Material particulado de baja densidad que contiene un radionúclido.

Un material particulado que consiste en un vidrio de baja densidad resistente a la radiación y uno o dosradionúclidos incorporados en el vidrio de baja densidad,

donde el material particulado tiene una densidad menor de2.5 g/cm3, el vidrio consiste en al menos 60% en peso de SiO2 y al menos 10% en peso de B2O3, y donde elradionúclido se elige del grupo que consiste en un isótopo de holmio, samario, yodo, iridio, fósforo, renio e itrio.

Material particulado de baja densidad que contiene un radionúclido Campo de la invención Esta invención se refiere a un material particulado compuesto por un material de vidrio inorgánico de baja densidad que contiene un radionúclido dentro de la matriz del material, a un método para la producción del mismo y a la utilización de este material particulado.

Antecedentes de la invención Se han hecho muchos intentos previos de administrar localmente materiales radiactivos a pacientes con cáncer como una forma de tratamiento. En algunos de estos intentos, los materiales radiactivos se incorporaron en partículas pequeñas, semillas, alambres y configuraciones relacionadas similares que se pueden implantar directamente en el cáncer. Cuando se administran partículas radiactivas en la irrigación sanguínea del órgano blanco, la técnica se conoce como terapia de radiación interna selectiva (TRIS) . En general, la principal forma de aplicación de la TRIS ha sido su uso para tratar el cáncer de hígado.

La TRIS tiene muchas ventajas potenciales frente a la radioterapia de haz externo convencional. En primer lugar, la radiación se administra de manera preferencial al cáncer dentro del órgano blanco. En segundo lugar, la radiación se administra lenta y continuamente a medida que el radionúclido se desintegra. En tercer lugar, mediante la manipulación de la irrigación sanguínea arterial con sustancias vasoactivas (como angiotensina-2) , es posible mejorar el porcentaje de partículas radiactivas que van a la parte cancerosa del órgano, por oposición a los tejidos sanos normales. Esto tiene el efecto de aumentar preferentemente la dosis de radiación en el cáncer manteniendo simultáneamente la dosis de radiación en los tejidos normales en un nivel inferior (Burton, M.A. et al.; Effect of Angiotensin-2 on blood flow in the transplanted sheep squamous cell carcinoma. Europ. J. Cancer Clin. Oncol. 1988, 24 (8) :1373-1376) .

Cuando se administran microesferas u otras partículas pequeñas en la irrigación sanguínea arterial de un órgano blanco, es conveniente disponer de ellas en un tamaño, una forma y una densidad que resulten en la distribución homogénea óptima dentro del órgano blanco. Si las microesferas o partículas pequeñas no se distribuyen uniformemente, y como una función de la circulación sanguínea arterial absoluta, entonces se pueden acumular en cantidades excesivas en algunas áreas y causar áreas focales de radiación excesiva. Se demostró que las microesferas de aproximadamente 25 a 50 micrómetros de diámetro tienen las mejores características de distribución cuando se administran en la circulación arterial del hígado (Meade, V. et al.; Distribution of different sized microspheres in experimental hepatic tumours. Europ. J. Cancer & Clin. Oncol. 1987, 23:23-41) .

Si las microesferas o partículas pequeñas no contienen suficiente radiación ionizante, entonces será necesario un número excesivo para administrar la dosis de radiación necesaria al órgano blanco. Se demostró que si se administran grandes cantidades de microesferas en la irrigación arterial del hígado, entonces se acumulan en las arterias pequeñas que conducen al tumor y las bloquean, en lugar de distribuirse uniformemente en las arteriolas capilares y precapilares del tumor. Por lo tanto, es deseable utilizar el número mínimo de microesferas que proporcione una distribución uniforme en la red vascular de la circulación del tumor.

Si las microesferas o partículas pequeñas son demasiado densas o pesadas, entonces no se distribuirán uniformemente en el órgano blanco y se acumularán en concentraciones excesivas en partes del hígado que no contienen el cáncer. Las microesferas pesadas, particularmente las microesferas con una densidad mayor de aproximadamente 2.3, pueden ser difíciles de administrar a través de los tubos de infusión porque se asientan 50 dentro de los tubos, a menos que la fuerza de la inyección sea muy grande y la velocidad de flujo del líquido suspendente sea alta. Las presiones altas y las velocidades de flujo de administración rápida están absolutamente contraindicadas cuando se infunden microesferas radiactivas en la arteria hepática de los pacientes porque las microesferas volverán por reflujo a vasos sanguíneos inadecuados como la arteria gastroduodenal, la arteria esplénica y la arteria gástrica izquierda. Esto podría tener consecuencias graves e incluso mortales.

Además, las microesferas de alta densidad no se distribuyen uniformemente dentro del órgano blanco y se asientan heterogéneamente en los tejidos. Esto, a su vez, disminuye la radiación efectiva que llega al cáncer en el órgano blanco, lo que disminuye la capacidad de las microesferas radiactivas para matar las células del tumor. En contraposición, las microesferas más livianas se distribuyen bien dentro del hígado (Burton, M.A. et al.; Selective 60 International Radiation Therapy; Distribution of radiation in the liver. Europ. J. Cancer Clin. Oncol. 1989, 25:14871491) .

En el uso clínico anterior de microesferas que contenían itrio-90, el itrio se incorporó en una matriz polimérica que se formuló como microesferas. Si bien esas microesferas eran de una densidad adecuada para garantizar

características de buena distribución en el hígado, hubo varios casos en los que el itrio-90 se lixivió de las microesferas y causó una irradiación inadecuada de otros tejidos.

En un intento por superar el problema de la lixiviación, se desarrolló una microesfera radiactiva compuesta por un material de vidrio biológicamente compatible que contiene un radioisótopo que emite radiación beta o gamma como el itrio-90 distribuido homogéneamente en todo el vidrio como uno de los óxidos componentes del vidrio (Publicación de patente internacional Nº WO 86/03124) . Esas microesferas son de vidrio sólido de alta densidad y contienen el elemento itrio-89 como un componente del vidrio, que se puede activar al radionúclido itrio-90 mediante la colocación de las microesferas en un haz de neutrones. Esas microesferas de vidrio tienen varias desventajas como tener una densidad más alta de lo deseable, es decir, mayor de 2.5 g/cm3 y contener cantidades significativas de otros elementos como los óxidos modificadores del vidrio y óxidos fundentes que se activan a radionúclidos indeseables cuando se colocan en un haz de neutrones. Esto es como resultado de la composición del vidrio utilizado para producir las microesferas. También se ha demostrado en estudios clínicos de pacientes que no se puede usar imagenología pretratamiento con microesferas marcadas con tecnecio-99 para predecir el comportamiento de estas microesferas de vidrio sólidas. Como la imagenología y la dosimetría pretratamiento son muy usadas cuando se tratan pacientes con TRIS, esto es una clara desventaja de las microesferas de vidrio sólidas descritas en la publicación de patente internacional Nº WO 86/03124. También se ha demostrado que estas microesferas de vidrio se alojan en tejidos inadecuados.

Ha habido varios informes de estudios clínicos sobre el uso de microesferas radiactivas de vidrio sólidas. En un informe, se trataron diez pacientes con carcinoma hepatocelular primario, sin embargo ningún paciente tuvo una respuesta completa o parcial (Shepherd, F. et al., Cancer, Nov. 1, 1992, Vol.70, Nº 9, pp 2250-2254) .

Otro enfoque se centró en el uso de pequeñas partículas o microesferas de cerámica huecas o en forma de copa, en donde la materia prima de la cerámica consistía en, o contenía, óxido de itrio o similar (véase la solicitud de patente internacional Nº PCT/AU95/00027; WO 95/19841) . Esas microesferas se desarrollaron para superar el problema de la alta densidad asociada a las microesferas de vidrio sólidas.

La patente de Estados Unidos Nº 4789501 da a conocer microesferas radiactivas que contienen SiO2/Al2O3/Y2O3 con 70% de SiO2, y su uso para tratar el cáncer de hígado. WO 00/44682 da a conocer la radioterapia con composiciones de vidrio que contienen SiO2 y B2O3 y que usan itrio-90 como radioisótopo.

Para que las microesferas radiactivas sean utilizadas con éxito en el tratamiento del cáncer, la radiación emitida por las microesferas debe ser de alta energía y corto alcance. Esto asegura que la energía emitida por las microesferas se depositará en los tejidos inmediatamente alrededor de las microesferas y no en los tejidos que no son el objetivo de la radioterapia. Hay muchos radionúclidos que se pueden incorporar en microesferas que se pueden usar para TRIS. Son particularmente adecuados para usar en esta forma de tratamiento los isótopos inestables de itrio (itrio90) . El itrio-90 es el isótopo inestable del itrio-89 que se puede fabricar colocando el itrio-89... [Seguir leyendo]

1. Un material particulado que consiste en un vidrio de baja densidad resistente a la radiación y uno o dos radionúclidos incorporados en el vidrio de baja densidad, donde el material particulado tiene una densidad menor de 2.5 g/cm3, el vidrio consiste en al menos 60% en peso de SiO2 y al menos 10% en peso de B2O3, y donde el radionúclido se elige del grupo que consiste en un isótopo de holmio, samario, yodo, iridio, fósforo, renio e itrio.

2. El material particulado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la densidad del material particulado es menor de

2.4 g/cm3, preferentemente menor de 2.3 g/cm3 y más preferentemente menor de 2.2 g/cm3. 10

3. El material particulado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde el porcentaje en peso de [SiO2 + B2O3] en el vidrio es de al menos 80%, más preferentemente de al menos 85% y muy preferentemente de al menos 90%.

4. El material particulado de acuerdo con la reivindicación 1, 2, o 3, donde la composición del vidrio es 72% de SiO2, 15 25% de B2O3, 1% de Al2O3, 0.5% de Li2O, 0.5% de Na2O y 1% de K2O.

5. El material particulado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que es una microesfera que tiene un diámetro en el rango de 5 a 200 micrómetros.

6. El material particulado de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el diámetro está en el rango de 15 a 100 micrómetros, preferentemente de 20 a 50 micrómetros y más preferentemente de 30 a 35 micrómetros.

7. El material particulado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el radionúclido es itrio-90. 25

8. Un proceso para la producción de un material particulado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende fundir juntos un vidrio de baja densidad resistente a la radiación y un radionúclido o un precursor de un radionúclido, y solidificar el producto de la fusión para producir un material particulado y después, si fuera necesario, activar el precursor para formar el radionúclido.

9. El material particulado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para usar en la radioterapia de un paciente.

10. El uso del material particulado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la fabricación de un 35 medicamento destinado a la radioterapia de un paciente.

11. El material particulado de acuerdo con la reivindicación 9 o el uso de acuerdo con la reivindicación 10, donde la radioterapia consiste en el tratamiento de cáncer de hígado primario o secundario.