NANOPARTÍCULAS QUE CONTIENEN TRES LIGANDOS DIFERENTES PARA PROPORCIONAR RESPUESTAS INMUNITARIAS FRENTE A AGENTES INFECCIOSOS.

Nanopartículas que contienen tres ligandos diferentes para proporcionar respuestas inmunitarias frente a agentes infecciosos Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a nanopartículas y, más en particular, a nanopartículas para proporcionar respuestas inmunitarias para el tratamiento o profilaxis de la infección por agentes infecciosos como virus, parásitos, bacterias, priones y hongos. Antecedentes de la invención [0002] El uso de antígenos de hidratos de carbono y peptídicos en vacunas se ha visto muy dificultado por su falta 15 de inmunogenicidad cuando se inyectan directamente a un paciente. Estos antígenos, cuando se inyectan solos, normalmente son ignorados por las células presentadoras de antígenos (APC, por sus siglas en inglés), se aclaran rápidamente y no inducen una respuesta inmunitaria. [0003] En la mayoría de los casos, también es necesario administrar el antígeno en combinación con un 20 adyuvante. El adyuvante puede ser un sistema de administración sencillo, como los liposomas, que reduce el aclaramiento del antígeno y hace más probable que alcance y sea ingerido por las APC. Sin embargo, esto por sí solo no es muy eficaz y normalmente es necesaria su combinación con agentes que estimulan el sistema inmunitario, como productos bacterianos que estimulan la formación de citocinas. También pueden administrarse conjuntamente las citocinas por sí mismas. Muchos de estos productos son demasiado tóxicos o demasiado 25 experimentales para ser utilizados en seres humanos y los adyuvantes más eficaces no están aprobados para su uso en seres humanos. La mayoría de los adyuvantes disponibles para su uso en seres humanos tiene una eficacia limitada. Supone un desafío continuado encontrar adyuvantes eficaces adecuados para los seres humanos. [0004] Los antígenos de hidratos de carbono tienen una inmunogenicidad especialmente débil debido a que 30 pueden estimular sólo respuestas de células B y no de células T. Esto normalmente se obvia conjugando los hidratos de carbono a un vehículo proteico. Sin embargo, para desarrollar una respuesta inmunitaria también es necesario utilizar un adyuvante. [0005] Muchas bacterias y otros patógenos también se distinguen mediante antígenos de hidratos de carbono que 35 podría ser una mejor diana para las vacunas, si los hidratos de carbono no fueran tan poco inmunogénicos. Por tanto, la mejora de la inmunogenicidad de los antígenos de hidratos de carbono podría tener aplicaciones en una amplia variedad de campos terapéuticos. [0006] En el documento WO 02/32404 (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) se describen 40 nanopartículas formadas a partir de átomos metálicos o semiconductores en los que los ligandos que comprenden hidratos de carbono están unidos covalentemente al núcleo de las nanopartículas. Estas nanopartículas se usan para modular las interacciones mediadas por hidratos de carbono y son solubles y no tóxicas. En el documento WO 2004/108165 (Consejo Superior de Investigaciones Científicas y Midatech Limited) se describen nanopartículas magnéticas que tienen núcleos que comprenden átomos metálicos pasivos y magnéticos, están el núcleo unido 45 covalentemente a ligandos. En el documento WO 2005/116226 (Consejo Superior de Investigaciones Científicas y Midatech Limited) se describen nanopartículas que están conjugadas con ligandos de ARN, en concreto ligandos de ARNsi. [0007] En el documento WO200511622 se describe una nanopartícula que comprende un núcleo a base de 50 átomos metálicos y/o semiconductores (Au, Ag, Cu, Au/Ag, Au/Cu, Au/Ag/Cu, Au/Pt, Au/Pd, Au/Ag/Cu/Pd, Au/Fe, Au/Cu, Au/Gd, Au/Fe/Cu, Au/Fe/Gd, Au/Fe/Cu/Gd) y diversos ligandos. Entre los ligandos se incluyen un grupo de hidrato de carbono, ARN y pueden tener un enlazador. [0008] En Wei Chen y col. The Journal of Immunology. 1998. 1999, 162. 3212-3219, la proteína de choque térmico 55 humana de 60 kDa se reconoce como una señal de peligro para el sistema inmunitario innato; también se muestra la importante implicación de su liberación en la inflamación tisular crónica dependiente de Th1. [0009] Se mantiene una necesidad continua en la materia de medios de administración de antígenos a los pacientes para vacunarlos frente a una infección por organismos patogénicos como bacterias, virus y parásitos. En 2 especial, a menudo es necesario administrar las vacunas en dosis múltiples a los individuos para proporcionar protección adecuada frente a la infección y contienen péptidos o antígenos proteicos que son difíciles de formular en composiciones estables, especialmente cuando es necesario conservar las vacunas y utilizarlas en ambientes difíciles. Resumen de la invención [0010] En líneas generales, la presente invención se refiere a nanopartículas que se diseñan para proporcionar respuestas inmunitarias para la profilaxis o tratamiento de la infección por agentes como virus, bacterias, parásitos y hongos. Las nanopartículas de la presente invención generalmente proporcionan una respuesta inmunitaria potente cuando se administran a individuos y pueden mejorar la necesidad de múltiples vacunaciones. Como las nanopartículas se construyen mediante síntesis y, generalmente, incluyen antígenos peptídicos, también pueden presentar la ventaja de proporcionar una composición para vacuna que tiene una estabilidad mejorada en comparación con las vacunas proteicas utilizadas con frecuencia en la técnica previa. [0011] Por consiguiente, en un aspecto, la presente invención proporciona una nanopartícula que comprende un núcleo que incluye átomos metálicos y/o semiconductores, en la que el núcleo está unido covalentemente a diversos ligandos, los ligandos y la corona de ligandos se especifican como se describe en la reivindicación 1. 20 [0012] Las nanopartículas pueden incorporar uno o más ligandos adicionales que son capaces de producir una respuesta específica a agentes infecciosos diana. A modo de ejemplo, el ligando puede comprende un antígeno, p. ej., un antígeno peptídico, de un agente infeccioso como los virus de la gripe, VIH, tuberculosis o malaria. Los procedimientos para la identificación de antígenos adecuados procedentes de agentes infecciosos son bien conocidos por los expertos en la materia y pueden usarse como ligandos cuando se diseñan y fabrican las 25 nanopartículas de la presente invención. En los ejemplos siguientes se proporciona un ejemplo relacionado con el diseño de nanopartículas que tienen antígenos peptídicos de la cepa H5N1 de la gripe aviar: Esta vacuna puede ser útil para el tratamiento o profilaxis de infecciones en seres humanos, o en animales, como aves incluyendo poblaciones de pájaros salvajes y aves de corral como pollos, pavos, patos y gansos. 30 [0013] De acuerdo con la presente invención, el primer componente ligando de la nanopartícula, el resto de hidrato de carbono capaz de estimular una respuesta inmunitaria innata, se diseña para hacer que la nanopartícula aparezca ante el sistema inmunitario como un fragmento de un agente infeccioso, como una bacteria, levadura, insecto o un parásito. A modo de ejemplo, los ligandos de hidratos de carbono que comprende N-acetilglucosamina (GlcNAc) pueden hacer que las nanopartículas aparezcan ante el sistema inmunitario como el grupo superficial del 35 grupo A de Streptococcus. Entre otros ejemplos se incluyen el uso de ligandos que comprenden ligandos de hidratos de carbono como manosa, que hacen que las nanopartículas aparezcan como levaduras; o xilosa o fucosa. Por tanto, a diferencia de las nanopartículas en las que los ligandos que contienen hidratos de carbono ayudan a proteger a las nanopartículas de su reconocimiento por el sistema inmunitario, la incorporación de estos restos de hidratos de carbono a la corona de las nanopartículas ayuda a estimular la respuesta inmunitaria innata a partir del 40 sistema de reconocimiento basado en hidratos de carbono, lo que normalmente tiene como resultado la lectinofagocitosis de la partícula bacteriana o de la levadura y la posterior estimulación de la respuesta inmunitaria innata. Véase Rademacher y col., capítulo 11. Abnormalities in IgG Glycosylation and Immunological Disorders. Ed. Isenberg & Rademacher, John Wiley, 1996, pág. 221-252. 45 [0014] El segundo componente ligando de las nanopartículas es un ligando que comprende un péptido de células T colaboradoras, como los péptidos T colaboradores promiscuos empleados en los ejemplos descritos en este documento que derivan de la toxina tetánica (TT). Este componente de la nanopartícula dará lugar a la estimulación de las ramas de células T de memoria y colaboradoras de la respuesta inmunitaria ya que la mayoría de los individuos ya han sido inmunizados en su niñez, por ejemplo, contra el tétanos. También podrían usarse otros 50 péptidos como, por ejemplo, del virus de... [Seguir leyendo]

1. Una nanopartícula que comprende un núcleo que incluye átomos metálicos y/o semiconductores, en la que el núcleo está covalentemente unido a diversos ligandos, donde los ligandos incluyen: (a) un primer ligando que comprende un resto de hidratos de carbono capaz de estimular una respuesta inmunitaria innata; (b) un segundo ligando que comprende un péptido de células T colaboradoras, (c) un tercer ligando que comprende una señal de peligro y (d) uno o más ligandos capaces de producir una respuesta específica frente a un agente infeccioso diana, en el que la nanopartícula además comprende una corona de ligandos que comprende grupos de hidratos de carbono que protegen a las nanopartículas del reconocimiento por parte del sistema inmunitario, de modo que esta respuesta inmunitaria producida por la nanopartícula in vivo es específica para el agente infeccioso diana. 2. Una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento para la profilaxis o tratamiento 15 contra una infección por un agente infeccioso, en la que las nanopartículas comprenden un núcleo que incluye átomos metálicos y/o semiconductores, donde el núcleo está covalentemente unido a diversos ligandos, incluyendo los ligandos: (a) un primer ligando que comprende un resto de hidratos de carbono capaz de estimular una respuesta inmunitaria innata; (b) un segundo ligando que comprende un péptido de células T colaboradoras, (c) un tercer ligando que comprende una señal de peligro y (d) uno o más ligandos capaces de producir una respuesta específica frente a un agente infeccioso diana; en el que la nanopartícula además comprende una corona de ligandos que comprende grupos de hidratos de carbono que protegen a las nanopartículas del reconocimiento por parte del sistema inmunitario, de modo que esta 25 respuesta inmunitaria producida por la nanopartícula in vivo es específica para el agente infeccioso diana. 3. Uso de nanopartículas que comprenden un núcleo que incluye átomos metálicos y/o semiconductores, en el que el núcleo está covalentemente unido a diversos ligandos, donde los ligandos incluyen: (a) un primer ligando que comprende un resto de hidratos de carbono capaz de estimular una respuesta inmunitaria innata; (b) un segundo ligando que comprende un péptido de células T colaboradoras, (c) un tercer ligando que comprende una señal de peligro y (d) uno o más ligandos capaces de producir una respuesta específica frente a un agente infeccioso diana, para la preparación de un medicamento para la profilaxis o tratamiento frente a la infección por un agente infeccioso, en el que la nanopartícula además comprende una corona de ligandos que comprende grupos de hidratos de carbono que protegen a las nanopartículas del reconocimiento por parte del sistema inmunitario, de modo que esta respuesta inmunitaria producida por la nanopartícula in vivo es específica para el agente infeccioso diana. 40 4. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el agente infeccioso es un virus, una bacteria, un parásito, un hongo o un viroide. 5. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de la reivindicación 4, en la que el agente infeccioso es gripe, VIH, malaria o tuberculosis. 6. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de la reivindicación 5, en el que el virus de la gripe es de la cepa H5N1. 50 7. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tratamiento es un tratamiento profiláctico.   8. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sujeto es un hombre o un ave. 9. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la respuesta específica frente a un agente infeccioso diana es una respuesta de células B o de células T. 18 10. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el uno o más ligandos capaces de producir una respuesta específica frente a un agente infeccioso diana es una secuencia peptidica antigénica. 5 11. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el primer ligando que comprende un resto de hidrato de carbono es capaz de estimular una respuesta inmunitaria innata que comprende una N-acetilglucosamina o un grupo manosa. 10 12. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el segundo ligando que comprende un péptido de células T colaboradoras comprende un péptido de células T colaboradoras promiscuo. 13. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una 15 cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tercer ligando que comprende una señal de peligro comprende un lípido gram negativo capaz de actuar como agonista del receptor TOLL 4. 14. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los grupos de hidratos de carbono que comprende la corona de ligandos son ligandos de glucosa. 15. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el ligando capaz de producir una respuesta específica frente a un agente infeccioso diana es un antígeno peptídico o de hidrato de carbono. 16. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la nanopartícula es soluble en agua. 17. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una 30 cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la nanopartícula incluyendo sus ligandos tiene un diámetro medio de entre 10 y 30 nm. 18. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el núcleo es un núcleo metálico. 19. Las nanopartículas, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el núcleo metálico comprende Au, Ag o Cu. 20. La nanopartícula, composición para su uso en un procedimiento de tratamiento o uso de una 40 cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los ligandos se unen al núcleo de la nanopartícula mediante un grupo enlazador que comprende un grupo tiol, un grupo alquilo, un grupo glicol o un grupo peptídico.   21. Una composición farmacéutica que comprende nanopartículas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 4 a 20, y un vehículo farmacéuticamente aceptable. 22. Una composición para vacuna que comprende nanopartículas de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 4 a 20, y un vehículo farmacéuticamente aceptable. 19     21   22