Aplicador y dispositivo de electroporación de múltiples capas de tejido.

Un dispositivo de electroporación, que comprende:

un generador de impulsos eléctricos; y

una matriz en comunicación eléctrica con dicho generador de impulsos eléctricos

, caracterizado por que el dispositivo de electroporación es un dispositivo de electroporación de profundidad dual capaz de electroporar tejido muscular y tejido de la piel en una sola aplicación, teniendo dicha matriz un primer conjunto de electrodos de aguja y un segundo conjunto de electrodos de aguja;

en donde el primer conjunto de electrodos de aguja es para el suministro intramuscular de un primer impulso eléctrico, teniendo el primer conjunto de electrodos de aguja una longitud de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 35 mm; y el segundo conjunto de electrodos de aguja es para el suministro intradérmico de un segundo impulso eléctrico, teniendo el segundo conjunto de electrodos de aguja una longitud de aproximadamente 0,01 mm a aproximadamente 4 mm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/026688.

Solicitante: Inovio Pharmaceuticals, Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1787 Sentry Parkway West Building 18, Suite 400 Blue Bell, PA 19422 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LIN, FENG, KJEKEN,RUNE, BRODERICK,KATE, MCCOY,JAY, KEMMERER,STEPHEN V.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > ELECTROTERAPIA; MAGNETOTERAPIA; RADIOTERAPIA; TERAPIA... > Electroterapia; Circuitos correspondientes (A61N... > A61N1/32 (corrientes alternas o intermitentes)

PDF original: ES-2549190_T3.pdf

 

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Aplicador y dispositivo de electroporación de múltiples capas de tejido.

Fragmento de la descripción:

Aplicador y dispositivo de electroporación de múltiples capas de tejido Antecedentes La tecnología de electroporación se está actualmente investigando en unión con vacunas de ADN y otros productos biológicos para potenciar el suministro a células de mamíferos in vivo. Si bien esta tecnología es conocida, ha 5 habido limitaciones en la misma que han impedido el avance con éxito de productos de vacunas de ADN asistidos por electroporación. Y, como resultado, ha habido diversos intentos para modificar o mejorar la tecnología de electroporación, ya sea refiriéndose al hardware, software, parámetros de impulsos eléctricos, el sitio de aplicación (en el sujeto) , los tamaños de los electrodos o a la disposición de una matriz de electrodos, entre otros.

Históricamente, se ha realizado una EP en el tejido muscular para lograr la transfección (intramuscular o IM) con 10 plásmidos de ADN, dando como resultado células musculares transfectadas para sintetizar y presentar proteínas antigénicas que resultan en la generación de una respuesta inmune. En el caso de una vacuna de ADN, la vacunación se emplea para producir protección ya sea terapéutica o profiláctica.

Se ha estudiado la EP de la piel (intradérmica o ID) debido a la accesibilidad del tejido y a su inmunocompetencia que puede ofrecer un perfil de respuesta inmune diferente de la EP muscular. Sin embargo, ha habido una falta de 15 datos positivos que muestren una respuesta inmune protectora de la vacunación de ADN de tejidos de la piel junto con la EP. Los investigadores reconocen los beneficios potenciales de cada uno: el tejido muscular como una diana para la EP logra respuestas celulares robustas y la cinética de expresión más larga; el tejido de la piel como una diana para la EP genera títulos de anticuerpos robustos.

El documento US 2006/084938 describe métodos in vivo para utilizar un campo eléctrico para suministrar un 20 tratamiento terapéutico o inmunizante a un sujeto, al aplicar electrodos no invasivos y fáciles de usar a la superficie de la piel. El documento US 2008/091135 describe dispositivos de electroporación y métodos de utilizar los mismos para facilitar la introducción de una biomolécula en las células de un tejido seleccionado en un cuerpo.

Por lo tanto, todavía sigue existiendo una necesidad para la mejora de técnicas de electroporación in vivo, especialmente en unión con el suministro de vacunas de ADN. Más particularmente, existe la necesidad de un 25 conjunto de electrodos que pueda ayudar mejor a la transfección de células para inducir buenas respuestas inmunes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En un aspecto de la invención, hay dispositivos de electroporación profunda duales capaces de electroporar tanto tejido muscular como tejido de la piel en una sola aplicación, que comprende: un generador de impulsos eléctricos; 30 una matriz en comunicación eléctrica con dicho generador de impulsos eléctricos, teniendo dicha matriz un primer conjunto de electrodos de aguja y un segundo conjunto de electrodos. El primer conjunto de electrodos de aguja es para el suministro intramuscular de un primer impulso eléctrico y el segundo conjunto de electrodos es para el suministro intradérmico de un segundo impulso eléctrico. El primer conjunto de electrodos de aguja tiene una longitud de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 35 mm; mientras que el segundo conjunto de electrodos 35 de aguja tiene una longitud de aproximadamente 0, 01 mm a aproximadamente 4 mm.

En otro aspecto de la invención, existen métodos de generar una amplia respuesta inmune en un sujeto mediante la administración de una biomolécula tanto al tejido muscular como al tejido de la piel mediante suministro asistido por electroporación utilizando los dispositivos de electroporación de profundidad dual descritos en esta memoria. Los métodos incluyen la inyección de una biomolécula tanto al tejido muscular como al tejido de la piel; la inserción de la 40 matriz, que comprende insertar el primer conjunto de electrodos de aguja en el tejido muscular e insertar el segundo conjunto de electrodos de aguja en el tejido de la piel. El primer conjunto de electrodos de aguja suministra el primer impulso eléctrico al tejido muscular; mientras que el segundo conjunto de electrodos de aguja suministra el segundo impulso eléctrico al tejido de la piel para permitir la transfección de la biomolécula. Esto permite que el sistema inmune del sujeto genere una amplia respuesta inmune, incluyendo la respuesta humoral y celular a la biomolécula 45 inyectada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los numerosos objetos y ventajas de la presente invención pueden ser mejor entendidos por los expertos en la técnica haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:

La Fig. 1 muestra una matriz de electrodos muscular de 15 mm de longitud igual.

La Fig. 2 muestra una matriz de electrodos muscular de 4 mm de longitud igual. 5

La Fig. 3 muestra una realización de la presente invención: una matriz de electrodos 4 x 4, en donde el electrodo de IM son las esquinas de una matriz 4 x 4, mientras que los 12 electrodos restantes pueden ser del estilo dérmico invasivo de 3 mm o el estilo dérmico de superficie puntiaguda.

La Fig. 4 muestra una realización de la presente invención: una matriz de electrodos 4 x 4 en donde las esquinas son de 3 mm de longitud, mientras que los 12 electrodos interiores son los electrodos de 10 superficie puntiaguda.

La Fig. 5 muestra la inyección ID que se hace pasar por la porción de electrodo IM invasivo de una de las realizaciones de la invención.

La Fig. 6 muestra la adición de la inyección IM (además de la que se muestra en la Fig. 7) y demuestra la transfección adicional por parte de los electrodos invasivos largos, que localmente tratan la inyección IM. 15

La Fig. 7 muestra la expresión de GFP potenciada por EP en la piel y el músculo cuádriceps de debajo en un modelo de cobaya. Piel experimental y rebanadas musculares de debajo se analizaron mediante microscopio de fluorescencia Olympus (objetivo 0, 14x) . En el grupo de control sin EP, la piel y el músculo a los que se inyectó sólo ADN, la expresión de GFP fue indetectable.

La Fig. 8 muestra un dibujo que muestra el suministro por electroporación profundidad dual en comparación 20 con la ID o IM sola.

La Fig. 9 muestra gráficos que representan las respuestas de anticuerpos de cobayas vacunados utilizando una de las realizaciones preferidas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS

Se proporcionan las siguientes definiciones abreviadas o acortadas para ayudar a la comprensión de las 25 realizaciones preferidas de la presente invención. Las definiciones abreviadas que se dan aquí no son de modo alguno exhaustivas ni contradictorias a las definiciones tal como se entienden en el sector o el significado en el diccionario. Las definiciones abreviadas se dan aquí para complementar o definir con mayor claridad las definiciones conocidas en la técnica.

La expresión "corriente constante" se utiliza en esta memoria para definir una corriente que es recibida o 30 experimentada por un tejido, o células que definen dicho tejido, a lo largo de la duración de un impulso eléctrico suministrado al mismo tejido. El impulso eléctrico se suministra desde los dispositivos de electroporación descritos en esta memoria. Esta corriente se mantiene a un amperaje constante en dicho tejido a lo largo de la vida de un impulso eléctrico, ya que el dispositivo de electroporación proporcionado en esta memoria tiene un elemento de retroalimentación, que tiene preferiblemente una retroalimentación instantánea. El elemento de retroalimentación 35 puede medir la resistencia del tejido (o células)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de electroporación, que comprende:

un generador de impulsos eléctricos; y una matriz en comunicación eléctrica con dicho generador de impulsos eléctricos, caracterizado por que el dispositivo de electroporación es un dispositivo de electroporación de profundidad dual capaz de 5 electroporar tejido muscular y tejido de la piel en una sola aplicación, teniendo dicha matriz un primer conjunto de electrodos de aguja y un segundo conjunto de electrodos de aguja;

en donde el primer conjunto de electrodos de aguja es para el suministro intramuscular de un primer impulso eléctrico, teniendo el primer conjunto de electrodos de aguja una longitud de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 35 mm; y el segundo conjunto de electrodos de aguja es para el suministro 10 intradérmico de un segundo impulso eléctrico, teniendo el segundo conjunto de electrodos de aguja una longitud de aproximadamente 0, 01 mm a aproximadamente 4 mm.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el generador de impulsos eléctricos suministra, a través del primer conjunto de electrodos de aguja, el primer impulso eléctrico de 1 voltio a aproximadamente 200 voltios, y el generador de impulsos eléctricos suministra, a través del segundo conjunto de electrodos de aguja, el segundo 15 impulso eléctrico de 1 voltio a aproximadamente 200 voltios.

3. El dispositivo de la reivindicación 2, en donde el generador de impulsos eléctricos suministra, a través del segundo conjunto de electrodos de aguja, el segundo impulso eléctrico de 1 voltio a aproximadamente 50 voltios.

4. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el generador de impulsos eléctricos suministra, a través del primer conjunto de electrodos de aguja, el primer impulso eléctrico de aproximadamente 100 voltios, y el generador de 20 impulsos eléctricos suministra, a través del segundo conjunto de electrodos de aguja, el segundo impulso eléctrico de aproximadamente 15 voltios.

5. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde cada uno del primer impulso eléctrico y del segundo impulso eléctrico, individualmente, se repite hasta 6 veces.

6. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el primer impulso eléctrico se repite dos 25 veces y el segundo impulso eléctrico se repite tres veces.

7. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde secuencialmente el primer impulso eléctrico se produce primero y el segundo impulso eléctrico se produce en segundo lugar.

8. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el primer impulso eléctrico suministra una corriente de aproximadamente 50 mA a aproximadamente 500 mA y el segundo impulso eléctrico suministra una 30 corriente de aproximadamente 50 mA a aproximadamente 500 mA o de aproximadamente 1 mA a aproximadamente 50 mA.

9. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el primer impulso eléctrico suministra una corriente de aproximadamente 400 mA y el segundo impulso eléctrico suministra una corriente de aproximadamente 100 mA o aproximadamente 10 mA. 35

10. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde cada uno del primer impulso eléctrico y el segundo impulso eléctrico, individualmente, tienen una duración de 5 ms a aproximadamente 250 ms.

11. El dispositivo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde el segundo conjunto de electrodos tiene una punta distal afilada que permite la penetración a través del estrato córneo al tejido epidérmico subyacente por encima de la capa basal. 40