Preparaciones poliméricas reticuladas inyectables y usos de las mismas.

Una composición para su uso en la promoción de la reparación y la regeneración de un tejido dañado,

comprendiendo dicha composición como principio activo una solución acuosa de polímero reticulado

(a) que tiene una respuesta elástica que llega a ser igual o mayor que su respuesta viscosa cuando se aplicanpequeñas frecuencias oscilatorias de deformación y que pone de manifiesto un comportamiento pseudoplásticoen una relación de ley de potencia, en la que dichas pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación aplicadasestán dentro del intervalo de 0,1-10 Hz;

(b) en la que dicho polímero está reticulado con cationes de calcio;

(c) en la que dicho polímero es alginato reticulado al 0,1-4 % (p/v), preferentemente alginato al 0,5-2 % (p/v); y

(d) cuya solución es estable al almacenamiento porque mantiene su forma de solución e inyectabilidad atemperatura ambiente durante un periodo de al menos 24 horas.

Preparaciones poliméricas reticuladas inyectables y usos de las mismas

Campo de la invención La presente invención se refiere a preparaciones farmacéuticas inyectables que contienen una solución de alginato reticulado, solución de alginato que forma un hidrogel in vivo. La invención también se refiere a los diversos usos de las soluciones de alginato reticuladas inyectables y a métodos de tratamiento que usan las mismas, en particular la reparación de daños en el tejido cardiaco y ablación de arritmias cardiacas y un kit para el tratamiento de tejido corporal que comprende estas soluciones.

Antecedentes de la invención

El infarto de miocardio (IM) da como resultado una pérdida aguda de miocardio y un aumento brusco de las condiciones de carga que induce la remodelación del ventrículo izquierdo (LV) [Sutton, M.G. y Sharpe, N. (2000) Circulation 101: 2981-2988; Mann, D.L. (1999) Circulation 100: 999-1008; Jugdutt, B.I. (2003) Circulation 108: 13951403]. La primera fase de remodelación del LV implica la expansión de la zona del infarto, que puede dar como resultado una ruptura ventricular precoz o formación de aneurismas. La remodelación tardía implica a todo el LV y está asociada con la dilatación dependiente del tiempo, reclutamiento de la zona límite del miocardio en la cicatriz, distorsión de la forma ventricular e hipertrofia mural. Esto da como resultado un deterioro progresivo de la función de contráctil, insuficiencia cardiaca y muerte [Sutton, M.G. y Sharpe, N. (2000) id ibid.; Mann, D.L. (1999) id ibid.; Jugdutt, B.I. (2003) id ibid.]. El cese o la reversión de la remodelación de la cámara progresiva es un objetivo importante de la terapia para la insuficiencia cardiaca. Sin embargo, las intervenciones clínicas actuales para minimizar los efectos devastadores de un ataque cardiaco frecuentemente no son suficientes para prevenir daños irreversibles, remodelación del LV y posterior desarrollo de insuficiencia cardiaca y muerte [Khand, A.U. y col. Eur. Heart J. 22: 153-164; Jessup, M. y Brozena, S. (2003) N. Engl. J. Med. 348: 2007-2018; Redfield, M.M. N. Engl. J. Med. 347: 1442-1444]. Sin embargo, en la última década, varios grupos de investigación que incluyen a los presentes inventores han mostrado que inyecciones directas de suspensiones celulares de miocitos cardiacos fetales o neonatales en infartos de miocardio experimentales mejoraron la remodelación y la función del corazón [Etzion, S. y col. (2001) J Mol Cell Cardiol; 33: 1321-1330; Leor, J. y col. (2003) Expert Opin. Biol. Ther. 3: 1023-39]. Otros replicaron estos hallazgos alentadores mediante el uso de células derivadas de la médula ósea y mioblastos esqueléticos o células madre embrionarias. Informes recientes sugieren que las células madre cardiacas endógenas pueden ser capaces de proliferar en el miocardio en determinadas circunstancias, y pueden migrar de la médula ósea al corazón y posiblemente contribuir a la reparación después de la enfermedad cardiaca [Beltrami, A.P. y col. (2003) Cell; 114: 763-776].

Los resultados prometedores del trasplante de células cardiacas en modelos animales se ha atribuido parcialmente a la reconstrucción de la matriz extracelular (ECM) , que mantenía la estructura, grosor, y elasticidad de la pared del LV [Etzion, S. y col. (2001) J Mol Cell Cardiol; 33: 1321-1330]. Sin embargo, los enfoques en trasplantes celulares pueden ser de poco beneficio clínico cuando la estructura cardiaca local no puede soportar la siembra celular porque está ausente o seriamente dañada. El concepto de ingeniería tisular podría resolver este problema mediante el uso de armazones de biomaterial en 3-D que reemplazan la infraestructura perdida o dañada (ECM) y que proporcionan un soporte temporal para células las autoimplantadas o implantadas [Leor, J. y col. Circulation (2000) ; 102: III56-61].

Anteriormente, los presentes inventores mostraron cómo la implantación de armazones de alginato sembrados con cardiomiocitos sobre el miocardio con infarto puede prevenir la remodelación y la disfunción del LV [Leor, J. y col. (2000) id ibid.]. Esta estrategia, sin embargo, podría estar limitada debido a una falta de células apropiadas, riesgo de intervención quirúrgica, anestesia general y acceso restringido al tabique del LV y a la pared inferior. El objetivo del presente estudio fue investigar si la inyección de un nuevo biomaterial a base de alginato puede conservar de forma eficaz la estructura y la función del LV después del IM agudo mientras que proporciona armazones biológicos para la curación y la auto reparación. Aquí, los inventores presentan evidencias del uso de este enfoque y sugieren que este método tiene ventajas sobre las estrategias usadas habitualmente.

La inyección de biopolímeros se ha usado hasta ahora para apoyar y promover el injerto de células cotrasplantables.

Anteriormente, las formulaciones inyectables de alginato se basaban en formulaciones de geles de alginato cálcico de polimerización lenta [documento WO 94/25080]. Estas formulaciones se usaban para administrar un gran número de condrocitos por medio de inyección, con el fin de generar nuevo cartílago. El tratamiento endoscópico del reflujo vesicoureteral se intentó mediante la inyección de alginato y condrocitos. Sin embargo, el comportamiento del sistema fue menos que satisfactorio.

Las composiciones inyectables que contienen células se produjeron mediante suspensión de células adecuadas en medio My99, mezclando la suspensión celular con una parte igual de una solución de alginato sódico al 2 %, y a continuación añadiendo polvo de sulfato cálcico sólido para iniciar la reticulación del alginato para formar un gel. Dichas composiciones por lo general contienen alginato sódico al 1 % en un hidrogel con sulfato cálcico insoluble en

una cantidad de 200 mg por ml de suspensión. Una pequeña cantidad de cloruro cálcico se puede transportar en la composición a partir de la suspensión celular. La experiencia indica que dicha suspensiones tienen un periodo latente del orden de una hora, seguido de un rápido aumento de viscosidad para producir un gel relativamente duro, incluso quebradizo en una media hora desde el aumento de la viscosidad [documento WO 94/25080].

Sin embargo, la consistencia de las suspensiones celulares de hidrogel del tipo que se ha descrito anteriormente no es totalmente satisfactoria para el fin de inyección en pacientes que lo necesiten. En algunos casos, la suspensión de células e hidrogel se endurece antes de que se pueda inyectar en el paciente. En particular, las deficiencias de estas formulaciones inyectables de alginato y células que no permite su uso en ensayos clínicos es el rendimiento inconsistente entre lotes, debido a la escasa distribución de los componentes durante la formulación.

La patente de Estados Unidos Nº 6.134.334 describe vehículos farmacéuticos acuosos, no inyectables que contienen material de gelificación, que se pueden usar como un sistema de administración de fármacos, o específicamente como composiciones protectoras de córnea o como composiciones de protección de córnea ablativa.

El documento WO 99/15211 describe una composición inyectable, que tiene una consistencia similar con la pasta de Teflón POLYTEF™ en la inyección.

La patente de Estados Unidos Nº 5.709.854 describe soluciones inyectables de células y polímeros, que se gelifican in vivo y que se usan para promover la formación de tejidos. Específicamente, la solución inyectable de alginato se polimerizó usando sulfato cálcico. La solución de alginato era líquida solamente durante un periodo de tiempo limitado (entre 30 y 45 minutos, a 4 ºC) , contenía condrocitos, y se usó para la regeneración de cartílagos.

Se han descrito otras composiciones farmacéuticas poliméricas inyectables. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos Nº 6.129.761 describe hidrogeles que polimerizan lentamente que se usan para la administración de células por inyección. Específicamente, la publicación describe suspensiones de células y polímeros, en las que el polímero puede ser, entre otros, un alginato, y está destinado para mejorar la implantación de las células.

La patente de Estados Unidos Nº 6.171.610 describe la generación de un nuevo tejido mediante composiciones líquidas de hidrogel que comprenden un hidrogel y células precursoras de tejidos.

Las técnicas que se describen en estas referencias usan células necesariamente. Esto puede ser una desventaja considerable. Además, los procedimientos para preparar el polímero inyectable, por ejemplo el método que se describe en el documento WO 94/25080, son diferentes del método que se proporciona en la presente invención.

Un biopolímero... [Seguir leyendo]

1. Una composición para su uso en la promoción de la reparación y la regeneración de un tejido dañado, comprendiendo dicha composición como principio activo una solución acuosa de polímero reticulado

(a) que tiene una respuesta elástica que llega a ser igual o mayor que su respuesta viscosa cuando se aplican pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación y que pone de manifiesto un comportamiento pseudoplástico en una relación de ley de potencia, en la que dichas pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación aplicadas están dentro del intervalo de 0, 1-10 Hz;

(b) en la que dicho polímero está reticulado con cationes de calcio;

(c) en la que dicho polímero es alginato reticulado al 0, 1-4 % (p/v) , preferentemente alginato al 0, 5-2 % (p/v) ; y

(d) cuya solución es estable al almacenamiento porque mantiene su forma de solución e inyectabilidad a temperatura ambiente durante un periodo de al menos 24 horas.

2. La composición para uso de la reivindicación 1, que es inyectable.

3. La composición para uso de las reivindicaciones 1 o 2, en la que dicha composición se administra a un sujeto mediante cateterización tal como mediante catéteres guiados por MRI.

4. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que

(a) dicho tejido es tejido cardiaco, preferentemente la pared ventricular izquierda, y/o

(b) el daño está seleccionado entre el grupo que consiste en infarto de miocardio, daño isquémico, tóxico, inflamatorio, mecánico en el miocardio, remodelación del ventrículo izquierdo, expansión del infarto, insuficiencia cardiaca, regurgitación mitral isquémica, y arritmia de reentrada.

5. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha solución se prepara por reticulación de una solución precursora de alginato que presenta comportamiento Newtoniano y que tiene una respuesta viscosa que es mayor que su respuesta elástica cuando se aplican pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación, en la que dichas pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación aplicadas están dentro del intervalo de 0, 1-10 Hz.

6. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha composición es una solución para inyección de alginato al 1 % (p/v) y de gluconato cálcico al 0, 3 % (p/v) .

7. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicha composición contiene además, agentes terapéuticos adicionales, en la que dichos agentes terapéuticos adicionales están seleccionados preferentemente entre el grupo que consiste en antibióticos, factores de crecimiento, fármacos antiinflamatorios, hormonas y fármacos antiapoptóticos.

8. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende adicionalmente células, en la que dichas células son preferentemente una cualquiera de mioblastos, cardiomiocitos, fibroblastos, células endoteliales, células precursoras y células madre.

9. La composición para uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicho alginato tiene un peso molecular que varía de 10 K a 300 K Dalton, preferentemente en el intervalo de 25 K a 150 K Dalton.

10. Un método para preparar una solución acuosa de alginato reticulado que tiene una respuesta elástica que llega a ser igual o mayor que su respuesta viscosa cuando se aplican pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación y que pone de manifiesto comportamiento pseudoplástico en una relación de ley de potencia, en el que dicho método comprende las etapas de:

(a) disolver alginato sódico en agua o en otro tampón acuoso adecuado;

(b) reticular la solución de alginato obtenida en la etapa (a) con un agente de reticulación adecuado, por adición de una solución acuosa de dicho agente mientras que se agita intensamente hasta que se obtiene una solución uniforme de alginato reticulado, siendo dicho agente de reticulación iones de calcio.

11. El método de la reivindicación 10, en el que dicha agitación intensa se realiza con un homogeneizador.

12. El método de la reivindicación 10 o 11, en el que dicha solución uniforme de alginato reticulado es una solución de alginato reticulado que tiene una respuesta elástica que se hace igual o mayor que su respuesta viscosa cuando se aplican pequeñas frecuencias oscilatorias de deformación y que pone de manifiesto comportamiento pseudoplástico en una relación de ley de potencia.

13. Una solución acuosa de alginato reticulado obtenible mediante el método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12.

14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que dichos iones de calcio son proporcionados por el gluconato cálcico.

15. Un kit para reparar tejido dañado, que comprende: 5

(a) una solución de polímero reticulado tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9;

(b) medios para administrar la solución de polímero reticulado en el sitio cardiaco de un paciente que lo necesite;

(c) manual de instrucciones para saber cómo usar dicha solución polimérica.

16. El kit tal como se define en la reivindicación 15, en el que dichos medios para administrar la solución de polímero reticulado puede ser uno cualquiera de entre una jeringa con una aguja de calibre 18-27 G, cualquier sistema adecuado de administración cardiaca percutánea que incluye un dispositivo de administración cardiaca con un alambre de guía, incluyendo la obtención del mapa electromecánico o catéteres guiados por MRI, y cualquier dispositivo cardiaco percutáneo diseñado para evaluar el miocardio a través de la cavidad ventricular izquierda, el

sistema arterial o coronario venoso.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citadas por el solicitante es, únicamente, para conveniencia del lector. No forma parte del documento de patente europea. Si bien se ha tenido gran cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP declina toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción