse concretamente a ellas. Además, la región de ARN bicatenario de los ARNip en la que se aparean dos cadenas de ARN puede contener tanto protuberancias como desapareamientos, que suman, preferentemente un número de 1 a 7, más preferentemente de 1 a 5.
La estructura terminal del ARNip puede ser roma o cohesiva (protuberante) siempre que el ARNip pueda silenciar, reducir o inhibir la expresión del gen diana debido a su efecto de ARNi. La estructura cohesiva (protuberante) del extremo no se limita únicamente a la protuberancia 3', sino que la estructura protuberante 5' puede incluirse siempre que sea capaz de inducir un efecto de ARNi. Además, el número de nucleótidos protuberantes no se limita a los ya mencionados dos o tres, sino que puede ser cualquier número, siempre que la protuberancia sea capaz de inducir un efecto de ARNi. Por ejemplo, la protuberancia consta de 1 a 8, preferentemente de 2 a 4 nucleótidos. En este caso, la longitud total del ARNip con estructura de extremo cohesivo se expresa como la suma de la longitud de la porción bicatenaria apareada y la de un par que comprende cadenas monocatenarias protuberantes en ambos extremos. Por ejemplo, en el caso de una porción de ARN bicatenario de 19 pb con protuberancias de 4 nucleótidos en ambos extremos, la longitud total se expresa como 23 pb. Además, como esta secuencia protuberante tiene baja especificidad para un gen diana, no es necesariamente complementaria (antisentido) ni idéntica (sentido) a la secuencia del gen diana. Además, siempre que el ARNip sea capaz de mantener su efecto de silenciamiento génico sobre el gen diana, el ARNip puede contener un ARN de bajo peso molecular (que puede ser una molécula de ARN natural, tal como ARNt, ARNr o ARN vírico, o una molécula de ARN artificial), por ejemplo, en la porción protuberante de uno de sus extremos. Además, la estructura terminal del ARNip no es necesariamente la estructura cortada en ambos extremos descrita anteriormente, y puede tener una estructura de horquilla en la que los extremos de un lado del ARN bicatenario están conectados por un ARN conector. La longitud de la región de ARN bicatenario (porción de horquilla) puede ser, por ejemplo, de 15 a 49 pb, preferentemente de 15 a 35 pb, y más preferentemente de 21 a 30 pb. Como alternativa, la longitud de la región de ARN bicatenario que es un producto de transcripción final de los ARNip a expresar tiene una longitud, por ejemplo, de 15 a 49 pb, preferentemente de 15 a 35 pb, y más preferentemente de 21 a 30 pb. Además, no existe ninguna limitación concreta en cuanto a la longitud del conector, siempre y cuando tenga una longitud tal que no dificulte el apareamiento de la porción de tallo. Los miARN se producen por la escisión de precursores cortos de horquilla por enzimas similares a Dicer, mientras que los ARNip se producen por la escisión de moléculas largas de ARN bicatenario. Los miARN son monocatenarios, mientras que los ARNip son bicatenarios. Los procedimientos para producir miARN son conocidos en la técnica. Dado que se conocen las secuencias de CCL2 (MCP-1), CCL4 (MlP-ip), CCL1 (eotaxina), CXCL1 (GR0-a), sCD40L, IL-12p70/p40, IL-5, sIL-2Ra, IL-6, IL-10, IL-8 y EGF, un experto en la técnica podría producir fácilmente miARN que regulen a la baja la expresión de estas quimiocinas mediante el uso de información disponible de acceso público.
Aumentar la actividad biológica de los factores de crecimiento pertinentes para los trastornos urológicos es eficaz para tratar determinados trastornos urológicos, en especial la cistitis intersticial/síndrome de vejiga dolorosa y el síndrome de vejiga hiperactiva. La presencia de niveles elevados de EGF en la orina de pacientes con síndrome de vejiga hiperactiva es indicativa de reparación tisular y fibrosis. Se administra una cantidad eficaz de uno o más factores de crecimiento para disminuir la gravedad o el número de síntomas de un trastorno urológico a un sujeto que tiene uno o más síntomas de un trastorno urológico. Los factores de crecimiento preferidos incluyen, entre otros, el factor de crecimiento endotelial vascular ("vascular endothelial growth factor ", VEGF), la proteína morfogenética ósea ("bone morphogenetic protein", BMP), un factor de crecimiento transformante ("transforming growth factor", TGF), tal como el factor de crecimiento transformante □, un factor de crecimiento derivado de plaquetas ("platelet derived growth factor", PDGF), un factor de crecimiento epidérmico ("epidermal growth factor", EGF), un factor de crecimiento nervioso ("nerve growth factor", NGF), un factor de crecimiento similar a la insulina (por ejemplo, factor de crecimiento similar a la insulina I), un factor de dispersión/factor de crecimiento de hepatocitos ("hepatocyte growth factor", HGF), un factor estimulante de colonias de granulocitos/macrófagos ("granulocyte/macrophage colony stimulating factor", GMCSF), un factor de crecimiento glial ("glial growth factor", GGF) y un factor de crecimiento de fibroblastos ("fibroblast growth factor", FGF). El factor de crecimiento preferido es el eGf.
En una realización preferente para el tratamiento de enfermedades de la vejiga, tal como la vejiga hiperactiva, los liposomas metaestables pueden utilizarse para administrar una toxina, tal como la toxina botulínica. La neurotoxina botulínica (BoNT) se refiere a los serotipos botulínicos A, B, C, D, E, F, G y a todas las versiones modificadas, sustituidas o fragmentadas de estas toxinas que tienen un efecto bloqueante sobre las proteínas SNARE. Incluyen cualquier sustitución o modificación de al menos 1 aminoácido de una toxina producida en la naturaleza o de toxinas producidas de modo sintético. Estas modificaciones pueden realizarse con técnicas recombinantes. También se incluyen toxinas con eliminación o sustitución del dominio de unión y/o del dominio de translocación. Algunas de estas variaciones de los tipos A a G de BoNT se analizan en la patente de EE. UU. n.° 7491 799 y en Bland et al. (Protein Expr. Purif, 71(l):62-73 (2010)).
La toxina botulínica es producida por Clostridium botulinum y se considera la toxina biológica más potente conocida (Smith y Chancellor, J. Urol., l7 l: 2128 (2004)). La BoNt se ha utilizado con eficacia para tratar diferentes afecciones que cursan con hipercontracción muscular. La BoNT-Aes la toxina botulínica más utilizada en la clínica entre las siete neurotoxinas inmunológicamente distintas (tipos A a G). BoNT-A y BoNT-B se han utilizado con éxito para el tratamiento de pacientes lesionados medulares con hiperactividad neurogénica de la vejiga mediante la inyección intradetrusora de BoNT-A en múltiples sitios.
Se sabe que la BoNT ejerce sus efectos inhibiendo la liberación de acetilcolina ("ACh") en la unión neuromuscular, así como la neurotransmisión autónoma. Tras la inyección intramuscular de BoNT, se puede conseguir una quimiodesnervación temporal y una relajación muscular tanto en el músculo esquelético como en el músculo liso (Chuang y Chancellor, J. UroL, 176(6, pt. l):2375-2382 (2006)). Smith et al. (J UroL, 169: 1896 (2003)) descubrieron que la inyección de BoNT en el esfínter uretral proximal de rata provocaba acusados descensos de la norepinefrina marcada con una alta estimulación del campo eléctrico, aunque no con una baja estimulación del campo eléctrico, lo que indica que la BoNT inhibe la liberación de norepinefrina en los terminales nerviosos autónomos.
En una realización, la BoNT puede ser BoNT A-G, preferentemente BoNT A, C o E, más preferentemente BoNT A. Las formulaciones o liposomas contienen opcionalmente uno o más fármacos en lugar de la BoNT o además de esta. Puede tratarse de antiinfecciosos, tales como fármacos para tratar infecciones causadas por bacterias, hongos o virus, analgésicos, antiinflamatorios, antiulcerosos, antiespasmódicos u otros fármacos utilizados para tratar afecciones gástricas.
La proporción entre BoNT y lípidos (unidad de BoNT por mg de lípido) puede controlarse para regular la eficacia de la BoNT Las proporciones adecuadas entre BoNT y lípidos incluyen, entre otras, 1:1, 1:0,9, 1:0,8, 1:0,7, 1:0,6, 1:0,5, 1:0,4, 1:0,3, 1:0,2 o 1:0,1 (unidad de BoNT por mg de lípido) . En una realización, la proporción entre BoNT y lípidos es de 1:0,5.
Los ejemplos de agentes de diagnóstico incluyen moléculas paramagnéticas, compuestos fluorescentes, moléculas magnéticas, radionúclidos y agentes de obtención de imágenes de rayos X y agentes de contraste de resonancia magnética.
Los compuestos representativos preferentes incluyen antiinflamatorios, inhibidores de la angiogénesis y agentes quimioterapéuticos, tales como el tacrolimus.
El tacrolimus (FK-506 o fujimicina) es un potente fármaco inmunosupresor. Actúa sobre el sistema inmunitario innato, concretamente sobre los linfocitos T, inhibiendo la calcineurina y provocando una disminución tanto de la transducción de señales de los linfocitos T como de la transcripción de la interlucina-2 (Migita y Eguchi, Transplant Proc., 33, 2292 (2001)). A pesar de ser un potente inmunomodulador, la administración sistémica de tacrolimus está limitada debido a la alta incidencia de efectos adversos graves, que incluyen nefrotoxicidad e hipertensión (Naesens, et al., Clin. J. Am. Soc. Nephrol., 4, 481 (2009); Akar, et al., Clin. Experiment 0phthalmol., 33, 53 (2005)). Tradicionalmente, la administración de tacrolimus, una molécula hidrófoba, a la vejiga se ha visto dificultada por su escasa solubilidad acuosa. Estudios recientes sugieren que la administración local liposómica de tacrolimus puede superar los problemas relacionados con la hidrofobicidad, al tiempo que reduce los efectos sistémicos adversos (Chuang, et al., Neurourolo. Urodynam. , 30, 421-427 (2011); Nirmal, et al., J. Urol., 189, 1553-1558 (2013)).
En determinadas realizaciones, sólo se incorpora un agente activo a las partículas liposómicas metaestables. Preferentemente, el principio activo es hidrófobo, como se demuestra en los ejemplos. En otras realizaciones, se incorporan dos o más principios activos dentro de las partículas liposómicas metaestables.
D. Vehículos y excipientes
Los liposomas se formulan con un vehículo farmacéuticamente aceptable para su administración a un tejido o a un lumen tisular. Los vehículos adecuados incluyen, entre otros, líquidos estériles, tales como agua, solución salina y solución salina tamponada con fosfato, y geles acuosos o hidrosolubles, tales como polivinilpirrolidona, alginato y ácido hialurónico.
Las formulaciones también pueden contener pequeñas cantidades de agentes humectantes o emulsionantes, o agentes tamponantes del pH.
En general, los liposomas se suministran por separado o mezclados entre sí en una forma farmacéutica unitaria, por ejemplo, como un polvo seco liofilizado o concentrado sin agua en un recipiente herméticamente cerrado, tal como una ampolla o un sobre que indica la cantidad de agente activo. Cuando la formulación vaya a administrarse por instilación, puede dispensarse con un frasco de instilación que contenga solución salina o agua estéril de calidad farmacéutica.
III. Procedimientos de fabricación
Los procedimientos de fabricación de liposomas se describen en la bibliografía citada anteriormente y son bien conocidos. Estos procedimientos buscan producir un liposoma con la estabilidad química y física adecuada a fin de lograr el beneficio clínico (Torchilin, Adv. DrugDeliv. Rev., 58, 1532-1555 (2006)). Así, los procedimientos habituales de fabricación de liposomas para terapias liposómicas no producen grandes liposomas metaestables que sean estables a temperatura ambiente.
Los liposomas metaestables se obtienen a partir de una dispersión homogénea de esfingomielina en un sistema codisolvente de alcohol terc-butílico (TBA)/agua en una proporción de 2:1 mg de esfingomielina por ml de TBNagua. La solución monofásica isotrópica de liposomas se liofiliza para generar polvo liposómico deshidratado en un vial estéril. La etapa de liofilización produce vesículas lipídicas vacías o liposomas deshidratados tras eliminar tanto el agua como el TBA del vial. Al añadir un vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como agua, solución salina fisiológica o PBS, el producto liofilizado forma espontáneamente una dispersión liposómica grande y metaestable (véase el ejemplo 3). La proporción entre lípidos y TBA es un factor importante que afecta al tamaño y a la polidispersión de la preparación de liposomas resultante.
En una realización, se prepara tacrolimus liposómico metaestable por medio de un procedimiento de deshidrataciónrehidratación.
IV. Tratamiento con grandes formulaciones metaestables
La incorporación de agentes hidrófobos en los componentes lipídicos de liposomas grandes y metaestables aumenta la disponibilidad durante la instilación. La administración localizada tiene la ventaja de reducir los efectos adversos graves asociados a la administración sistémica. Una de las ventajas de utilizar liposomas metaestables de gran tamaño, frente a liposomas pequeños termodinámicamente estables, es que los liposomas metaestables de gran tamaño son más reactivos con la membrana de las células diana, por lo que liberan el principio activo a través de la vía de fusión de la membrana en lugar de por endocitosis. 0tra ventaja de los grandes liposomas metaestables descritos en el presente documento es que son estables a temperatura ambiente, aunque son más reactivos que las formulaciones liposómicas estables actuales cuando entran en contacto con una célula diana.
Las formulaciones se administran directamente al tejido o se instilan en un lumen tisular. Los lúmenes tisulares representativos incluyen los de los tractos respiratorio, gastrointestinal y urogenital. Se trata de cavidades, tales como la cavidad nasal, pulmonar, esofágica, rectal, vesical, vaginal, uretral y uterina. En una realización, los liposomas se formulan en un gel que se aplica al tejido. En otra realización, los liposomas se suspenden en un líquido y se pulverizan o pintan sobre un tejido o se instilan en un lumen durante un tiempo eficaz, normalmente de 30 a 60 minutos. Las formulaciones también pueden administrarse mediante cistoscopia y un aplicador adecuado para administrar la formulación, incluidos, entre otros, un pulverizador, una gasa, un rodillo o una esponja. Las formulaciones pueden administrarse mediante pulverización, pintura, rodillo o esponja, preferentemente mediante pulverización utilizando un dispositivo pulverizador.
El agente activo encapsulado en el liposoma se administra preferentemente por instilación en la vejiga. Se conocen procedimientos de instilación (Lawrencia, et al., Gene Ther., 8:760-768 (2001); Nogawa, et al., J. Clin. Invest., 115:978-985 (2005); Ng, et al., Methods EnzymoL, 391:304-313 (2005); Tyagi, et al., J. Urol., 171:483-489 (2004); Trevisani, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther ., 309:1167-1173 (2004); Trevisani, et al., Nat. Neurosci. , 5:546-551 (2002)).
La dosis seleccionada depende del efecto terapéutico deseado, de la vía de administración y de la duración del tratamiento deseado. En general, se administran a los mamíferos unas dosis de 0,001 a 10 mg/kg de peso corporal al día. En general, para la inyección intravenosa o infusión, la dosis puede ser menor.
Determinadas composiciones también pueden administrarse por vía oral, parenteral (inyección intramuscular, intraperitoneal, intravenosa (IV) o subcutánea), transdérmica (ya sea pasivamente o mediante iontoforesis o electroporación) o transmucosa (nasal, vaginal, rectal o sublingual) y pueden formularse en formas farmacéuticas apropiadas para cada vía de administración.
Las formulaciones que contienen el agente activo en el liposoma metaestable pueden administrarse en el lugar deseado de la vejiga, otra cavidad corporal o la piel, mediante la aplicación por pulverización, rodillo, pintura o esponja de un líquido, un líquido viscoso o un material gelatinoso por medio de una cistoscopia, un endoscopio u otro dispositivo de inspección adecuado. El uso de un dispositivo de inspección permite identificar la zona de administración antes de administrar la formulación. El dispositivo de inspección puede incluir un aplicador para la formulación que incluya, entre otros, un pulverizador, una gasa, un rodillo o una esponja que contenga la formulación. El aplicador puede protegerse con una cubierta adecuada hasta que vaya a administrarse la formulación, de modo que ésta no se aplique accidentalmente en una zona no deseada. El aplicador puede fijarse en el extremo del dispositivo de inspección para permitir una administración de alta precisión. Las herramientas de pulverización de líquidos para los dispositivos de inspección son conocidas en la técnica y, por ejemplo, una herramienta de este tipo se describe en las patentes de EE. UU. n.os 7588172 y 6354519 de Yamamoto y Kidooka. Las formulaciones que contienen el agente activo hidrófobo en un liposoma metaestable pueden pulverizarse en una cantidad y concentración adecuadas a un lugar de la vejiga, otra cavidad corporal o la piel que necesite tratamiento. Las formulaciones que contienen un principio activo hidrófobo en un liposoma metaestable pueden pintarse sobre la superficie del lugar para recubrir la superficie con la formulación. Para las técnicas de administración que implican pintura, preferentemente la formulación es una formulación viscosa o gelatinosa.
Una ventaja de la administración de tacrolimus liposómico metaestable u otro agente activo hidrófobo es la capacidad de disminuir la dosis en comparación con la dosis requerida al administrar una formulación no encapsulada, o la formulación liposómica estable equivalente, al tiempo que se consigue el mismo efecto terapéutico. Los liposomas grandes y metaestables mejoran la administración del tacrolimus u otro principio activo hidrófobo, lo que da lugar a la eficacia de dosis más bajas (véase el ejemplo 5).
Pueden utilizarse formas farmacéuticas unitarias de distinto tamaño de la formulación liposómica metaestable. Una forma farmacéutica unitaria que contenga un polvo seco de tacrolimus liposómico metaestable deshidratado u otro principio activo hidrófobo puede reconstituirse en un recipiente con un vehículo farmacéuticamente aceptable. Preferentemente, el vehículo farmacéuticamente aceptable es un vehículo acuoso. Las cantidades adecuadas incluyen, entre otras, de 0,1 a 1 mg, de 1 a 3 mg, de 3 a 10 mg, de 10 a 20 mg y de 20 a 50 mg. Las concentraciones adecuadas incluyen, entre otras, de 0,05 mg/ml a 10 mg/ml, preferentemente de 0,05 mg/ml a 5 mg/ml, más preferentemente de 0,05 mg/ml a 2,5 mg/ml.
El alivio de un trastorno de la vejiga o de uno o más de sus síntomas puede ser superior a una semana, unas semanas, uno, dos o tres dos meses, preferentemente superior a 6 meses, tras la administración de la formulación, y el alivio no disminuye durante un periodo prolongado en relación con las terapias actuales. La formulación puede administrarse con una regularidad tal que proporcione un alivio eficaz de uno o más trastornos de la vejiga o de los síntomas asociados a los trastornos de la vejiga.
El tacrolimus liposómico metaestable u otro agente activo se administra a un paciente con uno o más trastornos de la vejiga en una dosis suficiente para aliviar el trastorno de la vejiga o uno o más síntomas del trastorno de la vejiga. Se obtiene una mayor eficacia en el tratamiento de los trastornos de la vejiga utilizando formulaciones de grandes liposomas metaestables para la administración de tacrolimus u otros principios activos hidrófobos. Los liposomas se administran generalmente en un vehículo farmacéuticamente aceptable, tal como solución salina o solución salina tamponada con fosfato por instilación en la vejiga. Los trastornos representativos de la vejiga que pueden tratarse con las formulaciones incluyen, entre otros, la cistitis hemorrágica, la CI/SVD y el cáncer. En una realización preferida, el trastorno es la cistitis hemorrágica. Estas formulaciones liposómicas metaestables también pueden utilizarse para tratar trastornos de otras partes del cuerpo, tales como la vagina, el tracto gastrointestinal (superior e inferior), la boca, las vías respiratorias, el esófago, la cavidad nasal, el conducto auditivo externo y la piel.
Los síntomas que pueden aliviarse por medio del tratamiento con las terapias con agentes activos hidrófobos en liposomas metaestables incluyen, entre otros, hematuria, urgencia urinaria, dolor suprapúbico, inflamación y retención urinaria.
Los lugares representativos para la administración de las formulaciones liposómicas metaestables incluyen, entre otros, la vejiga, la vagina, el tracto gastrointestinal (superior e inferior), la boca, las vías respiratorias, el esófago, la cavidad nasal, el conducto auditivo externo y la piel. Las formulaciones de liposomas metaestables son especialmente adecuadas para el tratamiento de las capas epiteliales de las partes del cuerpo mencionadas. En la realización preferida, el lugar tratado con las formulaciones liposómicas metaestables es la vejiga, en especial el epitelio.
La presente invención se comprenderá mejor remitiéndose a los siguientes ejemplos no limitantes.
EJEMPL0S
Ejemplo 1: Determinación de la eficiencia de unión más favorable entrópicamente de un conjunto de envueltas de fosfolípidos.
Considérese un conjunto de liposomas en el que cada miembro del conjunto está formado por una única envuelta de fosfolípidos. La distribución de la degeneración conformacional en función de la eficiencia de delimitación puede determinarse de modo computacional. Las regiones de baja y alta eficiencia de delimitación del dominio de la función deberían corresponder a una degeneración conformacional relativamente baja, mientras que la degeneración máxima debería corresponder a algún nivel intermedio de eficiencia de delimitación. Véase la figura 1. Se prevé que la mayor eficacia de delimitación corresponda a una única conformación estructural específica (una esfera) y, por tanto, tenga una degeneración de unidad. En el otro extremo del dominio, se espera que la menor eficiencia de delimitación corresponda a curvas "plegadas" estrechamente, de forma que no encierren ninguna zona. Este conjunto de curvas debería tener una degeneración conformacional menor que cualquier conjunto de curvas que encierren una superficie finita. Se prevé que la máxima degeneración conformacional se produzca en un valor intermedio de degeneración conformacional estructural.
La función de degeneración puede calcularse de modo computacional. Este cálculo comienza suponiendo un espacio euclidiano tridimensional isótropo descrito con coordenadas cartesianas. En teoría, el espacio euclidiano puede considerarse continuo, pero, a efectos computacionales, el espacio euclidiano es discreto. El caso continuo es un límite asintótico de grados de discretización cada vez más finos. Cada coordenada cartesiana discreta en el espacio euclidiano puede clasificarse entre uno de dos estados: dentro del vacío o fuera del vacío. El volumen de un vacío encerrado por una envuelta se define desde el punto de vista computacional como el número de coordenadas discretas clasificadas dentro del vacío. La superficie de la envuelta que encierra un vacío se define desde el punto de vista computacional como el número de coordenadas adyacentes a las coordenadas clasificadas como dentro del vacío, pero no entre ellas.
La discretización del espacio euclidiano en el que se define la envuelta (y el vacío) confiere contabilidad a la degeneración conformacional. En un caso continuo, la degeneración es difícil de definir numéricamente y, por tanto, no es especialmente útil. La situación en este caso es análoga a la de una distribución de probabilidad discreta frente a una continua cuando los resultados computacionales se interpretan en el contexto de ser una aproximación (o representación) de un caso continuo.
Dado que las definiciones tanto de la superficie de la envuelta como del volumen de vacío para el cálculo computacional de la función de degeneración son ambas un recuento de elementos de un conjunto de coordenadas y fundamentalmente no tienen unidades, es necesario proporcionar una distinción entre ambas en lo que respecta a la dimensionalidad. El recuento de superficie se multiplica por el cuadrado de la distancia unitaria, y el recuento de volumen se multiplica por el cubo de la distancia unitaria.
El algoritmo utilizado para generar la función de degeneración implica la generación aleatoria de un gran número de formas tridimensionales, en el que cada una de las formas, como se forman a partir de la discretización, son contiguas, y cada una de las formas tiene el mismo volumen (es decir, el mismo número de coordenadas clasificadas como dentro del vacío). Cada forma puede construirse a partir de un vacío con una coordenada en un punto arbitrario del espacio. El punto arbitrario, en cada caso, es el origen. A continuación, se genera una envuelta alrededor del vacío y se añade al vacío una coordenada de envuelta elegida al azar. A continuación, se repite el proceso de añadir al vacío una coordenada de envuelta elegida al azar. El número de repeticiones realizadas viene dictado por el tamaño deseado del vacío.
Con este procedimiento es posible generar tanto vacíos conectados de modo sencillo como vacíos que no están conectados de modo sencillo. Cada vacío generado por este procedimiento será contiguo. El aumento del tamaño del volumen de los vacíos generados es similar al aumento de la finura de la discretización cartesiana. Por lo tanto, las propiedades paramétricas estadísticas de los conjuntos de vacíos pueden estudiarse en función del aumento del tamaño de los vacíos hasta que dichos parámetros alcancen un valor de "equilibrio" o asintótico. Este proceso puede obviar la necesidad de considerar los efectos de la discretización en los resultados.
La propiedad paramétrica de interés en relación con un vacío creciente es la eficiencia de delimitación. La figura 4 muestra la eficiencia de delimitación de un único vacío en crecimiento. El eje horizontal muestra el volumen de vacío en términos de volumen medido por vóxeles. El eje vertical muestra la eficiencia de delimitación calculada, que no tiene unidades. Cuando se representa gráficamente una muestra de 100 vacíos generados aleatoriamente utilizando los mismos ejes que en la figura 4, existe un solapamiento significativo de las funciones de degeneración para los vacíos con volúmenes inferiores a 20 coordenadas. El solapamiento existe porque los posibles estados de un determinado volumen de vacío en el espacio discretizado se cuantizan en estados permitidos, y la naturaleza cuántica del modelo es evidente para pequeños volúmenes de vacío. Además, este gráfico indica que la gama probable de eficiencias de delimitación que cabe esperar para un conjunto de vacíos es, en general, independiente del volumen de vacío. En el conjunto de muestras de 100 vacíos generados aleatoriamente, las 100 eficiencias de delimitación resultantes tienen una distribución aproximadamente normal, con un intervalo de confianza del 80 % de eficiencias de delimitación que oscila entre 0,25 y 0,36, con un valor de mediana de 0,29. La distribución de la eficiencia de delimitación del conjunto de muestras de 100 vacíos generados aleatoriamente se describe paramétricamente con una media de 0,300, una desviación estándar de 0,044 y una asimetría de 0,537.
Ejemplo 2: Determinación de la eficiencia de unión más favorable entrópicamente de un conjunto de liposomas.
La eficiencia de delimitación de los liposomas es difícil de medir directamente por medio de experimentos. Por lo tanto, para determinar el grado en que una formulación liposómica es metaestable, se consideran los diámetros relativos de los liposomas contenidos en la formulación.
En cuanto a la capacidad de medir el diámetro relativo, se prevé que un coeficiente de variación medido resultante de una distribución de diámetros de proyección de liposomas asociada a un conjunto de liposomas sea artefactualmente de aproximadamente un cuatro por ciento mayor que la distribución de los diámetros de proyección de liposomas reales, como se indica en la figura 3, que ilustra que la distribución de un gran conjunto de muestras de posibles proyecciones planas de liposomas (cuya media es la definición del "diámetro de proyección") tiene un coeficiente de variación de aproximadamente el cuatro por ciento. Esta diferencia entre las distribuciones del diámetro de proyección de los liposomas medidas y reales se debe a la variabilidad que pueden presentar los liposomas de forma irregular en cuanto a su orientación con respecto a la dirección de observación. Por lo tanto, al inferir cambios en la distribución de los diámetros de proyección de los liposomas asociados a cambios en las eficiencias de unión inherentes (o desviaciones de conformaciones estables), debe tenerse en cuenta una expansión de las distribuciones de los diámetros medidas que es puramente un artefacto del proceso de medición.
El grado de desequilibrio de un liposoma metaestable (o de una formulación liposómica) se caracteriza por su diámetro relativo. Para determinar el diámetro relativo de un liposoma metaestable, se mide el diámetro de proyección del liposoma metaestable antes y después de permitir que el liposoma metaestable alcance el equilibrio conformacional. A continuación, se evalúa la proporción (diámetro relativo) entre los diámetros de proyección antes del equilibrio y después del equilibrio.
Una partícula liposómica en la conformación con la eficiencia de unión más favorable entrópicamente tiene un diámetro relativo de 1,00. Esta es la configuración de equilibrio conformacional del liposoma y es su conformación estructural más probable, en ausencia de otras fuerzas que actúen sobre del liposoma o dentro de él. Un liposoma metaestable con un diámetro relativo superior a 1,00 tendería a liberar una parte de su volumen de vacío cuando se le permitiera alcanzar una conformación de equilibrio. Esto se consigue normalmente aumentando la permeabilidad de las envueltas de fosfolípidos del liposoma al contenido de sus volúmenes de vacío.
Ejemplo 3: Preparación de grandes liposomas metaestables de esfingomielina. Procedimientos:
Se disolvieron 80 mg de esfingomielina pura (SM) en 40 ml de una mezcla 2:3 (proporción en volumen) de agua y alcohol terc-butílico (TBA). Esta solución se liofilizó con los siguientes parámetros (primero congelación a -40 °C durante 30 min, después secado primario a 10 °C durante 20 h al vacío de 200 micrómetros, seguido de secado secundario a 20 °C durante 4,5 h), y se mantuvo en un vial sellado al vacío. A continuación, el liofilizado se rehidrató con 40 mg de agua pura a temperatura ambiente (25 °C). En la figura 5 se muestra la microscopía óptica de la dispersión resultante de liposomas. A continuación, esta dispersión se calentó hasta 55 °C, con lo que se superó la transición de fase de gel-fluido de los contenidos de esfingomielina de las envueltas de fosfolípidos del liposoma (Quinn, Langmuir, 29, 9447-9456 (2013)). Esta transición de fase permitió que el agua se difundiera a través de las envueltas de fosfolípidos de los liposomas, lo que dio lugar a liposomas más pequeños con eficiencias de unión de sus envueltas de fosfolípidos favorables entrópicamente. La dispersión se enfrió hasta 25 °C.
Resultados
Tras la rehidratación, la microscopía óptica reveló liposomas metaestables de esfingomielina con un diámetro medio de 39,70 micrómetros. Los liposomas aparecen en la microscopía óptica como partículas de forma irregular que son relativamente translúcidas en su centro, lo que indica que hay menos densidad de membrana (y, en consecuencia, óptica) en la región interior de cada liposoma. Tras calentarlos hasta 55 °C, el diámetro medio de los liposomas de esfingomielina disminuyó a 22,86 micrómetros. No todos los liposomas disminuyeron de tamaño, pero un número suficiente, aproximadamente el 90 por ciento, de liposomas mostraron una reducción del diámetro de proyección, teniendo cada liposoma afectado, en consecuencia, un diámetro relativo de unidad. Estos liposomas de diámetro de proyección reducido ya no presentan una densidad óptica reducida en su interior. Este resultado es consecuencia de un mayor plegamiento de la membrana de la envuelta de fosfolípidos en el interior del liposoma. Según los cálculos descritos en el ejemplo 2, el diámetro relativo asociado a la distribución metaestable original es de 1,74. Antes del calentamiento, la dispersión experimental de liposomas de esfingomielina tenía un diámetro relativo (1,74) que se alejaba del diámetro relativo de equilibrio de una dispersión de liposomas de esfingomielina termodinámicamente estable (1,00), por lo que era metaestable. El agua no volvió a difundirse hacia el interior de las partículas de esfingomielina resuspendidas tras el posterior enfriamiento hasta 25 °C, como lo demuestra la falta de reinflado a su tamaño previo al calentamiento tras el enfriamiento hasta 25 °C, lo que indica que la reducción del diámetro relativo asociada a la temperatura era irreversible. De este modo, la dispersión de esfingomielina resultante se encontraba en equilibrio con respecto al diámetro relativo de los liposomas y, por consiguiente, con la eficiencia de unión más favorable entrópicamente de las envueltas de fosfolípidos de los liposomas.
Ejemplo 4: Preparación de grandes liposomas metaestables de esfingomielina que transportan un colorante de infrarrojo cercano ("near-infrared", NIR).
Procedimientos
Se disolvieron 80 mg de esfingomielina pura y 0,5% (peso/peso) de un colorante fluorescente NIR asociado a la membrana, DIR (1,1'-dioctadecil-3,3,3',3'-tetrametilindotricarbocianina yoduro) en 40 mL de una mezcla 2:3 (proporción en volumen) de agua y alcohol terciario-butílico. La solución resultante se liofilizó utilizando los siguientes parámetros (primero congelación a -40 °C durante 30 min, después secado primario a 10 °C durante 20 h al vacío de 200 micrómetros, seguido de secado secundario a 20 °C durante 4,5 h), y se mantuvo en un vial sellado al vacío. A continuación, el liofilizado se rehidrató con 40 mg de agua pura a temperatura ambiente (25 °C). Una parte alícuota de la resuspensión se calentó hasta 55 °C durante cinco minutos. A continuación, la parte alícuota calentada se enfrió hasta 25 °C. Las resuspensiones calentadas y no calentadas resultantes se diluyeron 20 veces y se observaron mediante microscopía óptica para determinar la conformación de los liposomas de esfingomielina y colorante de NIR resultantes.
Resultados
Las dispersiones de esfingomielina preparadas con un colorante de NIR asociado a la membrana mostraron las mismas características que las partículas preparadas del Ejemplo 3. El diámetro medio de los liposomas de colorante de NIR no calentados y metaestables fue de 39,7 ± 3,0 micrómetros. El diámetro medio de los liposomas de colorante de NIR calentados y estables fue de 22,9 ± 1,9 micrómetros.
Ejemplo 5: Mejora de la administración de colorantes del infrarrojo cercano (NIR) mediante liposomas metaestables en vejiga de rata.
Procedimientos
A fin de determinar la eficacia de la administración del fármaco asociado a la membrana por medio de partículas metaestables grandes, tras vaciar la vejiga, se instilaron 0,5 ml de cada dispersión (no calentada o calentada) preparada en el ejemplo 3 en la vejiga urinaria de una rata Sprague-Dawley anestesiada por medio de cateterización de la uretra y oclusión de los uréteres. El colorante asociado a la membrana combinado con los liposomas de esfingomielina se empleó como marcador sustituto de cualquier agente terapéutico asociado a la membrana. Las suspensiones se incubaron en las vejigas durante 60 minutos. Tras la incubación, se recogieron las vejigas, se abrieron y se enjuagaron en solución salina fisiológica. Las superficies luminales se fotografiaron con una cámara equipada con un filtro de NIR de paso largo y una fuente de excitación fuera de la gama del filtro. El tejido intraperitoneal se utilizó como control negativo, que representa un depósito nulo de colorante.
Resultados
Una comparación del aumento de la intensidad de la imagen, con respecto al control negativo, de las superficies luminales de las vejigas mostró que la vejiga expuesta a la formulación liposómica metaestable (no calentada) era significativamente más brillante que la de la formulación liposómica estable (calentada). Así pues, la formulación liposómica metaestable administró más colorante asociado a la membrana a los urotelios que una formulación liposómica estable.
Ejemplo 6: Preparación de grandes liposomas metaestables para el tratamiento de afecciones de la vejiga.
Las formulaciones liposomales grandes y metaestables pueden prepararse como se describe en relación con los Ejemplos 3 o 4. Sin embargo, en lugar de 0,5 % (p/p) de un colorante de NIR lipófilo, se mezclará con la esfingomielina u otro fosfolípido adecuado una cantidad terapéuticamente adecuada (tal como del 0,5% al 10% p/p') de tacrolimus u otro agente terapéutico deseado asociado a la membrana. El agente terapéutico metaestable resultante se instilará a continuación en una vejiga a un paciente durante una cantidad eficaz de tiempo, generalmente 30-60 minutos.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una formulación de una forma farmacéutica de liposomas metaestables que comprende
(a) liposomas metaestables con un diámetro de entre uno y 100 micrómetros, dispersos en un soporte farmacéuticamente aceptable, en el que los liposomas metaestables están formados por un lípido que comprende esfingomielina; y
(b) uno o más agentes hidrofóbicos terapéuticos, profilácticos o de diagnóstico,
en la que dichos uno o más agentes hidrófobos están atrapados dentro del lípido,
en la que los liposomas metaestables se obtienen por un procedimiento que comprende:
(i) dispersar homogéneamente la esfingomielina en una relación peso por volumen de 2:1 en un codisolvente de alcohol terc-butílico/agua para crear una solución monofásica isotrópica; (ii) liofilizar la solución monofásica isotrópica de la etapa (i) para producir una formulación liofilizada en un vial estéril; y
(iii) rehidratar la formulación liofilizada de la etapa (ii) con el vehículo farmacéuticamente aceptable para producir una dispersión de liposomas metaestable.
2. La formulación de la reivindicación 1 comprende además uno o más agentes terapéuticos, profilácticos o de diagnóstico encapsulados dentro de los liposomas metaestables.
3. La formulación de la reivindicación 1, en la que los liposomas metaestables están suspendidos en un gel o solución adecuados para la administración directa a un tejido o lumen tisular.
4. La formulación de la reivindicación 1, en la que el agente hidrófobo es tacrolimus.
5. Una formulación de una forma farmacéutica de liposomas metaestables que comprende
(a) liposomas metaestables con un diámetro de entre uno y 100 micrómetros, dispersos en un soporte farmacéuticamente aceptable,
en el que los liposomas metaestables están formados por un lípido que comprende esfingomielina;
y
(b) uno o más agentes terapéuticos o profilácticos hidrofóbicos,
en la que dichos uno o más agentes hidrófobos están atrapados dentro del lípido,
para su uso en el tratamiento de un individuo que lo necesite, en la que la formulación de la forma farmacéutica se administra a un tejido o a un lumen tisular,
en la que los liposomas metaestables se obtienen por un procedimiento que comprende:
(i) dispersar homogéneamente una proporción de 2:1 en peso por volumen de la esfingomielina en un codisolvente de alcohol terc-butílico/agua para crear una solución isotrópica monofásica; (ii) liofilizar la solución monofásica isotrópica de la etapa (i) para producir una formulación liofilizada en un vial estéril; y
(iii) rehidratar la formulación liofilizada de la etapa (ii) con el vehículo farmacéuticamente aceptable para producir una dispersión de liposomas metaestable.
6. Una formulación de una forma farmacéutica para su uso según la reivindicación 5, en la que los liposomas metaestables comprenden además uno o más agentes terapéuticos, profilácticos o de diagnóstico encapsulados dentro de los liposomas.
7. Una formulación de una forma farmacéutica para su uso según la reivindicación 5, en la que la formulación se prepara a partir de un polvo seco en un recipiente de dosis unitaria mediante reconstitución con una solución acuosa estéril para formar una concentración en masa de agente hidrófobo liposómico metaestable que oscila entre 0,05 mg/ml y 10 mg/ml.
8. Una formulación de una forma farmacéutica para su uso según la reivindicación 5, en la que la formulación se administra a través de un cistoscopio que comprende un aplicador seleccionado del grupo que consiste en un dispositivo de pulverización, una gasa, un rodillo y una esponja.
9. Una formulación de una forma farmacéutica para su uso según la reivindicación 5, en la que el lumen se selecciona del grupo que consiste en lúmenes del tracto respiratorio, del tracto gastrointestinal, del tracto urinogenital y del tracto reproductivo.
10. Una formulación de una forma farmacéutica para su uso según la reivindicación 5, en la que
(i) el agente hidrófobo es tacrolimus;
(ii) el agente hidrófobo es para el tratamiento de una enfermedad o trastorno de la vejiga, que comprende administrar los liposomas en una cantidad eficaz a un individuo con una enfermedad o trastorno de la vejiga, opcionalmente en la que la enfermedad o el trastorno de la vejiga se selecciona del grupo que consiste en cistitis hemorrágica, cistitis intersticial y cáncer;
(iii) la formulación de dosificación se administra por medio de instilación, opcionalmente en la vejiga del individuo; o
(iv) la relación en peso del agente hidrófobo al lípido es cualquiera de 1:1, 1:0,9, 1:0,8, 1:0,7, 1:0,6, 1:0,5, 1:0,4, 1:0,3, 1 :0.2 y 1:0.1.
ES14799587T 2013-10-22 2014-10-22 Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables Active ES2952675T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361894334P 2013-10-22 2013-10-22
PCT/US2014/061769 WO2015061449A1 (en) 2013-10-22 2014-10-22 Delivery of agents using metastable liposomes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2952675T3 true ES2952675T3 (es) 2023-11-03

Family

ID=51904237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14799587T Active ES2952675T3 (es) 2013-10-22 2014-10-22 Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables

Country Status (7)

Country Link
US (4) US10639278B2 (es)
EP (1) EP3060197B1 (es)
JP (1) JP2016534087A (es)
AU (1) AU2014340137B2 (es)
CA (1) CA2927356C (es)
ES (1) ES2952675T3 (es)
WO (1) WO2015061449A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2952675T3 (es) * 2013-10-22 2023-11-03 Lipella Pharmaceuticals Inc Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables
JP7186093B2 (ja) * 2016-04-19 2022-12-08 ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー 前眼部疾患の治療のためのタクロリムスの持続送達用ナノリポソーム
AU2020253613B2 (en) * 2019-04-03 2025-07-24 New York University Liposomes encapsulating adenosine
CN114306242B (zh) * 2021-12-29 2023-04-25 广州佰斯伦医疗器械有限公司 含生长因子纳米凝胶的脂质体微粒及其制备方法和应用

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837028A (en) 1986-12-24 1989-06-06 Liposome Technology, Inc. Liposomes with enhanced circulation time
US5169636A (en) 1988-03-17 1992-12-08 Nippon Fine Chemical Co., Ltd. Liposomes
US5043164A (en) 1989-01-17 1991-08-27 The University Of Tennessee Research Corporation Blood-stable, cholesterol-free liposomes
US4999208A (en) * 1989-06-07 1991-03-12 Nabisco Brands, Inc. Extrusion baking of cookies having liposome encapsulated ingredients
US5741516A (en) * 1994-06-20 1998-04-21 Inex Pharmaceuticals Corporation Sphingosomes for enhanced drug delivery
US6015576A (en) * 1997-08-29 2000-01-18 Bio-Sphere Technology, Inc. Method for inducing a systemic immune response to an antigen
JPH1059840A (ja) 1996-08-16 1998-03-03 Akira Kaji リポソーム製剤
JP4772958B2 (ja) 1998-02-09 2011-09-14 ブラッコ・リサーチ・ソシエテ・アノニム 生物学的に活性な媒質の標的に向けた送達
BR0010459A (pt) * 1999-03-11 2002-02-05 Fujisawa Pharmaceutical Co Preparação de lipossoma contendo derivado de ácido pipecólico e preparação sólida
US7049140B1 (en) 1999-04-29 2006-05-23 Vanderbilt University X-ray guided drug delivery
JP2001137349A (ja) 1999-11-16 2001-05-22 Asahi Optical Co Ltd 内視鏡用噴霧具
WO2001082892A2 (de) * 2000-05-02 2001-11-08 Pharmacept Gmbh Wirkstoffhaltige liposome
US20020012651A1 (en) * 2000-05-10 2002-01-31 Loeb Marvin P. Release of therapeutic agents in a vessel or tissue
US7491799B2 (en) 2000-07-21 2009-02-17 Allergan, Inc. Modified botulinum neurotoxins
TWI230616B (en) 2000-09-25 2005-04-11 Ind Tech Res Inst Liposome for incorporating large amounts of hydrophobic substances
US20030083299A1 (en) 2000-11-04 2003-05-01 Ferguson Ian A. Non-invasive delivery of polypeptides through the blood-brain barrier
US20040018228A1 (en) 2000-11-06 2004-01-29 Afmedica, Inc. Compositions and methods for reducing scar tissue formation
JP2005525992A (ja) * 2001-06-25 2005-09-02 イサム・リサーチ・デベロツプメント・カンパニー・オブ・ザ・ヘブルー・ユニバーシテイ・オブ・エルサレム 生物学的物質を充填した小胞の調製法およびそれらの様々な使用
US8110217B2 (en) * 2001-08-13 2012-02-07 University Of Pittsburgh Sphingomyelin liposomes for the treatment of hyperactive bladder disorders
AU2002323151A1 (en) 2001-08-13 2003-03-03 University Of Pittsburgh Application of lipid vehicles and use for drug delivery
WO2009139984A2 (en) * 2008-04-04 2009-11-19 Lipella Pharmaceuticals, Inc. Method of treatment for bladder dysfunction
CA2369810C (en) 2002-01-30 2007-08-07 1474791 Ontario Limited Method of treating pain
US20040082521A1 (en) * 2002-03-29 2004-04-29 Azaya Therapeutics Inc. Novel formulations of digitalis glycosides for treating cell-proliferative and other diseases
US20070031480A1 (en) * 2003-03-07 2007-02-08 Lawrence Mayer Enhanced delivery of sphingolipids
US20060198882A1 (en) * 2003-03-21 2006-09-07 Yechezkel Barenholz Stable liposomes or micelles comprising a sphinolipid and a peg-lipopolymer
US20050119340A1 (en) * 2003-06-13 2005-06-02 David Anderson Treatment methods with low-dose, longer-acting formulations of local anesthetics and other agents
US20060115523A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Konduri Kameswari S Sterically stabilized liposome and triamcinolone composition for treating the respiratory tract of a mammal
US20050260260A1 (en) 2004-05-19 2005-11-24 Edward Kisak Liposome compositions for the delivery of macromolecules
US8647613B2 (en) * 2005-03-16 2014-02-11 Jcr Pharmaceuticals Co., Ltd. Drug carrier
US20090214670A1 (en) * 2005-04-18 2009-08-27 Optovent Ab Rhcc peptide and uses thereof
US7682336B2 (en) 2005-05-13 2010-03-23 Micromedics, Inc. Gas assisted endoscopic applicator system
US7910116B2 (en) 2005-08-24 2011-03-22 Allergan, Inc. Use of a botulinum toxin to improve gastric emptying and/or to treat GERD
JP5815915B2 (ja) * 2005-10-11 2015-11-17 ユニバーシティー オブ ピッツバーグ − オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション 過活動膀胱障害の治療のためのスフィンゴミエリンリポソーム
JP4774290B2 (ja) 2005-12-19 2011-09-14 Hoya株式会社 内視鏡用液剤散布具
WO2008063760A2 (en) * 2006-10-18 2008-05-29 The University Of Texas M.D. Anderson Cancer Center Methods for treating cancer targeting transglutaminase
US9713591B2 (en) * 2008-10-07 2017-07-25 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem, Ltd. Composition of matter comprising liposomes embedded in a polymeric matrix and methods of using same
ES2952675T3 (es) * 2013-10-22 2023-11-03 Lipella Pharmaceuticals Inc Administración de agentes mediante el uso de liposomas metaestables
WO2017044507A2 (en) * 2015-09-08 2017-03-16 Sirnaomics, Inc. Sirna/nanoparticle formulations for treatment of middle-east respiratory syndrome coronaviral infection

Also Published As

Publication number Publication date
EP3060197C0 (en) 2023-06-07
US10639278B2 (en) 2020-05-05
JP2016534087A (ja) 2016-11-04
AU2014340137A1 (en) 2016-06-09
US20200261364A1 (en) 2020-08-20
US20160263031A1 (en) 2016-09-15
EP3060197A1 (en) 2016-08-31
WO2015061449A1 (en) 2015-04-30
US20250228776A1 (en) 2025-07-17
WO2015061449A9 (en) 2016-04-28
CA2927356A1 (en) 2015-04-30
US11357725B2 (en) 2022-06-14
CA2927356C (en) 2022-08-23
US20230098795A1 (en) 2023-03-30
EP3060197B1 (en) 2023-06-07
AU2014340137B2 (en) 2020-02-13
US12138345B2 (en) 2024-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12138345B2 (en) Delivery of agents using metastable liposomes
Pierre et al. Liposomal systems as drug delivery vehicles for dermal and transdermal applications
ES2298566T3 (es) Agregado con deformabilidad incrementada, que comprende por lo menos tres componentes anfipaticos, para un transporte mejorado a traves de barreras semipermeables y para la aplicacion de farmacos no invasiva in vivo, especialmente a traves de la piel.
AU2022275397A1 (en) Methods for better delivery of active agents to tumors
Fang et al. Liposomes as vehicles for enhancing drug delivery via skin routes
Singhvi et al. Nanocarriers for topical delivery in psoriasis
Jothy et al. An overview on niosome as carrier in dermal drug delivery
CN102223878A (zh) 包含鞘磷脂的脂质体系统
KR20140097276A (ko) 약물 전달을 위한 지질 나노입자 생산 방법
WO1995024201A1 (en) Liposome preparation
Garg et al. Nanotechnological approaches for the effective management of psoriasis
Kassem et al. Vesicular Nanocarriers: a potential platform for dermal and transdermal drug delivery
Shinu et al. Recent advances and appropriate use of niosomes for the treatment of skin cancer.
Nemr et al. A comprehensive review on bilosome: a nano-vesicular drug delivery system to enhance bioavailability of the drug through different routes of administration
WO2021130541A1 (zh) 一种siRNA经皮递送组合物及其用途
Kar Niosomal Drug Delivery System: An Overview
Jain et al. Vesicular approach for drug delivery into or across the skin: current status and future prospects
Martinez et al. Vesicle-based formulations for pain treatment: A narrative review
Patil et al. Ethosome: a versatile tool for novel drug delivery system
Bagga et al. Recent advancements and therapeutic applications of the niosomal drug delivery system
Malhan et al. Ultra-deformable lipid-based nanocarrier: a new frontier in dermatological drug delivery with improved biomimetic attributes
US20240115503A1 (en) Intravesical delivery of hydrophilic therapeutic agents using liposomes
More et al. ETHOSOMES: A NOVEL APPROACH TO DRUG
US20250352491A1 (en) Nanoparticles for enhanced transport across lymphatic barriers
Sun Liposome-Based Delivery Systems for Use in Biomedical Applications