ENSAMBLAJES MULTICOMPONENTE QUE TIENEN PROPIEDADES DE UNIÓN MEJORADAS PARA DIAGNÓSTICO Y TERAPIA.

Ensamblajes multicomponente que tienen propiedades de unión mejoradas para diagnóstico y terapia Campo de la invención ES 2 365 725 T3 Esta invención se refiere a composiciones para una unión dirigida mejorada para administrar selectivamente agentes de diagnóstico y terapéuticos a tejidos y órganos diana. Antecedentes de la invención Las fuerzas intermoleculares no covalentes (por ejemplo, electrostáticas, formación de enlaces de hidrógeno e interacciones de van der Waals) desempeñan un papel vital en muchos procesos biológicos. Los ejemplos de dichos procesos incluyen la catálisis enzimática, la interacción de fármaco-receptor, la interacción de antígeno-anticuerpo, la interacción de biotina-avidina, la formación de doble hélice de ADN, la fagocitosis, la pigmentación en plantas y animales y el transporte celular. La administración dirigida de moléculas médicamente útiles es bien conocida y se ha aplicado con éxito en aplicaciones de diagnóstico y terapéuticas. En la química de bioconjugados convencional, casi todos los conjugados se preparan por unión covalente de diversas moléculas efectoras, tales como fármacos, colorantes, hormonas, agentes formadores de imágenes de resonancia magnética, agentes ecogénicos, agentes radiofarmacéuticos o agentes quimioterápicos, a transportadores bioactivos, tales como anticuerpos, péptidos y peptidomiméticos, carbohidratos o agonistas y antagonistas de receptores moleculares pequeños. Por ejemplo, en la medicina de diagnóstico, diversos radionúclidos y quelatos de radionúclidos unidos covalentemente a anticuerpos, hormonas, péptidos, peptidomiméticos y similares se han usado para detectar lesiones tales como tumores, inflamación, isquemia y trombos (Tenenbaum et al., Radiolabeled somatostatin analog scintigraphy in differentiated thyroid carcinoma, J. Nucl. Med., 1995, 36, 807-810; Haldemann et al., Somatostatin receptor scintigraphy in central nervous system tumors: Role of blood-brain barrier permeability. J. Nucl. Med., 1995, 36, 403-410; Babich et al., Technetium-99m-labeled chemotactic peptides: Comparison with indium-111labeled white blood cells for localizing acute bacterial infection in the rabbit. J. Nucl. Med., 1993, 34, 2176-2181; Knight et al., Thrombus imaging with technetium-99m-labeled synthetic peptides based upon the binding domain of a monoclonal antibody to activated platelets. J. Nucl. Med., 1994, 35, 282-288). Por lo tanto, el sitio diana pueden ser células tales como células tumorales, plaquetas, eritrocitos, leucocitos, macrófagos, células endoteliales vasculares, células miocárdicas, hepatocitos, etc., o la matriz extracelular que rodea estas células. Además de la administración directa de compuestos biológicamente activos al cuerpo, también se han encapsulado moléculas como éstas dentro de agregados anfífilos organizados tales como liposomas, vesículas u otras estructuras multilaminares. Los agregados se administran después a los órganos o tejidos particulares de interés (Patentes de Estados Unidos Nº 5.985.852; 5.785.969; y 5.542.935). Un requisito para la administración dirigida es una fuerte interacción entre el compuesto de unión o el resto de dirección (por ejemplo, ligando) y la diana o sitio de unión (por ejemplo, receptor) en la formación de un complejo (por ejemplo, complejo de ligando-receptor). El valor de la constante de disociación (Kd) del complejo debería estar típicamente en el intervalo nanomolar. Los compuestos que presentan valores de Kd de aproximadamente 100 nM y hacia arriba se consideran compuestos de unión débiles y generalmente no se consideran útiles para la formación de imágenes dirigida y aplicaciones terapéuticas. Sin embargo, hay muchos procesos biológicos in vivo que funcionan usando múltiples interacciones de unión débiles. Estos incluyen, por ejemplo, complejos de enzima-sustrato y moléculas de adhesión celular, que funcionan en el intervalo de unión micromolar. Las moléculas de adhesión celular tales como selectinas E, P y L son moduladores biológicos importantes implicados en procesos inflamatorios y trombolíticos. (McEver, Selectincarbohydrate interactions during inflammation and metastasis, Glycoconj. J., 1997, 14(5), 585-91; McEver et al., Leukocyte trafficking mediated by selectin-carbohydrate interactions, J. Biol. Chem., 1995, 270(19), 11025-8; Bischoff, Cell adhesion and angiogenesis. J. Clin. Invest., 1997, 100 (11 Supl.), S37-39; Lesley et al., CD44 in inflammation and metastasis, Glycoconj. J., 1997,14(5), 611-22; Siegelman et al., Activation and interaction of CD44 and hyaluronin in immunological systems. J. Leukoc. Biol., 1999, 66(2), 315-21). Trabajos anteriores en este área implicaban el uso de únicamente ligandos de alta unión (Torchilin et al., Preservation of antimyosin antibody activity after covalent coupling to liposomes, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1979, 89(4), 1114­ 9; Allen et al., A new strategy for attachment of antibodies to sterically stabilized liposomes resulting in efficient targeting to cancer cells. Biochim. Biophys. Acta, 1995, 1237, 99-108; Zalipsky et al., Peptide attachment to extremities of liposomal surface grafted PEG chains: preparation of the long-circulating form of laminin pentapeptide, YIGSR. Bioconjug. Chem., 1995, 6(6), 705-8). Aunque se observó una unión aumentada en este sistema, no era necesario un efecto cooperativo debido a que el ligando ya estaba dotado de una afinidad suficiente para los fines del direccionamiento. Por el contrario, los ligandos que se unían débilmente representaban un desafío formidable. El documento US 5962422 describe liposomas polimerizados que comprenden dos agentes de unión diferentes, un oligosacárido y un compuesto aniónico, para mejorar la unión a selectinas. Se están realizando esfuerzos considerables para mejorar la afinidad de unión de selectinas y miméticos de selectina 2 ES 2 365 725 T3 que se unen relativamente débilmente, y para unirlas covalentemente a moléculas efectoras con fines de formación de imágenes y terapéuticos (Fukuda et al., Peptide mimic of E-selectin ligand inhibits sialyl Lewis X-dependent lung colonization of tumor cells, Cancer Research, 2000, 60, 450-456). Sin embargo, dichos esfuerzos implican habitualmente sintetizar y explorar un gran número de nuevas entidades químicas para descubrir las que muestran propiedades de unión sustancialmente mejoradas. Además, se espera que la simple conjugación de restos efectores con un transportador que ya se unía débilmente dé como resultado un bioconjugado cuya bioactividad se disminuya enormemente o se evite totalmente. Por lo tanto, existe la necesidad de un método simple para aumentar la afinidad de cualquier molécula dirigida que se una débilmente para mejorar su utilidad para fines de diagnóstico y/o terapéuticos. Sumario de la invención La invención se refiere a composiciones que mejoran la unión de un compuesto, particularmente un compuesto que se une débilmente, a su sitio diana en un paciente. Se prepara y se proporciona a un paciente un ensamblaje de conjugado multifuncional móvil organizado (OMMC), como se define en las reivindicaciones. El ensamblaje de OMMC se prepara por anclaje de al menos dos compuestos de unión a una estructura laminar. En una realización, un compuesto de unión es un compuesto aniónico, y otro compuesto de unión es un sacárido, y la estructura laminar es un liposoma, microesfera, micela. Los compuestos de unión incorporados en la estructura laminar son móviles, y se autoajustan el uno respecto al otro para formar un conjunto de OMMC. El conjunto de OMMC se une a una diana que contiene al menos dos sitios de afinidad complementarios para los compuestos de unión. Un agente, también denominado una molécula efectora, puede unirse a y/o estar contenido dentro de la estructura laminar para proporcionar un agente de diagnóstico y/o terapéutico dirigido a un paciente al que se administra el OMMC. Estas y otras ventajas de los compuestos y métodos de la invención serán evidentes a la luz de las figuras, descripción y ejemplos siguientes. Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una ilustración esquemática de la estructura general de un ensamblaje de conjugado multifuncional móvil organizado (OMMC). La FIG. 2 es una ilustración esquemática de las etapas en la formación y la unión de un conjunto de OMMC a una diana. La FIG. 3 es una ilustración esquemática bidimensional de un conjunto de OMMC que se une a una diana. La FIG. 4 muestra los resultados de un conjunto de OMMC compuesto que se une a células endoteliales humanas. Descripción detallada En interacciones no covalentes, aunque la energía libre de asociación por interacción unitaria es bastante pequeña (menos de aproximadamente 40 kJ/interacción), el efecto acumulado de múltiples puntos de interacción a lo largo de dos superficies puede... [Seguir leyendo]

1. Un conjugado multifuncional móvil organizado (OMMC) que comprende: (A) una estructura laminar que define un hueco, siendo la estructura laminar CH3-(CH2)e-X, en la que: (1) e varía de 16 a 32; y (2) X se selecciona de carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfato y fosfonato; y (B) un primer compuesto de unión y un segundo compuesto de unión, estando cada uno de ellos anclado a la estructura laminar, siendo el primer compuesto de unión capaz de unirse a un primer sitio de afinidad de una diana, y siendo el segundo compuesto de unión capaz de unirse a un segundo sitio de afinidad de una diana, en el que el primer y segundo compuestos de unión son móviles y se autoajustan el uno respecto al otro para formar un conjunto de OMMC en el que los compuestos de unión son capaces de unirse cooperativamente a la diana, en el que cada compuesto de unión comprende independientemente: (1) una región de anclaje incorporada en el OMMC, seleccionándose la región de anclaje de CH3(CH2)a-W, CH3(CH2)a-O-(CH2)b-W, CH3(CH2)a-S-(CH2)b-W, CF3(CH2)a-W, CF3(CF2)a-W, CF3(CF2)aCH2CH2-W, CF3(CF2)a-O­ (CH2)b-W y CH3(CH2)a-S-S-(CH2)b-W, en la que: (a) a y b varían de 16 a 32; (b) W se selecciona de -O-, -CO-, -CO2-, -OCO-, O2CO-, -S-, -SO-, -SO2-, -NH-, NHCO-, -NHCS, -NHSO2-, ­ PO2H-, -OPO2H-, -PO2-, y -OPO2-; y (2) una región de unión seleccionada de aminoácidos, péptidos, peptidomiméticos, monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, ácido siálico, ácido carmínico y compuestos aniónicos de -(CH2)d-CO2 - , -(CH2)d-SO3 - , -(CH2)d­ OSO3 - , -(CH2)d-PO3 = , -(CH2)d-OPO3 = , -Ar-SO3 - , DTPA, EDTA, DOTA y EGTA, en los que d varía de 1 a 10; y (3) un enlazador que conecta la región de unión a la región de anclaje, seleccionándose el enlazador de polisorbatos, poligliceroles, polipéptidos, polinucleótidos, polisacáridos, polivinilpirrolidonas, alcoholes polivinílicos, polietilenglicoles, poliglicolato, polilactato y copolímeros derivados de cualquiera de los grupos anteriores. 2. El conjugado de la reivindicación 1, en el que el primer compuesto de unión o el segundo compuesto de unión tiene un valor de constante de disociación (Kd) de aproximadamente 100 nM o superior. 3. El conjugado de la reivindicación 1, en el que cada uno del primer y segundo compuestos de unión tiene un valor de constante de disociación (Kd) de aproximadamente 100 nM o superior. 4. El conjugado de la reivindicación 1, que comprende además: una molécula efectora; (a) unida a la estructura laminar; o (b) contenida dentro del hueco definido en la estructura laminar. 5. El conjugado de la reivindicación 4, en el que la molécula efectora se selecciona de un agente citotóxico, un agente paramagnético, un cromóforo o fluoróforo capaz de emitir luz en el intervalo de 300-1200 nM, un antibiótico sulfa, un agente radiofarmacéutico, una molécula radiactiva capaz de emitir radiación alfa, beta o gamma, un radionúclido, un agente quimioterápico, ácido hialurónico, heparina, un agente de opacificación de rayos X y un agente ecogénico. 6. El conjugado de la reivindicación 4, en el que la molécula efectora es un agente citotóxico seleccionado de fluorouracilo y fluorouridina. 7. El conjugado de la reivindicación 4, en el que la molécula efectora es un agente paramagnético seleccionado de Gd- DTPA, Gd-DOTA, Gd-DTPA-bis(metoxietil)amida y Mn-EDTA. 8. El conjugado de la reivindicación 4, en el que la molécula efectora es un agente radiofarmacéutico que comprende un quelato de un isótopo emisor de beta o un quelato de un isótopo emisor de gamma. 9. El conjugado de la reivindicación 8, en el que la molécula efectora es un agente radiofarmacéutico que comprende Lu, Sm, In, Ru o Tc. 10. El conjugado de la reivindicación 4, en el que la molécula efectora es un agente radiofarmacéutico seleccionado de ácido dietilentriamino pentaacético (DTPA) o ácido 1,4,7,10-tetraazaciclododecano-N,N',N",N"'-tetraacético (DOTA). 11. El conjugado de cualquier reivindicación anterior, en el que la estructura laminar es una micela, un liposoma, una micropartícula o una nanopartícula. 14 ES 2 365 725 T3 ES 2 365 725 T3 16 ES 2 365 725 T3 17