Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores caracterizadas por la utilización de nanopartículas o dendrímeros que llevan péptidos en su superficie para recubrir el elemento en cuestión y propiciar su transporte hasta el área del tumor.

Este recubrimiento de los distintos elementos permite su transporte y aplicación tanto para adenovirus, como a ADN, células troncales, fármacos, radio-fármacos o cualquier otro elemento con la carga y características apropiadas, llevándolo directamente hasta la zona tumoral.La invención que se presenta aporta la principal ventaja de conseguir el transporte de diversos tipos de elementos hasta los tumores con un método sencillo y que aporta una gran selectividad, evitando la toxicidad colateral en tejidos sanos adyacentes, y propiciando por ello una enorme especificidad antitumoral

Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores.

La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos como adenovirus, del tipo de los utilizados en terapia génica y celular del cáncer, y otros elementos tanto virales como no virales hacia los tumores, caracterizadas por la utilización de nanopartículas, como por ejemplo polietilenglicol (abreviadamente denominado PEG), polietileniminas (abreviadamente denominadas PEI) etc.., o dendrímeros que transportan péptidos en su superficie para recubrir el adenovirus, o el elemento en cuestión, propiciando su transporte hasta el área del tumor. Este procedimiento permite su aplicación tanto a adenovirus y otros vectores virales (retrovirus, lentivirus, vaccinia virus, AAV (Virus adeno-asociados) etc), como a ADN, células (troncales, iPS (Induced pluripotent stem cells - Células madre pluripotentes inducidas) y otras utilizadas en terapia celular), fármacos, radio fármacos o cualquier otro elemento que muestre unas características de carga/tamaño determinadas, permitiendo llevarlo directamente hasta el tumor.

Estado actual de la técnica

En la actualidad está cobrando cada vez una mayor importancia la Medicina Regenerativa o Terapia Celular, que es una nueva disciplina médica que engloba a todos los abordajes clásicos y pretende dar un tratamiento más fisiológico e integral a enfermedades crónico-degenerativas en las que los fármacos convencionales no son eficaces. Ofrece la esperanza de poder tratar importantes patologías producidas por la perdida o degeneración celular, como por ejemplo las enfermedades neurodegenerativas, cáncer, diabetes insulinodependiente, problemas cardíacos, las cuales se encuentran en claro ascenso debido al envejecimiento de la población mundial y, en general, todas ellas se caracterizan por la pérdida o degeneración celular, que es incapaz de ser tratada mediante fármacos. La regeneración celular/tisular utiliza las células troncales, que son precursores celulares no especializados con capacidad de auto-renovarse y diferenciarse en células especializadas en respuesta a señales específicas.

Las células troncales mesenquimales de la médula ósea (en adelante denominadas abreviadamente MSCs) son precursores con alta capacidad proliferativa y pueden diferenciarse en adipocitos, condriocitos, osteoblastos, y otros tipos celulares. Existen grupos de células troncales en la mayoría de tejidos adultos y en general su potencial de diferenciación puede verse reflejado sobre la población de células a nivel local. Se han descrito células troncales hematopoyéticas, epidermoides, mesenquimales, neurales y hepáticas. Posiblemente en el adulto, estas células son reservorios de células reparativas que son movilizadas tras diversos daños y que migran al lugar de cicatrización o de reparación, donde en colaboración con células locales participan en la respuesta regenerativa. Datos de experimentos con animales y ensayos clínicos indican que las condiciones caracterizadas por el aumento en el ciclo celular y la remodelación tisular o la regeneración de diversos daños (como las fracturas óseas, de tejidos, o daños cardíacos o cerebrales) o el rápido crecimiento embrionario durante el desarrollo prenatal, proveen señales efectivas para la supervivencia y proliferación de las MSCs.

Algunos claros ejemplos del uso terapéutico de los MSCs, gracias a su característica de migración al lugar de cicatrización o de reparación, han sido publicados y son conocidos, con aplicaciones como daños en la arteria coronaria, regeneración de la espina dorsal, parkinson, daños hepáticos, regeneración de quemaduras y medicina ortopédica (Porada CD et al. Adult mesenchymal stem cells: a pluripotent population with multiple applications. Curr Stem Cell Res Ther. 2006 Sep; 1(3): 365-9. Review).

En el caso particular de las neoplasias, el crecimiento tumoral requiere de la formación del estroma mesenquimal de sujección. El proceso de formación de estroma tumoral es similar al de la cicatrización de heridas y resulta en remodelación tisular con alta proliferación de células mesenquimáticas. Por esto, se ha intentado la administración de MSCs exógenas con la finalidad de aumentar preferentemente el tumor o las zonas dañadas y contribuir a aumentar la población de los fibroblastos del estroma. Esto permitiría desarrollar una estrategia terapéutica basada en la dirección a los tumores o zonas dañadas de MSCs manipuladas genéticamente. Este tipo de estrategias que vehiculizan diversos abordajes de terapia génica con MSCs son conocidas y han sido usadas para mejorar la regeneración de diversas patologías, pero presentan algunos inconvenientes.

Uno de los problemas más importantes que se ha encontrado ha sido que la eficacia de la transferencia génica exógena es relativamente baja tanto empleando métodos físico-químicos, como mediante los vectores virales más comúnmente usados en el laboratorio y ensayos clínicos (tales como retro o adenovirus). Los vectores adenovirales (abreviadamente AdVs) son conocidos por su estabilidad, facilidad de manipulación, y altos niveles de expresión en múltiples líneas celulares, incluyendo células que no están ciclando. Además, los AdV pueden ser concentrados hasta obtener títulos muy elevados. La cápsida de adenovirus está rodeada por 12 proteínas triméricas "fibras" cuyo papel es facilitar la interacción virus-célula en la superficie celular.

Debido a que la eficacia de la entrada viral está restringida por la interacción de la "fibra" viral y los receptores de superficie celulares, la abundancia y la variedad de las moléculas de superficie asociadas a virus que están expresadas en las células son de extrema importancia. La vía principal de entrada de AdV consiste en la unión inicial del virión a las células, mediante la asociación de la proteína de la "fibra" viral y una proteína de membrana de 46-kDa, conocida como receptor de Coxsackie-adenovirus (abreviadamente CAR) (Hasebe, T., et al. Highly proliferative fibroblasts forming fibrotic focus govern metastasis of invasive ductal carcinoma of the breast. Mod. Pathol., 14: 325-337, 2001), seguido de la internalización a través de una interacción de la secuencia arginina-glicina-aspartato del pentón viral a las integrinas alfavBeta3 y alfavBeta5.

Sin embargo, existe un problema de refractoriedad de los adenovirus hacia la mayoría de las células troncales y cultivos primarios. Según se ha comprobado experimentalmente, a la mayor multiplicidad de infección (abreviadamente moi) probada y analizada por citometría de flujo, cuando el 100% de células HeLa se habían transducido, sólo un 30% de MSCs tenían ese nivel de expresión. Estos resultados se correlacionan con otras observaciones (J.M. Bergelson, J.A., et al. Isolation of a common receptor for Coxsackie B viruses and adenoviruses 2 and 5, Science., 275: 1320-1323, 1997.) que corroboran que las células troncales mesenquimales son refractarias a la transducción adenoviral. Esto puede ser debido a la baja expresión del anclaje adenovírico (CAR) y/o la internalización de los receptores, ya que algunos estudios comprobaron el patrón de receptores de MSCs, y sus datos sugieren que corresponden a un patrón de bajos niveles de CAR y altos de integrinas. Entonces para aumentar los niveles de la expresión del transgén mediada por Ad en los cultivos de MSCs, es necesario realizar una transferencia por mecanismos independientes de anclaje adenovírico.

Existe además un problema añadido de que la entrada a la célula es mediada por la asociación entre la proteína del penton base viral y las integrinas (Y. He, P.R., et al. Interaction of coxsackievirus B3 with the full length coxsackievirus-adenovirus receptor, Nat. Struct. Biol. 8: 874-878, 2001). Esta resistencia hacia la infección adenoviral puede ser evitada usando adenovirus modificados genéticamente con mutaciones en la fibra, de manera que contenga la zona de unión a integrinas basadas en péptidos con cierto efecto antitumoral, como por ejemplo el RGD (código para la secuencia peptídica arginina-glicina-aspartato).

Asimismo son conocidos algunos péptidos que han sido descritos como específicos de algún tipo de tumores concretos, como por ejemplo el péptido KCCYSL, correspondiente a la secuencia de aminoácidos lys (lisina)-cys (cisteina)-cys (cisteina)-tyr (tirosina)-ser (serina)-leu (leucina),...

1. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, caracterizadas porque comprenden partículas que tienen péptidos en su superficie, para transfectar y recubrir el elemento propiciando su transporte hasta el área tumoral.

2. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según la anterior reivindicación, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos en su superficie son nanopartículas.

3. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según la reivindicación 1, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos en su superficie son dendrímeros.

4. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizadas porque las partículas que tienen péptidos son partículas de tipo dendrimérico, polietilenimina, o derivadas de las anteriores.

5. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizadas porque los péptidos son antitumorales A20, KCCYSL ó RGD.

6. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, caracterizadas porque el elemento es un vector viral.

7. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es una célula madre ES, troncal, iPS ó linfocito.

8. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es fármaco.

9. Formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, según las anteriores reivindicaciones 1 a la 5, caracterizadas porque el elemento es un isótopo.

10. Uso de formulaciones para el recubrimiento y transporte de diversos elementos hacia los tumores, según las anteriores reivindicaciones, para preparar un medicamento para el tratamiento de tumores.