La presente invención tiene por objeto la utilización de los efectos inmunomoduladores de nanopartículas metálicas de plata funcionalizadas con tiopronina [N-(2-mercaptopropionil)glicina].

Un segundo aspecto objeto de la invención es una composición inmunomoduladora que incluye nanopartículas de plata funcionalizadas con tiopronina

Utilización de nanopartículas de metales nobles como inmunomoduladores y composición inmunomoduladora.

Sector y objeto de la invención

Sector químico, bioquímico, inmunológico. Producto para aplicaciones biomédicas. Inmunoterapia.

Un aspecto de la presente invención lo constituye la utilización de los efectos inmunomoduladores de nanopartículas metálicas de plata funcionalizadas con tiopronina [N-(2-mercaptopropionil)glicina]. Un segundo aspecto es una composición inmunomoduladora que incluye nanopartículas de plata funcionalizadas con tiopronina.

Estado de la técnica

Durante los últimos años se ha ido incrementando el interés por la síntesis y caracterización de diferentes tipos de nanopartículas metálicas, en especial aquellas que pueden ser acopladas a biomoléculas. Este interés ha sido potenciado por las expectativas derivadas de estos nano-bioconjugados en un amplio rango de aplicaciones en el diseño de nuevos medicamentos, biomarcadores, construcción de nanodispositivos, o para el empleo como elementos analíticos de especial sensibilidad [Blow, N. Nanotechnology in biology: big collaborations for a small world. Nat Methods 5, 569-74 (2008) y Kogan, M.J. et al. Peptides and metallic nanoparticles for biomedical applications. Nanomed 2, 287-306 (2007)].

Entre los diferentes tipos de nanopartículas, aquellas que poseen un núcleo formado por un metal noble son especialmente interesantes, debido, fundamentalmente a sus propiedades plasmónicas, que le permiten actuar como marcadores moleculares [Gong, J.L. et al. Ag/SiO₂ core-shell nanoparticle-based surface-enhanced Raman probes for immunoassay of cáncer marker using silica-coated magnetic nanoparticles as separation tools. Biosens Bioelectron 22, 1501-7 (2007)], junto a sus efectos de amplificación de señales en espectroscopia RAMAN y SEIR. También se usan como elementos de contraste en microscopía electrónica [Murphy, C.J. et al. Anisotropic metal nanoparticles: Synthesis, assembly, and optical applications. J Phys Chem B 109, 13857-70 (2005)]. Hay por otra parte un creciente interés en su uso como "nanocarriers" de agentes quimioterapeúticos o como nanopartículas desnudas como potenciales agentes citostáticos o anti-angiogénicos [Jain, K.K. Nanomedicine: application of nanobiotechnology in medical practice. Med Princ Pract 17, 89-101 (2008)]. Existe también una preocupación debido al desconocimiento sistemático de sus potenciales efectos tóxicos o aquellos relacionados con problemas medioambientales [Linkov, I., Satterstrom, F.K. & Corey, L.M. Nanotoxicology and nanomedicine: making hard decisions. Nanomedicine 4, 167-171 (2008)].

Recientemente están cobrando un auge importante aquellos trabajos que exploran los efectos biológicos de las nanopartículas, no ya aquellas que han sido funcionalizadas para un propósito concreto, sino de aquellas denominadas "naked" o desnudas. Un ejemplo de funcionalización básica, usada como plataforma de funcionalizaciones más complejas son las nanopartículas de plata funcionalizadas con tiopronina (Figura 1). La funcionalización con tiopronina es una técnica estandarizada ya que la misma sirve de plataforma a futuras funcionalizaciones debido al grupo carboxilo libre y a que solubiliza las nanopartículas de plata que previamente se han reducido de Ag⁺ a Ag en presencia de NaBH₄. La unión de la tiopronina a la plata se produce por su grupo -SH, estando su síntesis y caracterización muy estandarizada [Song, Y., Huang, T. & Murray, R.W. Heterophase ligand exchange and metal transfer between monolayer protected clusters. J Am Chem Soc 125, 11694-701 y Huang, L.W. & Murray, R.W. Luminescence of tiopronin monolayer-protected silver clusters changes to that of gold clusters upon galvanic core metal exchange. J. Phys. Chem. B 107, 7434-7440 (2003)].

En este contexto se plantea el estudio de los efectos de estas nanopartículas funcionalizadas con tiopronina (Ag@) en el sistema inmune. En particular, los efectos de las mismas sobre el principal sistema de detección de patógenos, aquel constituido por los receptores Toll (TLR). Los receptores Toll reconocen lo que se conoce como patrones asociados a patógenos o PAMPs (de pathogen-associated molecular patterns [Akira, S., Uematsu, S. & Takeuchi, O. Pathogen recognition and innate immunity. Cell 124, 783-801 (2006)]. Estos TLRs forman pues el principal sistema de detección de lo que se conoce como inmunidad innata y en este sentido son fundamentales para reconocer lo propio de lo ajeno en el organismo humano. Por esta razón, la modulación de las respuestas inducidas por la activación de los TLRs se sugiere como una diana terapéutica en enfermedades infecciosas, sepsis, enfermedades inflamatorias y/o autoinmunitarias o en el desarrollo de vacunas [Romagne, F. Current and future drugs targeting one class of innate immunity receptors: the Toll-like receptors. Drug Discov Today 12, 80-7 (2007)].

En cualquier caso, la caracterización de los efectos sobre respuestas críticas en el sistema inmune es fundamental en materiales que van a formar parte de aplicaciones biomédicas.

Dentro de los componentes celulares responsables de la inmunidad innata, el macrófago es un tipo celular fundamental y por ello es el tipo celular de elección en numerosos estudios conducentes a la identificación de nuevas moléculas inmunomoduladoras [Trinchieri, G. & Sher, A. Cooperation of Toll-like receptor signáis in innate immune defence. Nat Rev Immunol 7,179-90 (2007)].

Teniendo en cuenta estos antecedentes, se estudiaron los efectos que tienen las Ag@ sobre la señalización mediada por los TLRs en la línea celular macrofágica Raw 264.7 con el objetivo de identificar potenciales actividades inmunoduladoras. Hasta la fecha, tan sólo hay un estudio previo sobre los efectos de las nanopartículas en la señalización mediada por la estimulación de TLRs [Lucarelli, M. et al. Innate defence functions of macrophages can be biased by nano-sized ceramic and metallic particles. Eur Cytokine Netw 15, 339-46 (2004)]. Sin embargo estos estudios están realizados con nanopartículas de cerámica (silica, SiO₂; titanio, TiO₂; zirconio, ZrO₂), o nanopartículas de cobalto. El inconveniente que presentan estas nanopartículas metálicas o cerámicas es que producen un incremento en la secreción de citocinas pro-inflamatorias. Por otra parte, estas nanopartículas poseen un tamaño relativamente heterogéneo. En la presente invención se ha tomado especial cuidado en caracterizar los efectos inmunomoduladores con un material de elevada homogeneidad de tamaño (aproximadamente 5 nm).

Como resultado se ha identificado un potencial efecto inmunomodulador de las nanopartículas de Ag@, específico y diferencial sobre determinados TLRs.

Explicación de la invención

Constituye un primer aspecto de la presente invención la utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora. Dichas nanopartículas tienen un núcleo de plata de tamaño comprendido entre 1 y 100 nm recubierto con una monocapa de tiopronina.

Preferentemente, las nanopartículas tienen un núcleo de plata de tamaño comprendido entre 2 y 10 nm y aún más preferentemente las nanopartículas tienen un núcleo de plata de 5 nm.

La composición inmunomoduladora actúa sobre los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9 y se emplea para el tratamiento de patologías inflamatorias producidas por:

- infecciones bacterianas, particularmente la meningitis.

- una sobreproducción de partículas víricas.

La composición inmunomoduladora puede utilizarse ex vivo en terapias celulares de carácter inmune donde se produce una transferencia de células y también como coadyuvantes en protocolos de vacunación.

Constituye otro aspecto de la presente invención una composición inmunomoduladora para el tratamiento de patologías mediadas por los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9. Dicha composición comprende nanopartículas con núcleo de plata de tamaño comprendido entre 1 y 100 nm recubiertas con una monocapa de tiopronina. Preferentemente, las nanopartículas tienen un núcleo de plata de tamaño comprendido entre 2 y 10 nm y aún más preferentemente las nanopartículas tienen un núcleo de plata de 5 nm.

Breve descripción de las figuras

Figura...

1. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora, caracterizada porque las nanopartículas tienen un núcleo de plata de tamaño comprendido entre 1 y 100 nm recubierto con una monocapa de tiopronina.

2. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según la reivindicación 1, caracterizada porque las nanopartículas tienen un núcleo de plata de tamaño comprendido entre 2 y 10 nm.

3. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según la reivindicación 2, caracterizada porque las nanopartículas tienen un núcleo de plata de 5 nm.

4. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la composición inmunomoduladora actúa sobre los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9.

5. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según la reivindicación 4, para el tratamiento de patologías inflamatorias producidas por infecciones bacterianas, particularmente la meningitis.

6. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según la reivindicación 4, para el tratamiento de patologías inflamatorias producidas por una sobreproducción de partículas víricas.

7. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según las reivindicaciones 1 a 3 como moduladoras ex vivo en terapias celulares de carácter inmune donde se produce una transferencia de células.

8. Utilización de nanopartículas de metales nobles en la preparación de una composición inmunomoduladora según las reivindicaciones 1 a 3 como coadyuvantes en protocolos de vacunación.

9. Composición inmunomoduladora para el tratamiento de patologías mediadas por los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9, caracterizado porque dicha composición comprende nanopartículas con núcleo de plata de tamaño comprendido entre 1 y 100 nm recubiertas con una monocapa de tiopronina.

10. Composición inmunomoduladora para el tratamiento de patologías mediadas por los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9 según la reivindicación 9, caracterizado porque las nanopartículas con núcleo de plata recubiertas con una monocapa de tiopronina tienen un tamaño comprendido entre 2 y 10 nm.

11. Composición inmunomoduladora para el tratamiento de patologías mediadas por los receptores TLR2, TLR2/6, TLR3 y TLR9 según la reivindicación 9, caracterizado porque las nanopartículas con núcleo de plata recubiertas con una monocapa de tiopronina tienen un tamaño de 5 nm.