Combinación de inmunogenoterapia y quimioterapia para el tratamiento del cáncer y enfermedades hiperproliferativas.

Una composición farmacéutica para uso en el tratamiento de cáncer o trastornos hiperproliferativos,

que comprende:

(a) un ácido nucleico seleccionado del grupo que consiste en DNA plasmódico, siRNA, RNA sentido, RNA antisentido y ribozima, y un polí­mero de administración de genes; y

(b) un agente farmacéutico antineoplásico, caracterizado porque

(i) el polí­mero de administración de genes es un lipopolí­mero que comprende una cadena principal de polietilenimina covalentemente unida a un polietilenglicol y a un colesterol; y

(ii) el agente farmacéutico se selecciona del grupo que consiste en fármacos quimioterapéuticos, fármacos antiangiogénicos, péptidos antineoplásicos, anticuerpos monoclonales y sus mezclas.

Combinación de inmunogenoterapia y quimioterapia para el tratamiento del cancer y enfermedades hiperproliferativas º

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a composiciones farmaceuticas que comprenden un acido nucleico, un polimero de administración de genes y por lo menos un farmaco quimioterapeutico complementario para el tratamiento de cancer o trastornos hiperproliferativos en mamiferos. La presente invención tambien se refiere a metodos para tratar cancer o trastornos hiperproliferativos en mamiferos, donde dicho metodo comprende poner en contacto celulas cancerosas o cualquier otra celula hiperproliferativa con dichas composiciones por inyección intratumoral, intraperitoneal o sistemica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

El cancer es la causa mas frecuente de muerte en muchas partes del mundo, y cada ano se diagnostican mas de 2, 5 millones de casos a nivel global. Los ultimos avances en la comprensión de la biologia molecular del cancer han demostrado que el cancer es una enfermedad genetica que produce la proliferación anormal de la celula afectada. Por lo tanto, los terapeutas de cancer se centran ahora en estrategias terapeuticas que implican macromoleculas que portan información genetica, en lugar de una proteina terapeutica propiamente dicha, lo que permite que los genes suministrados de manera ex6gena se expresen en el entorno tumoral. Se cree que la genoterapia ofrece beneficios terapeuticos a los pacientes enfermos de cancer en una diversidad de formas que no son posibles con los planteamientos convencionales. Los farmacos de moleculas pequenas tradicionales usualmente funcionan por interacción no especifica con las dianas celulares, producen efectos colaterales indeseables y no tratan la raiz de la enfermedad. Los farmacos de proteinas que se han introducido en los ultimos anos tienen sus propias limitaciones debido a su rapida degradación y a las altas dosis requeridas que con frecuencia provocan efectos colaterales no deseados. El tratamiento genico utiliza el mecanismo celular del propio organismo para producir niveles terapeuticos sostenidos de proteinas en tejidos y celulas especificos despues de una unica inyección, proporcionando asi un metodo de tratamiento seguro y eficaz con mejor cumplimiento por parte del paciente.

Las estrategias de genoterapia para el cancer frecuentemente aplicadas incluyen inmunoterapia, ablación celular y anti-angiogenesis que se logra con inyección 1) local, 2) loco-regional, o 3) sistemica. La inmunoterapia para el cancer es un planteamiento potente para combatir el cancer estimulando el sistema inmunitario contra las celulas cancerosas. Las inmunocitocinas desempenan una función importante en el desarrollo de respuestas inmunitarias hospedantes por activación, maduración y diferenciación de las celulas inmunitarias. Se han ensayado varias citocinas contra una diversidad de tipos de cancer en modelos humanos y animales de cancer. Veanse Hum Gene Ther., 1998, vol. 9, 2223; Gene Ther. 1999, vol. 6, 833; Cancer Gene Ther. 2000, vol. 7, 1156; J. Control Rel. 2003, vol. 87, 177; y Cancer Res., 2002, vol. 62, 4023. La interleucina 12 (IL-12) es una citocina inmunoestimuladora que parece ser prometedora en el tratamiento de cancer humano. Vease The Oncologist, 1996, vol. 1, 88.

La IL-12 es un heterodimero de 70-kD que consiste ene dos cadenas covalentemente unidas, p35 y p40. Los efectos biológicos de IL-12 incluyen la inducción de la producción de IFN-y tanto por celulas T CD4+ en reposo como activadas, celulas T CD8+ y linfocitos citoliticos naturales (NK) . La IL-12 tambien potencia la proliferación de celulas T activadas y celulas NK, aumenta la actividad litica de NKilinfocitos citot6xicos activados por linfocinas, y facilita las respuestas de los linfocitos T citot6xicos (CTL) especificas.

En modelos animales, se ha demostrado que la IL-12 recombinante induce profundos efectos antitumorales mediados por las celulas T que causan regresión de tumores consolidados, seguida de memoria inmunitaria sistemica. Vease The Oncologist, 1996, vol. 1, 88. No obstante, la administración sistemica de IL-12 recombinante ha provocado toxicidad limitante de la dosis en varios ensayos experimentales y en un ensayo humano inicial. Veanse Lab Invest., 1994, vol. 71, 862; Science, 1995, vol. 270, 908; J. Interferon Cytokine Res., 1995, vol. 14, 335. La toxicidad limitante de la dosis tambien se observ6 con la administración intraperitoneal de IL-12 recombinante en un ensayo clinico humano reciente. Clin. Cancer Res., 2002, vol. 8, 3686. Un planteamiento de administración de genes que pudiese proveer niveles terapeuticos de IL-12 localmente en el sitio del tumor tendria la ventaja de generar una respuesta anticancerosa sin causar toxicidad sistemica.

Ambos sistemas de administración de genes viricos y no viricos se han utilizado para la administración de genes de IL-12 en modelos animales de cancer. El planteamiento virico tiene serias limitaciones practicas debido a las preocupaciones de toxicidad, principalmente a causa de un aumento en la incidencia del cancer y una fuerte reacción inmunitaria a los antigenos viricos por el sistema hospedante. Existe un considerable interes en el desarrollo de sistemas de administración de genes no viricos debido a su toxicidad inferior. Se ha demostrado el uso de polivinilpirrolidona (PVP) , un sistema de administración de genes no virico, para la administración de IL-12 para tratar carcinoma renal (Renca) y carcinoma de celulas de colon (CT26) . Vease Gene Ther., 1999, vol. 6, 833. Cuando los tumores se sometieron a esta genoterapia, exhibieron todas las caracteristicas de la terapia de proteinas de IL-12, p. ej., un aumento en la infiltración de NK, celulas T CD4 y CD8, unido a un aumento en la expresión de moleculas de clase I del complejo de histocompatibilidad mayor (MHC) . La administración de genes de IL-12 se toler6 bien y fue

altamente eficaz en animales que portaban tanto tumores Renca como CT26. Los ratones que rechazaron el tumor tambien estuvieron protegidos contra una re-exposición subsiguiente, lo que indica la presencia de una inmunidad sistemica a largo plazo. Se ha ensayado un lipopolimero soluble en agua (OSLO) funcionalizado y menos t6xico para administración del gen de IL-12 a tumores de carcinoma de colon CT26. Vease Mahato et al, Mol. Ther., 2001, vol. 4, 130. El tratamiento con el plasmido de IL-12 (pIL-12) y el WSLP (pIL-12iWSLP) produjo niveles superiores de expresión de genes intratumorales que el DNA desnudo.

Asimismo, los efectos secundarios de la producción de citocinas IL-12, a saber niveles de IFN-y y 6xido nitrico (NO) tambien fueron superiores en tumores tratados con WSLP en comparación con DNA desnudo. Una sola inyección de complejos pIL-12iWSLP produjo efectos subóptimos en el crecimiento del tumor y en la supervivencia animal, mientras que la administración repetida produjo mejor eficacia, lo que indica la administración suficiente por el sistema. J. Control Release 2003, vol. 87, 177. De modo similar, la inyección intratumoral del plasmido de IL-12 en otro vehiculo polimerico, PAGA, produjo solamente inhibición parcial de tumores CT26. Vease Gene Ther., 2002, vol. 9, 1075. Estos resultados garantizan la necesidad de sistemas de administración mas eficientes. A pesar de sus insuficiencias en ensayos preclinicos anteriores, la excelente flexibilidad molecular de los vehiculos de genes polimericos permite la modificación compleja y la nueva funcionalización imperativa para el desarrollo de sistemas de administración de genes mas eficientes.

Se reconoce ampliamente que empleando una estrategia de tratamiento individual contra el cancer por lo general resulta ineficaz debido a la naturaleza multifactorial de esta enfermedad. La combinación de mas de un farmaco para maximizar la respuesta anticancer se utiliza cada vez mas. Vease Gene Ther., 2000, vol. 11, 1852. Se ha demostrado que existe una relación sinergica entre la terapia de genes de IL-12 y la terapia de genes IFN-a. El co-tratamiento de tumores Renca con estos dos genes condujo a un rechazo del tumor de 100%, que fue mayor que aquel logrado con tratamientos o bien con IL-12 (58%) o IFN-a (25%) solos. De modo similar, los tumores CT26 demostraron un indice de rechazo de 50% con la genoterapia combinada, que fue mayor que el indice de rechazo de 17% y 0% logrado a partir de tratamientos individuales de IL-12 e IFN-a, respectivamente. Los tumores tratados con la terapia combinada demostraron una mayor infiltración del tumor en celulas NK y celulas T CD8 en comparación con tumores tratados por una monoterapia genica. La transferencia genica de metilguanina-DNA-metiltransferasa (MGMT)... [Seguir leyendo]

1. Una composición farmaceutica para uso en el tratamiento de cancer o trastornos hiperproliferativos, que comprende:

(a) un acido nucleico seleccionado del grupo que consiste en DNA plasmidico, siRNA, RNA sentido, RNA antisentido y ribozima, y un polimero de administración de genes; y

(b) un agente farmaceutico antineoplasico, caracterizado porque

(i) el polimero de administración de genes es un lipopolimero que comprende una cadena principal de polietilenimina (PEI) covalentemente unida a un polietilenglicol y a un colesterol; y

(ii) el agente farmaceutico se selecciona del grupo que consiste en farmacos quimioterapeuticos, farmacos antiangiogenicos, peptidos antineoplasicos, anticuerpos monoclonales y sus mezclas.

2. Una composición farmaceutica para uso medico segun la reivindicación 1, en la que el colesterol esta directamente unido a la cadena principal PEI o en la que el colesterol esta covalentemente unido al espaciador de polietilenglicol, que a su vez esta unido a la cadena principal PEI.

3. Una composición farmaceutica para uso medico segun la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el acido nucleico codifica un polipeptido seleccionado del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina-12, IL-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, TNF-a, eNOS, iNOS, IP10, p16, antigenos bacterianos, antigenos viricos, antigenos tumorales y cualquiera de sus combinaciones.

4. Una composición farmaceutica para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el agente farmaceutico es un agente quimioterapeutico o un agente antineoplasico seleccionado del grupo que consiste en adriamicina, bleomicina, cisplatino, carboplatino, doxorrubicina, 5-fluorouracilo, paclitaxel, topotecan, carmustina, gemcitabina o cualquier agente quimioterapeutico relacionado de la misma clase y cualquiera de sus combinaciones.

5. Una composición farmaceutica para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el agente farmaceutico es un anticuerpo.

6. Una composición farmaceutica para uso medico segun la reivindicación 5, en la que el agente farmaceutico es un anticuerpo antineoplasico seleccionado del grupo que consiste en anticuerpo CD20, anticuerpo HER2ineu, anticuerpo anti-VEGF, anticuerpo del receptor del factor de crecimiento epidermico y sus conjugados radioisot6picos.

7. Una composición farmaceutica para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el agente farmaceutico es un polipeptido seleccionado del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina-12, IL-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, IP10, p16, eNOS, iNOS, TNF-a, antigenos bacterianos, antigenos viricos, antigenos tumorales y cualquiera de sus combinaciones.

8. Una composición segun se define en la reivindicación 1 para uso en la inhibición in vivo del crecimiento y metastasis de celulas tumorales, y en la mejoria de la supervivencia de mamiferos con cancer, donde los componentes (a) y (b) de la composición se administran juntos o separados.

9. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un plasmido de DNA que codifica una proteina seleccionada del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina12, interleucina-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, timidina cinasa, p53, IP10, p16, TNF-a, ligando Fas, antigenos tumorales, antigenos viricos, antigenos bacterianos o cualquiera de sus combinaciones.

10. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un plasmido de DNA que codifica interleucina-12.

11. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un plasmido de DNA sencillo que codifica mas de una proteina seleccionada en cualquier combinación del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina-12, interleucina-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, timidina cinasa, p53, IP10, p16, TNF-a, ligando Fas, antigenos tumorales, antigenos viricos y antigenos bacterianos.

12. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un plasmido de DNA que codifica un RNA de horquilla corta disenado para inhibir la expresión de una proteina requerida para el crecimiento y la metastasis de tumores.

13. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un RNA seleccionado del grupo que consiste en siRNA, RNA sentido, RNA antisentido, una ribozima y cualquiera de sus combinaciones, disenada para inhibir la expresión de una proteina requerida para el crecimiento y la metastasis de tumores.

14. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un plasmido de DNA sencillo que codifica un RNA de horquilla corta y una proteina seleccionada del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina-12, interleucina-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, timidina cinasa, p53, IP10, p16, TNF-a, eNOS, iNOS, ligando Fas, antigenos tumorales, antigenos viricos, antigenos bacterianos o cualquiera de sus combinaciones.

15. La composición para uso medico segun la reivindicación 8, en la que el acido nucleico es un RNA seleccionado del grupo que consiste en un siRNA, RNA sentido, RNA antisentido o una ribozima y un DNA plasmidico que codifica una proteina seleccionada del grupo que consiste en interleucina-2, interleucina-4, interleucina-7, interleucina-12, interleucina-15, interferón-a, interferón-º, interferón-y, factor estimulante de colonias, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos, agentes antiangiogenicos, timidina cinasa, p53, IP10, p16, TNF-a, eNOS, iNOS, ligando Fas, antigenos tumorales, antigenos viricos, antigenos bacterianos o cualquiera de sus combinaciones.

16. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, en la que la polietilenimina tiene una configuración lineal o ramificada con un peso molecular d.

10. 500.000 Daitons.

17. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 16, en la que el polietilenglicol tiene un peso molecular comprendido entre 50 y 20.000 Daitons.

18. La composición farmaceutica para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 17, en la que la relación molar de polietilenglicol a PEI esta dentro de un intervalo de 0, 1:1 a 500:1.

19. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 17, en la que la relación molar del colesterol a PEI esta dentro de un intervalo de 0, 1:1 a 500:1.

20. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 19, en la que la polietilenimina comprende ademas un resto diana, donde el resto diana esta directamente unido a la cadena principal de polietilenimina o esta unido a traves del enlazador de polietilenglicol.

21. La composición para uso medico segun la reivindicación 20, en la que el resto diana se selecciona del grupo que consiste en transferrina, asialoglucoproteina, anticuerpos, fragmentos de anticuerpos, lipoproteinas de baja densidad lipoproteinas, interleucinas, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, factores de celulas madre, eritropoyetina, factor de crecimiento epidermico (EGF) , insulina, asialoorosomucoide, manosa-6-fosfato, manosa, Lewisx y sialilo Lewisº, N-acetillactosamina, folato, galactosa, lactosa y trombomodulina, agentes fusogenicos tales como polimixina B y hemaglutinina HA2, agentes lisosomotr6picos, senales de localización de nucleo (NLS) y cualquiera de sus combinaciones.

22. La composición para uso medico segun la reivindicación 20 o la reivindicación 21, en la que la relación molar del lipopolimero y el resto diana esta dentro del intervalo de 1:0, 1 a 1:100.

23. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 22, en la que el acido nucleico forma complejo con el lipopolimero en moles de nitrógeno en el lipopolimero a moles de fosfato en el DNA en una relación molar de 0, 1:100 a 100:1.

24. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 23, en la que el agente farmaceutico se administra por administración intravenosa, intratumoral, oral o intraperitoneal.

25. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 24, en la que el acido nucleico y el polimero de administración de genes se administran antes de la administración del agente farmaceutico.

26. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 24, en la que dichos acido nucleico y polimero se administran despues de la administración del agente farmaceutico.

27. La composición para uso medico segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 26, en la que el agente farmaceutico se selecciona del grupo que consiste en farmacos quimioterapeuticos, agentes antiangiogenicos, peptidos antineoplasicos, anticuerpos monoclonales y sus mezclas para el tratamiento de cancer o trastornos hiperproliferativos; preferiblemente un agente quimioterapeutico o un agente antineoplasico seleccionado del grupo que consiste en adriamicina, bleomicina, cisplatino, carboplatino, doxorrubicina, 5-fluorouracilo, paclitaxel, topotecan, carmustina, gemcitabina o cualquier agente quimioterapeutico relacionado de la misma clase y cualquiera de sus combinaciones.