LÍPIDOS POLIMERIZADOS MODIFICADOS CON PÉPTIDOS COMO SISTEMAS DE TRANSPORTE BIOLÓGICO PARA MICRONUTRIENTES.

Sistema de transporte para principios activos que comprende partículas híbridas constituidas por al menos una capa de moléculas lipídicas y al menos un ligando,

que es un péptido, unido mediante una unidad espaciadora, caracterizado porque está incorporado al menos un grupo polimerizable en la partícula híbrida

La invención se refiere a un sistema de transporte para principios activos que comprende partículas híbridas constituidas por al menos una capa de moléculas lipídicas y al menos un ligando unido por medio de una unidad espaciadora, que es un péptido, caracterizado porque está incorporado en la partícula híbrida al menos un grupo polimerizable. Además, la invención se refiere a un procedimiento para el transporte de principios activos. La invención se refiere, además también, a un sistema de transporte para su uso como medicamento. Además, la invención se refiere también al uso del sistema de transporte para fabricar un medicamento para el tratamiento de deficiencias nutricionales. Actualmente se sabe que una serie de enfermedades, como por ejemplo procesos inflamatorios crónicos o agudos, infecciones, isquemias, etc., están provocadas por estados deficitarios o patofisiológios generales, que se caracterizan por una falta sistémica o local de micronutrientes. El suministro de micronutrientes es un requisito importante para las funciones celulares normales y, con ello, para el mantenimiento y la regeneración de asociaciones celulares. A este respecto, entre los micronutrientes tienen también una importancia primordial las vitaminas liposolubles para el desarrollo sin dificultades de los procesoso fisiológicos generales. Su metabolización está sujeta a unos controles muy eficaces y frecuentemente también a una regulación homeostática. Este equilibrio fisiológico coincide en cierto modo con indicaciones en las que, desde un punto de vista médico, particularmente de medicina nutricional, se recomendaría aplicar localmente concentraciones elevadas de micronutrientes. En tales indicaciones puede manipularse el equilibrio sistémico sólo mediante la administración de concentraciones muy elevadas de micronutrientes. No obstante, como consecuencia de ello pueden provocarse cargas considerables en el conjunto del organismo, en particular en el hígado, pero también en los riñones, debido a la alta concentración de micronutrientes. Una posibilidad de transporte son los geles poliméricos hidrófilos de origen natural o sintético (denominados hidrogeles, por ejemplo alginato, fibrina, copolímero de ácido láctico y glicólico (GLGLA) etc.). No obstante, el transporte de principios activos hidrófobos con ayuda de estos materiales poliméricos no es sencillo, ya que los hidrogeles poliméricos son en general sustancias hinchables con agua y la carga, por ejemplo, con micronutrientes hidrófobos (como, por ejemplo, con vitaminas o precursores de vitaminas liposolubles) no es posible sin modificar adicionalmente el hidrogel. Los liposomas, que portan en la superficie cadenas poliméricas cortas que se hinchan con agua (como, por ejemplo, polietilenglicol (PEG), poseen también una estabilidad a largo plazo elevada. Esto puede explicarse por la elasticidad entrópica de los polímeros presentes en la superficie de los liposomas. Las primeras moléculas que en un tratamiento terapéutico entran en contacto con las

2

partículas introducidas son proteínas. Como consecuencia de la adsorción de estas proteínas se desencadena una cascada de señales que conduce finalmente a la "eliminación" de los presuntos cuerpos extraños a través del sistema inmunitario. La adsorción de proteínas en la superficie de liposomas, que portan cadenas poliméricas cortas, provoca que estos polímeros se compriman. Debido a la disminución de la libertad de conformación, el polímero consume, en esta situación, mucha energía en forma de entropía. El polímero escapa de este estado energéticamente desfavorable estirándose de nuevo, lo que provoca la repulsión de la proteína, de forma análoga a un muelle que se contrae y se estira de nuevo. Por lo tanto, este proceso impide la adsorción de proteínas y, en última instancia, una reacción del sistema inmunitario. Los parámetros que influyen en este proceso de repulsión son la concentración superficial y la longitud (masa molecular) de los polímeros, así como el comportamiento de fase en mezclas con otros componentes moleculares de los liposomas. Los sistemas liposómicos que incorporan lípidos modificados con PEG presentan en estudios humanos semividas de hasta 45 horas. Muchas administraciones de principios activos en las que se usan liposomas y liposomas funcionalizados con polímeros se basan en el suministro pasivo de principios activos a determinados tejidos. Esto significa que una mejora terapéutica se base en última instancia en tiempos de permanencia largos de la partícula en el organismo. No obstante, con estos planteamientos, no se puede excluir que los principios activos, en última instancia, se concentren en distintos tejidos simultáneamente, incluso en aquellos en los que no se necesita el principio activo o, en caso desfavorable, que incluso también provoquen efectos secundarios no deseados. Las estructuras liposómicas son un sistema portador adecuado para principios activos y posibilitan el transporte y la liberación de tales sustancias. Los sistemas directos de transporte construidos sobre la base de estructuras liposómicas han ganado en los últimos años una importancia terapéutica considerable y ya se usan comercialmente con frecuencia. En este caso se aprovecha que el sistema inmunitario humano reconoce sólo insuficientemente vesículas unilamelares pequeñas (diámetro inferior a 100 nm) y, como consecuencia, no las elimina de macrófagos o monocitos. Por lo tanto, la duración de la permanencia (semivida) de estas formulaciones aumenta significativamente, lo que presenta una ventaja terapéutica enorme. Además de por medio de factores de geometría estructural que conducen a un aumento de la estabilidad a largo plazo, esto también puede lograrse mediante el ajuste y el control correspondiente de las propiedades físico-químicas superficiales (como, por ejemplo, la carga) de los sistemas particulares. En un ejemplo se envuelve el principio activo citrato de daunorrubicina en liposomas pasivos, es decir, no funcionalizados, y se usa para el tratamiento de lesiones por sarcoma de Kaposi. (Nunez, M., Saballs, P., Valencia, ME., Santos, J., Ferrer, E., Santos, I., Berrocal, A., Galindo, MJ., Podzamczer, D., Gonzlez-Lahoz, J. 2001. Response to liposomal doxorubicin and clinical outcome of HIV-1-infected patients with Kaposi's sarcoma receiving highly active antiretroviral therapy. HIV Clin Trials. 2(5):429-37.) Es una desventaja que los objetivos no

3

puedan abastecerse directamente con principios activos sin contaminar simultáneamente el conjunto del organismo. Esto sólo es posible evitando el mecanismo de regulación. Lestini y col. (J. Contr. Ref. 782002.235-247) describe una modificación de la superficie de los liposomas para el transporte selectivo. Es objeto de la invención proporcionar una posibilidad de transporte orientado al objetivo estable de principios activos en un sistema biológico. El objeto de la invención se satisface por medio del sistema de transporte conforme a las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1. La ventaja del sistema de transporte es que mediante la combinación de la molécula lipídica con un péptido, el sistema no sólo permanece el tiempo correspondiente en el organismo, sino que puede comunicarse de un modo más activo con las células. Presenta además la ventaja de que los sistemas de transporte que disponen de una composición y de una interacción con componentes estructurales definidas, así como de estructuras controlables en el campo submicrométrico, pueden alojar adicionalmente micronutrientes en determinados compartimentos y transportarlos de un modo selectivo a determinados tipos de tejidos. Tales sistemas de transporte particulares, que además de una definición estructural/funcional pueden comunicarse activamente de forma controlable con tejidos biológicos, son una de las grandes posibilidades de la biotecnología moderna. Además, es ventajoso que los principios activos puedan acumularse en el sitio de actividad para obtener una concentración elevada en el sitio de actividad y no provocar una carga sistémica del conjunto del organismo. A este respecto, es una ventaja el que mediante la introducción de una unidad espaciadora entre los grupos polares de la cabeza de la molécula lipídica y el péptido puedan evitarse obstáculos estéricos y/o interferencias de carga en la interacción de la partícula híbrida con el asociado de enlace, en particular una célula diana. Según la reivindicación 2, se posibilita que por medio de la disposición espaciada de los oligopéptidos, el sistema particular pueda unirse tanto a asociados de enlace más grandes como también a los no adyacentes, debido a que no existe ningún impedimento por falta...

1. Sistema de transporte para principios activos que comprende partículas híbridas constituidas por al menos una capa de moléculas lipídicas y al menos un ligando, que es un péptido, unido mediante una unidad espaciadora, caracterizado porque está incorporado

5 al menos un grupo polimerizable en la partícula híbrida.

2. Sistema de transporte según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad espaciadora está formada por aminoácidos, una sustancia químicamente inerte, como nanopartículas, que se selecciona de un grupo que comprende nanotubos de carbono, nanohilos o coloides.

10 3. Sistema de transporte según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las moléculas lipídicas son lípidos polimerizables y/o lípidos "naturales", como por ejemplo esteroides, glucolípidos, fosfolípidos, esfingolípidos, poliisoprenoides.

4. Sistema de transporte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el péptido es un oligopéptido.

15 5. Sistema de transporte según la reivindicación 4, caracterizado porque el oligopéptido presenta una longitud seleccionada de un intervalo con un límite inferior de 4 aminoácidos, preferentemente 5 aminoácidos, en particular 6 aminoácidos y un límite superior de 18 aminoácidos, preferentemente 20 aminoácidos, en particular 22 aminoácidos.

6. Sistema de transporte según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la secuencia de 20 oligopéptidos es complementaria a la secuencia de un receptor en una célula.

7. Sistema de transporte según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el oligopéptido presenta una secuencia selecciona de un grupo que comprende las secuencias Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro (SEQ ID Nº: 1), Tyr-Ile-Glu-Ser-Arg (SEQ ID Nº: 2) y/o Ala-Asp-Gly-Glu-Ala (SEQ ID Nº: 3).

8. Sistema de transporte según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el oligopéptido presenta una secuencia seleccionada de un grupo que comprende las secuencias Val-Arg-Leu-Leu-Asn-Asn (SEQ ID Nº: 4), Val-Arg-Leu Leu-Asn-Asn-Trp-Asp (SEQ ID Nº: 5), Gly-Arg-Val-Arg-Leu-Leu-Asn-Asn (SEQ ID Nº: 6), Met-Thr-Ala-Gly-Ala-Gly (SEQ ID Nº: 7), Leu-Ser-Gly-Ala-Leu-Arg (SEQ ID Nº: 8), Ile-Val-Ala-Ile-Leu-Ile-Cys-Ile-Leu-Ile-Leu-Leu-Thr-Met-Val-Leu-Leu-Phe-Val-Met-Trp-Met (SEQ ID Nº: 9), Ile-Val-Ala-Ile-Leu-Ile-Cys-Ile-Leu-Ile-Leu-Leu (SEQ ID Nº: 10), Ile-Val-Ala-Ile-Leu-Ile-Cys-Ile-Leu-Ile-Leu-Leu-Thr-Met-Val-Leu-Leu-Phe (SEQ ID Nº: 11), Ile-Val-Ala-Ile-Leu-Ile (SEQ ID Nº: 12), Cys-Ile-Leu-Ile-Leu-Leu (SEQ ID Nº: 13), Thr-Met-Val-Leu-Leu-Phe (SEQ ID Nº: 14) y/o Leu-Phe-Val-MetTrp-Met (SEQ ID Nº: 15).

9. Sistema de transporte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la partícula híbrida forma estructuras tridimensionales, como, por ejemplo, vesículas, microesferas, nanopartículas, tubos.

10.Sistema de transporte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el principio activo es al menos un micronutriente.

11.Sistema de transporte según la reivindicación 10, caracterizado porque el al menos un micronutriente es al menos una sustancia seleccionada de un grupo que comprende provitaminas, vitaminas, sustancias minerales y oligoelementos, aminoácidos, ácidos grasos, polifenoles, hormonas y extractos orgánicos o sus productos de síntesis, como por ejemplo pancreatina, ácido biliar, sustancia base del cartílago.

12.Sistema de transporte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la vitamina está seleccionada de un grupo que comprende compuestos naturales y sintéticos con estructura retinoide (vitamina A), complejo de vitamina B, ácido ascórbico (vitamina C), calciferoles (vitamina D), tocoferoles (vitamina E), vitamina K, flavonoides y biotina.

13.Sistema de transporte según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la al menos una vitamina está seleccionada de un grupo que comprende retinol, acetato de retinilo, palmitato de retinilo, 3,4-dideshidro-retinol (vitamina A2), retinal, ácido retinoico y provitaminas, como por ejemplo α-, β-, γ-carotina, luteína, zeaxantina, tiamina (vitamina B1) o clorhidrato de tiamina o mononitrato de tiamina, riboflavina (vitamina B2) o riboflavina-5-fosfato de sodio, niacina (vitamina B3) o ácido nicotínico o neacina, ácido pantoténico (vitamina B5) o D-pantotenato de calcio o Dpantotenato de sodio o D-pantenol, piridoxina (vitamina B6) o clorhidrato de piridoxina o 5-fosfato de piridoxina o palmitato de piridoxina o fosfato de piridoxal, ácido fólico (vitamina B9) o ácido pteroilglutamínico, cobalamina (vitamina B12) o cianocobalamina o hidroxicobalamina, biotina, colina, inositol y ácido p-aminobenzoico, ácido L-ascórbico, L-ascorbato de sodio, L-ascorbato de calcio, L-ascorbato de potasio y 6-palmitato de L-ascorbilo, ergocalciferol (vitamina D2), colecalciferol (vitamina D3), 1,25-dihidroxicolecalciferol y las provitaminas ergosterol o 7deshidrocolesterol, D-α-tocoferol, DL-α-tocoferol, acetato de D-α-tocoferilo, acetato de DL-αtocoferilo y succinato ácido de D-α-tocoferilo, filoquinona (vitamina K1), menoquinona (vitamina K2), menadiona (vitamina K3) y menadiona-hidroxiquinona (vitamina K4).

14.Sistema de transporte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la al menos una sustancia mineral o el al menos un oligoelemento, en orden de importancia para el organismo, está seleccionada de un grupo que comprende Na, K, Mg, Ca, Fe, I, Cu, Mn, Zn, Co, Mo, Se, Cr, F, Si, Ni, As, Sn, V, P, Cl, B, AI y Br.

15.Sistema de transporte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el al menos un componente está seleccionado de un grupo que comprende coenzima Q-10, quercetina, bromelaína, inositol, colina, picnogenol, carnitina, taurina, mesoinositol.

16.Sistema de transporte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el al menos un aminoácido esencial está seleccionado de un grupo que comprende histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina y arginina. 17.Sistema de transporte según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el al menos un ácido graso está seleccionado de un grupo que comprende ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico.

18.Porcedimiento para el transporte de principios activos, caracterizado porque se usa el sistema de

transporte según una de las reivindicaciones 1 a 17. 10 19.Sistemadetransportesegúnunadelasreivindicaciones1 a17parasuusocomomedicamento.

20.Uso del sistema de transporte según la reivindicación 19 para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de deficiencias nutricionales.

21.Uso del sistema de transporte según la reivindicación 20 para aplicación tópica y oral.

22.Uso del sistema de transporte según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque 15 se aplica en las industrias farmacéutica, cosmética y alimentaria.