Nanopartículas de liposoma para pruebas de imagen de resonancia magnética de tumores.

Un liposoma que comprende Gd.DOTA.DSA (gadolinio (III) ácido 2-{4,

7-bis-carboximetil-10-[(N,Ndiestearilamidometil- N'-amido-metil]-1,4,7,10-tetra-azaciclododec-1-il}-acético), caracterizado por que dicho liposoma comprende adicionalmente un componente de fosfolípido neutro completamente saturado.

Nanopartículas de liposoma para pruebas de imagen de resonancia magnética de tumores Campo de la invención

La presente invención se refiere a nuevos liposomas adecuados para su uso en la preparación de un agente de contraste para usar en la potenciación de las imágenes de resonancia magnética (IRM), en particular en la potenciación de las imágenes de resonancia magnética de tumores.

Antecedentes de la invención

La obtención de imágenes de cáncer es una de las áreas de enfermedad más importantes en las que la obtención de imágenes moleculares se fija para desempeñar un papel fundamental, tanto en la detección de cáncer como en el tratamiento posterior. Para una obtención eficaz de imágenes de cáncer mediante imágenes de resonancia magnética (IRM), existe una clara necesidad de desarrollar sondas de imagen molecular eficaces y biocompatibles.1, En este campo, la nanotecnología tiene mucho que ofrecer dado que la nanomedicina está lista para hacer considerables contribuciones en las áreas importantes de la administración de fármacos, detección de enfermedades y terapia. La aplicación de plataformas de nanotecnología para la obtención de imágenes de cáncer ha abierto oportunidades para el uso de sistemas de nanopartículas multifuncionales tales como liposomas, en el estudio de la detección y terapia del cáncer.

La IRM es una modalidad de obtención de imágenes clínicas que produce imágenes 3D opacas de tejidos que contienen agua. Hoy en día, más del 4 % de las imágenes clínicas en todo el mundo requiere la inyección de algún tipo de agente de contraste de IRM. Esto se debe al hecho de que la IRM sufre una falta de sensibilidad inherente y, a menudo, con el fin de diagnosticar correctamente la patología, se inyecta por vía intravenosa un agente de contraste paramagnético en los pacientes para potenciar aún más la señal de resonancia magnética (RM) y, por lo tanto, el lugar de la enfermedad. Estos agentes consisten en moléculas que incorporan un ión metálico paramagnético, con mayor frecuencia gadolinio o hierro. La mejora de las imágenes surge debido el efecto de la potenciación de los tiempos re relajación longitudinales (T-i) o transversales (T2) de los protones del agua a granel circundantes por el ion metálico coordinado. Los agentes de contraste que incorporan gadolinio aumentan tanto 1/Ti como 1/T2 pero generalmente se utilizan la obtención de Imágenes ponderadas en T1, donde su efecto 1 / T 1 es mayor en el tejido de su potenciación en I/T2. Los agentes que contienen hierro, por otra parte, conducen a incrementos más sustanciales en I/T2 y, por lo tanto, se visualizan con imágenes ponderadas en T2. El uso de agentes de contraste para IRM a base de gadolinio produce una potenciación positiva de la imagen (señal brillante en la imagen) y el uso de agentes de hierro conduce a una potenciación negativa de la imagen (oscurecimiento de la imagen).

El Gd.DTPA [complejo de gadolinio (11l)-d¡etilentriaminopentaacetato] (Figura 1) fue el primer agente de contraste hidrosoluble excretable por vía renal aprobado para su uso por la FDA desde mediados de 1988, y actualmente se usa de forma rutinaria con el nombre comercial Magnevlst®4 La figura 1 presenta algunos ejemplos de los agentes de contraste más utilizados en la clínica.

Estos compuestos son generalmente complejos estables Inertes donde el Ion metálico está fuertemente quelado a los ligandos poli(aminocarbox¡lato). Estos tipos de agentes no son específicos, residen principalmente dentro de la circulación sanguínea y también se acumulan en los riñones debido a su filtración glomerular y generalmente se excretan sin metabollzar. Sin embargo, su uso en la obtención de imágenes de RM clínica tiene un gran valor, ya que se pueden visualizar anomalías anatómicas, tales como gliomas y lesiones en el cerebro, ya que en condiciones fisiológicas normales estos agentes no se cruzan una barrera hematoencefálica intacta. Las patologías dentro del hígado y otros órganos también pueden visualizarse, ya que estos agentes de contraste se acumulan rápidamente en los espacios Intersticiales y, por tanto, pueden aumentar la relación señal - ruido en tales regiones de mayor volumen de fluido.

Sin embargo, como estos agentes no son específicos y se eliminan en unas pocas horas desde la inyección, su utilidad en la obtención de imágenes de RM está limitada a una ventana de tiempo corto de obtención de imágenes y sobre todo, potenciación del conjunto de sangre. Recientemente se han realizado muchos esfuerzos dentro del campo de la obtención de imágenes moleculares para mejorar las propiedades de los agentes de contraste de RM, lo que ha llevado al uso de polímeros, dendrímeros y diversas nanopartículas como vehículos de Gd. Los autores han sintetizado nuestra propia biblioteca nueva de lípidos activos en la IRM. A continuación, estos lípidos se han usado para formular liposomas para la obtención de imágenes tumorales.

Los liposomas están compuestos por componentes lípidos, con grupos de cabeza hidrófilos y grupos de cola hidrófobos (Figura 2). Cuando están hidratados, estos lípidos se agregan entre sí para formar vesículas de bicapa autoensambladas que encierran un compartimento acuoso. Debido a esta cavidad acuosa, tradicionalmente se han usado como vehículos de administración de fármacos, encapsulando fármacos solubles en agua a fin de mejorar la farmacocinética de los fármacos. Además, los ácidos nucleicos también se han condensado en formulaciones de

liposomas para la transfección eficaz y liberación de genes. A pesar de estas funcionalidades adicionales, los liposomas se estudiaron originalmente como modelos de membranas biológicas, y este es un concepto clave en la realización de su biocompatibilidad.

La naturaleza versátil de los liposomas puede alterarse para cambiar su interacción con diversas moléculas o estructuras aún más grandes tales como las células. Esto se puede hacer mediante la alteración de la carga global de la superficie del llposoma mediante la Incorporación de lípidos con grupos de cabeza polares altamente cargados en la formulación llposómlca, por ejemplo, la incorporación de lípidos catlónlcos en la formulación produce liposomas catlónlcos. Los lípidos catlónlcos se han utilizado para formular complejos de llposoma / ADN (llpoplexos) utilizados como sistemas de liberación de genes in vitro e in vivo.

Los liposomas se caracterizan típicamente por su tamaño, forma y lamelarldad. Pueden estar compuestos por una sola ¡capa (unllamelares), unas pocas blcapas (oligolamelares) o múltiples blcapas (multilamelares). La rigidez de la membrana se puede modificar con el uso de lípidos adecuados; y la fluidez de la membrana se puede variar mediante el uso de fosfolípldos con temperaturas de transición de fase altas o bajas. En general, los derivados de lípidos de ácidos esteárico (cadenas llpídlcas C18 totalmente saturadas) otorgan rigidez e Impermeabilidad a la membrana, mientras que los derivados lipidíeos del ácido oleico (cadenas llpídlcas C18 insaturadas) dan como resultado una blcapa lipídica más permeable y menos estable.

Mediante la Incorporación de lípidos de gadolinio en las membranas de los liposomas pueden se pueden hacer visibles en la IRM visible y se puede obtener sistemas con un mejor control del tamaño. 5 Los liposomas son muy adecuados como vehículos de una alta capacidad de carga de gadolinio en las células. La Incorporación de complejos de gadolinio antipáticos en las membranas de liposomas ha producido liposomas marcados paramagnéticamente que potencian significativamente la capacidad de relajación de los protones. Estos liposomas paramagnéticos se han utilizado en una serie de Investigaciones, incluyendo el del mareaje y rastreado celular.6 La incorporación de lípidos de gadolinio en formulaciones de liposomas la demostraron Kabalka et al., hace más de 2 años y el lípido de gadolinio Gd.DTPA.BSA [gadolinio (lll).ácido dietilentriaminopentaacético-bis(estearilamida)] usado en sus estudios se usa con frecuencia para preparar liposomas paramagnéticos hoy en día.7

La capacidad para ajustar el tamaño del liposoma, la carga superficial y la especificidad permite un potencial de obtención de imágenes patológicas, tales como la obtención de tumores sólidos in vivo. Este ajuste de los liposomas se hace posible mediante el ajuste de la composición de la formulación de liposomas. Las cargas superficiales que tienden a la neutralidad son las más adecuadas para los propósitos in vivo con el fin de reducir el reconocimiento de partículas de liposomas por las proteínas plasmáticas y el sistema reticuloendotelial (SRE). Esto se puede lograr a través de la inclusión de lípidos... [Seguir leyendo]

1. Un liposoma que comprende Gd.DOTA.DSA (gadolinio (III) ácido 2-{4,7-bis-carbox¡metil-1-[(A/,A/- diestearilamidomet¡l-A/,-amldo-metil]-1,4,7,1-tetra-azaciclododec-1-il}-acét¡co), caracterizado por que dicho liposoma comprende adlclonalmente un componente de fosfolípido neutro completamente saturado.

2. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho componente de fosfolípido completamente saturado es una 1,2-di(lípido C12-C2 saturado)-sr7-glicero-3-fosfocolina, donde los grupos de lipidos saturados pueden ser iguales o diferentes unos de otros.

3. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho un liposoma de acuerdo con (1), donde dicho DSPC (1,2-diestearoil-sr7-glicero-3-fosfocolina).

4. Un liposoma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde dicho liposoma comprende además un compuesto seleccionado del grupo que consiste en colesterol y un componente de polietilenglicol- fosfolípido.

5. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicho polietilenglicol-fosfolípido es DSPE-PEG (2) [diestearoilfosfatidiletanolamina-polietilenglicol (2)].

6. Un liposoma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la cantidad de Gd.DOTA.DSA en dicho liposoma es del 29 al 31 % en moles de la formulación total de llposomas, preferentemente 3 % molar de la formulación total de llposomas;

la cantidad de componente fosfolípido totalmente saturado en dicho liposoma es de 32 a 34 % molar de la formulación total de llposomas, preferentemente 33 % molar de la formulación total de llposomas; la cantidad de colesterol en dicho liposoma es del 29 al 31 % molar de la formulación total de liposomas, preferentemente 3 % molar de la formulación total de liposomas; y la cantidad de dicho componente de polietilenglicol-fosfolípido en dicho liposoma es 5- 8 % molar de la formulación total de llposomas y preferentemente 7 % molar de la formulación total de liposomas.

7. Un liposoma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde dicho liposoma tiene un tamaño medio de partícula a una dilución de 1 X en solución tampón de fosfato inferior o igual a 1 nm, preferentemente inferior o igual a 8 nm.

8. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho liposoma comprende Gd.DOTA.DSA, colesterol, y DSPC DSPE-PEG (2).

9. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 8, donde Gd.DOTA.DSA, colesterol, DSPC y DSPE-PEG (2) están presentes en la relación de 3:33:3:7 % molar, respectivamente, en dicha formulación de liposomas.

1. Un liposoma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde dicho liposoma comprende un agente dirigido a tumores.

11. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho agente dirigido a tumores comprende un ligando para un receptor que está sobreexpresado en las células tumorales respecto a la expresión de dichos receptores en las células de tejido no tumoral de los mamíferos.

12. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 11, donde dicho agente dirigido a tumores se selecciona del grupo que consiste en un resto de folato y un compuesto de fosfolípido-polietilenglicol-folato.

13. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 12, donde dicho compuesto fosfolípido-polietilenglicol-folato es DSPE-PEG (2) [diestearoilfosfatidiletanolamina-polietilenglicol (2)-folato],

14. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 12 a 13, donde la cantidad de dicho resto de folato presente en dicho liposoma es 1-2 % molar de la formulación de liposomas total.

15. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicho liposoma comprende Gd.DOTA.DSA, colesterol, DSPC DSPE-PEG(2) y DSPE-PEG(2)-Folato.

16. Un liposoma de acuerdo con la reivindicación 15, donde Gd.DOTA.DSA, colesterol, DSPC y DSPE-PEG (2) y DSPE-PEG(2)-Folato están presentes en la relación de 3:33:3:5,5:1,5 % molar, respectivamente, en dicha formulación de liposomas.

17. Un agente de contraste de resonancia magnética, que comprende liposomas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 y un vehículo farmacéuticamente aceptable, preferentemente un vehículo acuoso.

18. Un agente de contraste de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 17, para uso en medicina, por ejemplo en el diagnóstico.

19. Uso de un liposoma de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 en la preparación de un agente de contraste de resonancia magnética para potenciar las imágenes de resonancia magnética de órganos y estructuras de órganos en un mamífero, y, preferentemente, en la preparación de un agente de contraste de resonancia magnética para potenciar una imagen de resonancia magnética de un tumor en un mamífero.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 19, donde la concentración de dicho liposomas en dicho agente de contraste de resonancia magnética es 1 -5 mg / mi, preferentemente 1 -3 mg / mi.

21. Un método de obtención de imágenes de resonancia magnética de un órgano o estructura de órgano en un mamífero, que comprende las etapas de:

(a) administrar el agente de contraste de resonancia magnética de acuerdo con la reivindicación 17 a un paciente; y

(b) tomar imágenes del órgano de interés en el paciente.

22. Un método de acuerdo con 21, donde dicho agente de contraste de resonancia magnética se usa para potenciar una imagen de resonancia magnética de un tumor en un mamífero.

23. Un método de obtención de imágenes de resonancia magnética de un órgano o estructura de órgano en un mamífero al que se le ha pre-administrado el agente de contraste magnético de acuerdo con la reivindicación 17, que comprende la etapa de:

(i) tomar imágenes del órgano de interés en el paciente.

24. Un método de fabricación de un liposoma de acuerdo con la reivindicación 1 a 16, que comprende mezclar una solución de Gd.DOTA.DSA (gadolinio (III) ácido 2- {4,7-bis-carboximetil-1 - [(N,N-distearilamidometil-N-amido-metil- 1,4,7,1-tetra-azaciclododec-1 -il} -acético) y una solución de un fosfolípido totalmente saturado neutro.

25. Un método de acuerdo con la reivindicación 24, que comprende la etapa adicional de secado de la mezcla (por ejemplo al vacío) y, opcionalmente, la rehidratación del liposoma resultante.

26. Un método de fabricación de un agente de contraste magnético de acuerdo con la reivindicación 17, que comprende mezclar un liposoma como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 y un vehículo farmacéuticamente aceptable.