Una suspensión acuosa que comprende un agente bioactivo y unas microcápsulas rellenas con un gas,

que tienen una envoltura polimérica y/o de lípido, en la que dichas microcápsulas tienen una resistencia a un índice mecánico (MI) de una onda de ultrasonidos aplicada de por lo menos 0,15 y dicho agente bioactivo está sustancialmente sin unir con dicha envoltura y dispersado libremente en dicha suspensión

Composición farmacéutica que comprende microcápsulas rellenas con un gas, para un suministro mediado por ultrasonidos.

Campo del invento

El presente invento se refiere al uso de una composición que comprende unas microcápsulas rellenas con un gas y un agente bioactivo para preparar una formulación para el suministro mediado por ultrasonidos de un agente bioactivo, y a un método para el suministro de un agente bioactivo, que comprende administrar una cantidad efectiva de dicho medicamento a un paciente que necesita del mismo.

Antecedentes del invento

Los agentes de contraste por ultrasonidos (UCA, acrónimo de ultrasound contrast agents) se han usado ampliamente en aplicaciones de diagnóstico en investigación médica y en la práctica clínica. Típicamente, dichos UCA están en la forma de unas burbujas gaseosas estabilizadas, también conocidas como microvesículas rellenas con un gas. Las microvesículas rellenas con un gas se dividen en general en dos categorías principales, a saber microburbujas y microcápsulas (o microglobos).

Las microburbujas incluyen unas suspensiones acuosas en las que las burbujas de un gas están delimitadas en la interfaz entre el gas y el líquido por una delgada envoltura (película) que implica a un material anfífilo estabilizador dispuesto en la interfaz entre gas y líquido. Las suspensiones de microburbujas se preparan típicamente poniendo en contacto unos materiales anfífilos pulverulentos, p. ej. unos liposomas previamente formados y liofilizados (es decir secados por congelación) o unas soluciones de fosfolípidos, liofilizadas o secadas por atomización, con aire o con otro gas y luego con un vehículo acuoso, mientras que se agita para generar una suspensión de microburbujas, que entonces se puede administrar, de manera preferible brevemente después de su preparación. Ejemplos de una suspensión acuosa de microburbujas de gas y de su preparación se describen, ilustrativamente, en los documentos de patentes de los EE.UU. US 5.271.928, US 5.445.813, US 5.413.774, US 5.556.610, US 5.597.549, US 5.827.504 y en el documento de solicitud de patente internacional WO 04/069284.

Las microcápsulas (o microglobos) incluyen unas suspensiones en las que las burbujas de un gas están rodeadas por una envoltura de un material sólido a base de un lípido o de polímeros naturales o sintéticos. El espesor de la envoltura de las microcápsulas puede variar desde unos pocos nanómetros hasta unos pocos cientos de nanómetros. Ejemplo de microcápsulas y de su preparación se describen, por ejemplo, en los documentos US 5.711.933 y US 6.333.021.

Recientemente, estos UCA han sido aprovechados en el suministro de genes mediado por ultrasonidos. Este nuevo enfoque usa los efectos de cavitación acústica de unas microvesículas de un gas para inducir una permeabilización transitoria de la membrana al nivel celular (también conocida como "sonoporación"), facilitando de esta manera la transferencia de fármacos o materiales genéticos dentro de la célula. De esta manera, se han desarrollado unas composiciones de microvesículas rellenas con un gas, en que las microvesículas contienen, o bien en su parte vacía interna o embebido dentro de la envoltura estabilizadora, un compuesto terapéutico. Por ejemplo, el documento de patente de los EE.UU. nº 6.416.740 describe un sistema terapéutico dirigido a una diana, que comprende microesferas rellenas con un gas que incorporan un compuesto terapéutico. Similarmente, la solicitud de patente de los EE.UU. nº 2004/0258760 se refiere a unas microcápsulas poliméricas cargadas con un compuesto bioactivo. Sin embargo, esta solución al problema tiene la desventaja de que el compuesto terapéutico ha de ser de algún modo introducido dentro de la microvesícula o fijado a la microvesícula rellena con un gas, implicando de esta manera unos complicados procesos de producción. Además, el hecho de que algunas microvesículas que llevan los compuestos terapéuticos deberán ser sometidas a los efectos de cavitación para proporcionar la necesaria permeabilización celular, hace bastante ineficaz a todo el sistema. Además, puesto que el compuesto terapéutico es en general hidrófobo o ha de ser hecho hidrófobo (p. ej. en el caso de un material genético) para que él sea compatible con el material que forma las microvesículas, la liberación del compuesto terapéutico puede ser menos efectiva en el entorno hidrófilo de la circulación sanguínea de las células.

La entidad solicitante ha encontrado ahora que el uso de una composición que comprende unas microcápsulas rellenas con un gas, que tienen una resistencia predeterminada al índice mecánico de la onda de ultrasonidos aplicada, acrecienta notablemente la efectividad del suministro de compuestos terapéuticos (tales como un material genético) dentro de la célula, particularmente cuando dicho material de compuestos terapéuticos está sustancialmente exento de cualquier unión estable con la envoltura de dichas microcápsulas.

Sumario del invento

Un aspecto del presente invento se refiere a una suspensión acuosa que comprende un agente bioactivo y unas microcápsulas rellenas con un gas, que tienen una envoltura polimérica y/o de lípido, en que dichas microcápsulas tienen una resistencia a un índice mecánico (MI, acrónimo de mechanical index) de al menos 0,15 y dicho agente bioactivo está sustancialmente sin unir con dicha envoltura y libremente dispersado en dicha dispersión.

El término "resistencia a un MI" significa que las microcápsulas de una composición del invento pueden resistir a un valor de umbral predeterminado de presión acústica aplicada a una frecuencia predeterminada sin sufrir daños sustanciales. En particular, menos de un 50% del número total de las microcápsulas, de manera preferible menos de un 30% e incluso de manera más preferible menos de un 20% de dicha microcápsulas, se destruye después de una aplicación de dicho valor de umbral predeterminado de presión acústica. El término "destrucción" de microcápsulas significa que por lo menos una parte de la envoltura de la microcápsula es destruida, para liberar el gas contenido dentro de ella.

El índice mecánico (MI) tal como se usa aquí es adimensional, siendo definido como:

en que P es la presión acústica negativa de pico (en MPa, medida en agua), f es la frecuencia (en MHz) de la onda de ultrasonido aplicada y C_MI es una constante de normalización que es igual a 1 MPa•MHz^-1/2.

El termino "sustancialmente no unido" como se usa aquí, indica que el agente bioactivo no tiene ninguna interacción estable (p. ej. de tipo covalente o iónico) con las moléculas que forman la envoltura de la microcápsula y, por lo tanto, está libremente dispersado en la suspensión (fuera de la envoltura estabilizadora de la microvesícula). En particular, una composición de acuerdo con el invento es una suspensión acuosa que comprende microcápsulas y un agente bioactivo (opcionalmente asociado con un vehículo), estando disociada la mayoría de dicho agente bioactivo (es decir, más del 50%) con respecto de la envoltura de microcápsula. Preferiblemente, un 75%, más preferiblemente por lo menos un 90% de la cantidad total de dicho agente bioactivo está dispersado libremente (es decir no está unido establemente a las microcápsulas y no está incorporado dentro de ellas) en dicha suspensión.

Preferiblemente, dichas microcápsulas tienen una resistencia a un índice mecánico de por lo menos 0,18 y más preferiblemente de por lo menos 0,20. En particular, dichas microcápsulas tienen una resistencia a una presión acústica de por lo menos aproximadamente 200 kPa a 1,15 MHz o de por lo menos aproximadamente 300 kPa a 2,25 MHz.

Preferiblemente, las microcápsulas de la composición tienen una rigidez de por lo menos 5 N/m, más preferiblemente de por lo menos 8 N/m.

De acuerdo con una forma preferida de realización, dicho agente bioactivo está incorporado en un vehículo. Preferiblemente, dicho vehículo comprende un lípido o polímero cargado positivamente. Más preferiblemente, dicho vehículo está en la forma de una micela o de un liposoma.

De acuerdo con una forma de realización preferida adicional, dicho vehículo comprende además un ligando para dirección a una diana.

Otro aspecto del invento se refiere al uso de una composición que comprende un agente bioactivo y unas microcápsulas rellenas con un gas que tienen...

1. Una suspensión acuosa que comprende un agente bioactivo y unas microcápsulas rellenas con un gas, que tienen una envoltura polimérica y/o de lípido, en la que dichas microcápsulas tienen una resistencia a un índice mecánico (MI) de una onda de ultrasonidos aplicada de por lo menos 0,15 y dicho agente bioactivo está sustancialmente sin unir con dicha envoltura y dispersado libremente en dicha suspensión.

2. Una suspensión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichas microcápsulas tienen una resistencia a un índice mecánico de por lo menos 0,18.

3. Una suspensión de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en la que la envoltura de dichas microcápsulas comprende un polímero biodegradable fisiológicamente compatible.

4. Una suspensión de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, en la que la envoltura de dichas microcápsulas comprende un lípido biodegradable insoluble en agua.

5. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, en la que las microcápsulas tienen una rigidez Sp de por lo menos 5 N/m.

6. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, en la que el gas contenido en las microcápsulas es un gas perfluorado.

7. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, en la que dicho agente bioactivo es un fármaco o un material genético.

8. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, en la que dicho agente bioactivo está asociado con un vehículo.

9. Una suspensión de acuerdo con la reivindicación 8, en la que dicho agente bioactivo y dicho vehículo están asociados en la forma de una micela o de un liposoma.

10. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las precedentes reivindicaciones 8 ó 9, en la que dicho vehículo comprende además un ligando para dirección a una diana.

11. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un agente de diagnóstico.

12. Una suspensión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además unos adyuvantes para intensificar el suministro del agente bioactivo dentro de las células.

13. Uso de una composición que comprende unas microcápsulas rellenas con un gas y un agente bioactivo como se define en una cualquiera de las precedentes reivindicaciones para preparar una formulación farmacéuticamente activa para el suministro de dicho agente bioactivo mediado por ultrasonidos.

14. Un estuche farmacéutico que comprende un agente bioactivo y unas microcápsulas rellenas con un gas como se han definido en una cualquiera de las precedentes reivindicaciones 1 a 12, o como componentes liofilizados.