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ES2985193T3 - Método de Tratamiento - Google Patents

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ES2985193T3
ES2985193T3 ES18857932T ES18857932T ES2985193T3 ES 2985193 T3 ES2985193 T3 ES 2985193T3 ES 18857932 T ES18857932 T ES 18857932T ES 18857932 T ES18857932 T ES 18857932T ES 2985193 T3 ES2985193 T3 ES 2985193T3
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ES
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supraparticles
supraparticle
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neurotrophin
therapeutic payload
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ES18857932T
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English (en)
Inventor
Andrew Wise
Robert Shepherd
Frank Caruso
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University of Melbourne
Bionics Institute
Original Assignee
University of Melbourne
Bionics Institute of Australia
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Abstract

La presente invención se refiere a métodos para tratar un trastorno auditivo. En particular, la presente invención se refiere al tratamiento de un trastorno auditivo utilizando suprapartículas que comprenden una carga terapéutica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de Tratamiento
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a suprapartículas que comprenden una carga útil terapéutica para su uso en métodos de mejora de la pérdida de audición o de reducción de la progresión de la pérdida de audición en sujetos con pérdida de audición clínicamente descrita como leve, moderada o grave.
FONDO DE LA INVENCIÓN
La pérdida de audición, efecto secundario habitual de muchos trastornos auditivos, es uno de los déficits sensoriales más comunes y afecta a más del 5,3% de la población mundial. La sordera puede tener importantes repercusiones en la comunicación en un mundo de oyentes y afectar al desarrollo del lenguaje en los niños, con implicaciones sociales y vocacionales a lo largo de toda la vida.
La hipoacusia neurosensorial (SHL) es la forma más común de pérdida de audición y suele deberse a daños en las delicadas células ciliadas sensoriales de la cóclea o a la pérdida de sus conexiones sinápticas con las neuronas ganglionares espirales (SGN). Las SGN son las neuronas diana del implante coclear, la única opción terapéutica para las personas con SNHL de profunda a grave. Por lo tanto, una población funcional de SGN es esencial para que el implante funcione eficazmente. Por consiguiente, se necesitan métodos para aumentar la supervivencia de las SGN.
Los métodos para aumentar la supervivencia de las SGN se ven restringidos por las limitaciones de la administración sistémica a la hora de atravesar la barrera hemato-laberíntica. En consecuencia, los métodos anteriores se han centrado en la administración de terapias en el oído. Se ha demostrado que la administración exógena de neurotrofinas mediante minibombas implantables mejora la supervivencia de las SGN en modelos animales de sordera. Sin embargo, la supervivencia de los SGN se localiza generalmente en el giro basal de la cóclea. Además, el suministro de neurotrofinas a partir de dispositivos basados en bombas es finito, lo que obliga a rellenar o sustituir las bombas y suscita dudas sobre la seguridad a largo plazo de estos dispositivos.
Por lo tanto, existe la necesidad de un método de tratamiento de los trastornos auditivos que suministre la terapéutica de manera eficaz.
Wiseet al."Improved Auditory Nerve Survival with Nanoengineered Supraparticles for Neurotrophin Delivery into the Deafened Cochlea", PLoS One, vol. 11, n° 10, 2016, artículo 0164867 informa sobre la seguridad y eficacia de un sistema de administración de fármacos para la cóclea utilizando suprapartículas de sílice nanoingenierizadas.
Wang et al. "Mesoporous Silica Supraparticles for Sustained Inner-Ear Drug Delivery", Small, vol. 10, n.° 21, 2014, pp.
4244-4248 informa sobre la preparación de suprapartículas de sílice mesoporosa (MS-SP) mediante el autoensamblaje de nanopartículas de sílice mesoporosa bajo la acción de la fuerza capilar en gotas confinadas y su uso estas para administrar neurotrofinas con el fin de rescatar células neuronales que han perdido su suministro endógeno de neurotrofinas.
Maina et al. "Mold-Templated Inorganic-Organic Hybrid Supraparticles for Codelivery of Drugs", Biomacromolecules, vol.
15, n.° 11,2014, pp. 4146-4151 informa sobre una técnica fácil y robusta de moldeo para el ensamblaje de suprapartículas de sílice mesoporosa (MS), y demuestra su potencial como vehículos de entrega conjunta para el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y la dexametasona (DEX).
El documento US 2015/252350 Al se refiere a nanoensamblajes de suprapartículas que comprenden especies de nanopartículas y especies de proteínas, así como a métodos para fabricar dichos ensamblajes.
Ma et al. "Gel-Mediated Electrospray Assembly of Silica Supraparticles for Sustained Drug Delivery", ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 10, no. 37, 2018, presenta una técnica de electrospray mediada por alginato, simple, eficaz y automatizable para el ensamblaje de SPs de sílice esféricas robustas (Si-SPs) para la administración de fármacos a largo plazo (>4 meses).
Wiseet al."Drug Delivery to the Inner Ear", Journal of Neural Engineering, vol. 9, n° 6, 2012 se centra en las estrategias de administración de fármacos neuroprotectores al sistema auditivo.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Los presentes inventores han identificado sorprendentemente que las suprapartículas pueden suministrar compuestos terapéuticos al oído en cantidades y durante un tiempo suficientes para mejorar la supervivencia celular a lo largo de una amplia extensión del eje tonotópico de la cóclea. Los presentes inventores también han identificado que la administración mediada por suprapartículas de compuestos terapéuticos al oído interno puede restablecer las sinapsis auditivas perdidas entre las neuronas auditivas y las células ciliadas sensoriales. Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invención proporciona una suprapartícula que comprende una carga útil terapéutica para su uso en un método de mejora de la pérdida de audición o de reducción de la progresión de la pérdida de audición en un sujeto con pérdida de audición clínicamente descrita como leve, moderada o grave, en el que la carga útil terapéutica es un péptido neurotrófico.
De acuerdo con la invención, la carga terapéutica es un péptido neurotrófico. Por ejemplo, el péptido neurotrófico puede ser el factor neurotrófico derivado del cerebro (BD F), el factor de crecimiento nervioso, la neurotrofina-3, la neurotrofina-4, el factor neurotrófico ciliar (CNTF), el factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF) y la IL-11.
En un ejemplo, la suprapartícula de uso en la invención comprende al menos 2, al menos 3, al menos 4, al menos 5 cargas útiles terapéuticas diferentes siempre que una sea un péptido neurotrófico. Por ejemplo, una suprapartícula de uso en la invención puede comprender una primera carga terapéutica de BDNF y otra carga terapéutica seleccionada del grupo que consiste en neurotrofina-3, neurotrofina-4, CNTF, GDNF, IL-11, un esteroide o un antibiótico. En un ejemplo, la carga terapéutica adicional es un esteroide, preferiblemente dexametasona. En otro ejemplo, el esteroide es beclometasona. En otro ejemplo, el esteroide es un corticosteroide. Otros esteroides ejemplares son la prednisona y la metilprednisolona.
En otro ejemplo, una suprapartícula de uso en la invención comprende, además del péptido neurotrófico, otras cargas terapéuticas que incluyen un neurotransmisor, otro factor neurotrófico, por ejemplo una neurotrofina, un virus, por ejemplo un adenovirus, o una célula madre. En un ejemplo, la suprapartícula utilizada en la invención comprende al menos dos cargas terapéuticas, siendo una de ellas un péptido neurotrófico.
En otro ejemplo, la suprapartícula de uso en la invención se administra a la cavidad del oído medio del sujeto, preferiblemente administrada a la ventana redonda o a la ventana oval del sujeto. En otro ejemplo, la suprapartícula de uso en la invención se administra mediante implantación en la cóclea del sujeto. En estos ejemplos, las suprapartículas de uso en la invención pueden administrarse a uno de los oídos del sujeto o a ambos oídos de un sujeto.
En un ejemplo, pueden administrarse al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos 5, al menos 10, al menos 20 suprapartículas a un oído del sujeto. En este ejemplo, las suprapartículas pueden comprender diferentes cargas útiles siempre que una de ellas sea un péptido neurotrófico. Por ejemplo, una primera suprapartícula puede comprender una primera carga útil terapéutica y una segunda suprapartícula comprende una carga útil terapéutica diferente que es un péptido neurotrófico. En un ejemplo, la primera y segunda suprapartículas de uso en la invención comprenden diferentes péptidos neurotróficos. En otro ejemplo, la primera suprapartícula comprende un péptido neurotrófico y la segunda suprapartícula comprende un esteroide. En otro ejemplo, las cargas terapéuticas pueden dirigirse a diferentes receptores de la cóclea.
En otro ejemplo, el método en el que se utilizan las suprapartículas de uso en la presente invención comprende administrar dichas suprapartículas e implantar un dispositivo coclear. En un ejemplo, el dispositivo coclear se implanta simultáneamente con la(s) suprapartícula(s). En otro ejemplo, el dispositivo coclear se implanta tras la administración de la(s) suprapartícula(s). Por ejemplo, el dispositivo coclear puede implantarse alrededor de un mes, alrededor de dos meses, alrededor de tres meses, alrededor de seis meses, alrededor de uno a seis meses, alrededor de dos a seis meses, alrededor de tres a seis meses después de la administración de la(s) suprapartícula(s). Pueden administrarse suprapartículas adicionales de uso en la invención tras la implantación del dispositivo coclear.
En un ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la invención tienen un tamaño de al menos 50 pm, 100 pm, 200 pm, 300 |jm, 400 pm, 500 pm, 600 pm, 700 pm, 800 pm, 200 a 800 pm, 300 a 700 pm, 400 a 600 pm. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención tienen una estructura de poros bimodal.
En otro ejemplo, cada suprapartícula de uso en la invención comprende entre aproximadamente 0,1 pg y 2 pg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, cada suprapartícula de uso en la invención comprende al menos 1 pg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, cada suprapartícula contiene al menos 2 pg de carga terapéutica.
En otro ejemplo, la(s) suprapartícula(s) de uso en la invención se administran en una formulación de liberación lenta. En un ejemplo, la formulación de liberación lenta es una espuma o un gel.
En un ejemplo, la pérdida de audición que se mejora o cuya progresión se reduce de acuerdo con la invención se caracteriza como pérdida de audición neurosensorial (SNHL), presbiacusia, inducida por ruido, inducida por enfermedad, genética, inducida por toxinas o inducida quirúrgicamente.
En un ejemplo, la pérdida de audición se caracteriza como SNHL inducida por ruido.
En otro ejemplo, la pérdida de audición se caracteriza por estar inducida por una enfermedad. En un ejemplo, la pérdida de audición inducida por una enfermedad está provocada por un derrame cerebral, una enfermedad autoinmune, la enfermedad de Meniere, una infección vírica, una infección bacteriana, osteosclerosis o cáncer.
En otro ejemplo, la pérdida de audición se caracteriza como pérdida de audición genética. Por ejemplo, la pérdida de audición genética puede ser consecuencia del síndrome de Down.
En otro ejemplo, la pérdida de audición se caracteriza como pérdida de audición inducida por toxinas. Por ejemplo, la pérdida de audición inducida por toxinas puede ser el resultado de fármacos utilizados para tratar el cáncer.
En otro ejemplo, la pérdida de audición se caracteriza por ser una pérdida de audición inducida quirúrgicamente. Por ejemplo, la pérdida de audición inducida quirúrgicamente puede ser el resultado de la implantación quirúrgica de un dispositivo biónico.
Cualquier ejemplo aquí expuesto se considerará aplicablemutatis mutandisa cualquier otro ejemplo, a menos que se indique específicamente lo contrario.
A lo largo de esta especificación, a menos que se indique específicamente lo contrario o que el contexto requiera otra cosa, la referencia a una única etapa, composición de materia, grupo de etapas o grupo de composiciones de materia se entenderá que abarca uno y una pluralidad (es decir, uno o más) de dichas etapas, composiciones de materia, grupos de etapas o grupo de composiciones de materia.
La invención se describe a continuación mediante los siguientes Ejemplos no limitativos y con referencia a los dibujos adjuntos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS ADJUNTOS
Figura 1. (A) Ilustración esquemática de la vista superior mirando hacia abajo en la cóclea que representa la ubicación aproximada de las suprapartículas (SPs; círculos grises). Se muestran las regiones cocleares en las que se analizó la densidad de SGN (región 1 a región 8; R1-R8) y la respuesta del tejido a la implantación (región gris en líneas de puntos-Ai-iii y Bi-iii). Los datos de respuesta de los tejidos se promediaron en i-iii para las regiones A y B. (B) Micrografía modiolar media de una cóclea implantada que muestra las regiones cocleares en las que se analizó la densidad de SGN dentro del canal de Rosenthal (R1-R8).
Figura 2. Ejemplos representativos de secciones cocleares obtenidas de una cóclea tratada con BDNF-SPs (izquierda) y Control-SPs (derecha) para las Regiones cocleares 1-5 (A-F respectivamente). (A) muestra la región basal inferior (Región 1) con el canal de Rosenthal delineado (contorno punteado). Había un aplanamiento del epitelio sensorial y una pérdida completa del órgano de Corti (flecha) que era simétrica entre las orejas. Hubo una respuesta tisular (*; Región Ai) a la presencia de las SP que se observó en la escala timpánica con la pared ósea representada con una línea de puntos. (B) Imagen a mayor aumento de las SGNs (flechas) en el canal de Rosenthal en la Región 1 de la cóclea tratada con BDNF-SP (izquierda) y de una cóclea tratada con Control-SP (derecha). Se observó una mayor densidad de SGN en la cóclea tratada con BDNF-SP en comparación con la cóclea de control. (C) La sección coclear tomada en la Región 2 muestra el canal de Rosenthal (línea punteada) y la respuesta del tejido fibrótico (*; Región Bi) para las cócleas BDNF-SP (izquierda) y Control-SP (derecha). (D - F) La sección coclear tomada en la Región 3-5 muestra el canal de Rosenthal (línea punteada) para las cócleas BD F-SP (izquierda) y Control-SP (derecha). No hubo respuesta tisular en estas regiones cocleares. Barra de escala (A y C-F = 100 pm) y (B = 50 pm).
Figura 3. Deterioro del procesamiento auditivo tras la sinaptopatía (A) Segmentos de ejemplo de estímulo acústico (fila superior) y respuestas de sobresalto. Ejemplo de función psicométrica para una cobaya que ilustra un aumento de la supresión de la respuesta de sobresalto con el aumento de la profundidad de modulación (véanse los métodos generales). (B) Existe una tendencia al aumento de los umbrales de detección de modulación tras la sinaptopatía. (C) Ejemplo de estímulo acústico (fila superior) y histogramas de ciclo (fila inferior) de un registro de una sola unidad (recuadro de superposición de espigas) del colículo inferior. (D) Hay un aumento significativo del umbral de detección de modulación tras una sinaptopatía (n=neuronas).
Figura 4. (A) Suprapartículas cargadas con neurotrofina fueron administradas directamente en la cóclea a través de una cocleostomía poco después de la exposición al ruido (NE) (n=4). (B) Hubo una disminución significativa (ANOVA, p < 0,001) en el número de sinapsis de cinta, en comparación con lo normal después de 28 días post exposición al ruido que fue completamente revertida con el tratamiento de neurotrofina.
Figura 5. Promedio de la densidad de SGN medida en cada región coclear después de un mes de tratamiento con BDNF-SP (negro) y el Control-SPs (Gris). Hubo una densidad significativamente mayor de SGNs en las cócleas tratadas con BDNF-SPs en comparación con el Control-SPs (ANOVA de dos vías, p<0,009) con análisis post hoc indicado (Holm-Sidak, **p<0,005, *p<0,05). Barras de error ± 1 SEM. (B) El análisis de la respuesta tisular coclear medida en la escala timpánica (ST) en las regiones cocleares A y B mostró una respuesta tisular para la región A (cerca del lugar de la cocleostomía) significativamente mayor que la respuesta tisular en la región B (Holm-Sidak post hoc; p<0,001). La respuesta tisular medida en la Región A en las cócleas tratadas con BDNF-SP fue mayor que en las cócleas tratadas con Control-SP (Holm-Sidak Post Hoc; p=0,003).
Figura 6. Promedio (±SEM) de los umbrales auditivos evocados eléctricamente del tronco encefálico medidos en n=3 animales tras la implantación de un implante coclear que contiene 4 contactos de electrodos y SPs de control (n=6 SPs cada cóclea) en el giro basal de cobayas sordas. Se muestran los umbrales eléctricos de los pares de electrodos bipolares (El -2, E2-3 y E3-4) que se midieron inmediatamente después de la cirugía de implantación y al finalizar el periodo de tratamiento de estimulación crónica (28 días). No hubo diferencias estadísticamente significativas en los umbrales (ANOVA RM de 2 vías), con una tendencia de umbrales más bajos tras el tratamiento, lo que indica que el sistema SP (SP de control - sin fármaco) es seguro para su uso en un modelo de implante coclear.
Figura 7. A. Sección coclear de un animal implantado crónicamente que muestra las regiones cocleares en las que se cuantificaron las neuronas ganglionares espirales. B. Se implantó un SP cargado con NT3 (NT3 radiomarcada) en la cóclea durante 3 días. Sección coclear procesada para autorradiografía mostrando la distribución de la neurotrofina radiomarcada (representada como tinción negra). Se detectó señal en toda la cóclea, lo que indica que las suprapartículas podían administrar neurotrofinas a una amplia extensión de la cóclea. C. La cuantificación de la autorradiografía coclear muestra la proporción relativa de la distribución de neurotrofina a través de la cóclea después de 3 días de implantación de una suprapartícula cargada con neurotrofina-3 radiomarcada. La señal (por encima de los niveles de fondo, como muestra la línea) era evidente en todas las regiones cocleares excepto en las más apicales.
Figura 8. Se muestra la cantidad de neurotrofina-3 (% de la cargada) y el total en |jg. Después de 1 semana de implantación cada SP contenía ~2ug de neurotrofina-3 (-40%) de la cantidad inicial cargada.
Figura 9. Un procedimiento para fabricar MS-SP.
Figura 10. Carga de fármaco después de 3 días (72 h) de incubación utilizando diferentes concentraciones de carga de lisozima FLTC, a) La cantidad adsorbida de lisozima FITC en MS-SPalg no porosas (círculos negros), MS-SPalg de poros pequeños (cuadrados azules) y MS-SPalg (triángulos rojos) frente a la concentración de carga de lisozima FITC, b) La cantidad adsorbida de lisozima FITC en MS-SP no porosas (círculos negros), MS-SP de poros pequeños (cuadrados azules) y MS-SP (triángulos rojos) frente a la concentración de carga de lisozima FITC, c) La eficiencia de carga de lisozima FITC en MS-SPalg y d) MS-SP. Los datos presentados son la media de tres réplicas, cada una con cinco SP, y las barras de error representan la desviación estándar.
Figura 11. Perfil de liberación acumulativa del fármaco in vitro, a). Liberación in vitro de FITC-lisozima (0,2 mg mL'1, carga de fármaco durante 3 días) a partir de MS-SP (círculo rojo), y MS-SPalg (triángulo negro). Los datos presentados son la media de tres réplicas, cada una utilizando diez SP, y las barras de error representan la desviación estándar, b) Liberación in vitro de FITC-lisozima (1,0 mg mL’1, carga de fármaco durante 3 días) a partir de MS-SP. El recuadro en (b) es el perfil de liberación in vitro de FITC-lisozima a partir de 6 días, c) Liberación in vitro de BD F a partir de MS-SP (1,0 mg mL‘1, carga de fármaco durante 3 días). Se utilizó BDNF ELISA (Abeam) para medir la concentración de BDNF.
Figura 12. Potencial zeta de MS-SP en función de diferentes valores de pH. Las mediciones del potencial zeta se realizaron en tampón acetato sódico lOmM (pH 4), tampón fosfato lOmM (pH 6), tampón HEPES lOmM (pH 8) y tampón bicarbonato sódico lOmM (pH 10).
Figura 13. Imágenes de microscopía confocal de MS-SP cargadas con FITC-lisozima (verde), a, b) MS-SP a diferentes aumentos, c) Interior de una MS-SP fragmentada cargada con FITC-lisozima.
Figura 14. Comportamiento de carga y liberación de FITC-lisozima a partir de MS-SP con diferentes diámetros, a) cantidad de carga de FITC-lisozima, b) perfil de liberación in vitro de FITC-lisozima, c) el valor de FITC-lisozima liberado en cada punto temporal individual, d) curva estándar de liberación in vitro de FITC-lisozima a partir de MS-SP con el diámetro de 200, 550, 650, 1000 jm .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Técnicas generales y definiciones seleccionadas
A menos que se definan específicamente de otro modo, se entenderá que todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que comúnmente entiende una persona con conocimientos ordinarios en la materia (por ejemplo, fisiología, biología molecular y bioquímica).
Tal como se utilizan en esta especificación y en las reivindicaciones anexas, los términos en singular y las formas singulares "un/una", por ejemplo, incluyen opcionalmente referentes plurales a menos que el contenido indique claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a "una suprapartícula" incluye opcionalmente una pluralidad de suprapartículas.
Tal como se utiliza aquí, el término "aproximadamente", a menos que se indique lo contrario, se refiere a /- 5%, más preferiblemente /-1%, más preferiblemente /-1%, del valor designado.
El término "y/o", p. ej., "X y/o Y" se entenderá en el sentido de "X e Y" o "X o Y" y se considerará que proporciona apoyo explícito para ambos significados o para cualquiera de ellos.
A lo largo de esta especificación, se entenderá que la palabra "comprende", o variaciones como "comprende" o "que comprende", implica la inclusión de un elemento, número entero o etapa, o grupo de elementos, números enteros o etapas, pero no la exclusión de cualquier otro elemento, número entero o etapa, o grupo de elementos, números enteros o etapas.
Tal y como se utiliza en el presente documento, el término "tratamiento" se refiere a la intervención clínica diseñada para alterar el curso natural del individuo o la célula que se está tratando durante el curso de la patología clínica. Los efectos deseables del tratamiento incluyen la disminución de la tasa de progresión de la enfermedad, la mejora o paliación del estado de la enfermedad y la remisión o mejora del pronóstico. Un individuo es "tratado" con éxito, por ejemplo, si se mitigan o eliminan uno o más síntomas asociados a una enfermedad. En un ejemplo, el tratamiento se asocia con un aumento de la supervivencia celular a lo largo de una amplia extensión del eje tonotópico de la cóclea. En otro ejemplo, el tratamiento se asocia al restablecimiento de las sinapsis auditivas perdidas entre las neuronas auditivas y las células ciliadas. En otro ejemplo, el tratamiento se asocia al restablecimiento de las sinapsis auditivas perdidas entre las células de la cóclea. Otros efectos deseables ejemplares del tratamiento incluyen la mejora del crecimiento o la supervivencia de las células del sistema auditivo, como las neuronas del oído interno o medio o sus conexiones sinápticas.
Tal como se utiliza aquí, el término "prevención" incluye la profilaxis con respecto a la aparición de una enfermedad en un individuo. Una persona puede estar predispuesta o en riesgo de desarrollar la enfermedad, pero aún no se le ha diagnosticado. Por ejemplo, los métodos de la presente divulgación pueden utilizarse para prevenir la pérdida de audición en un individuo tras la exposición a un estímulo o sustancia conocida por inducir un trastorno auditivo.
Una "cantidad terapéuticamente eficaz" es al menos la cantidad mínima necesaria para lograr una mejora mensurable de un trastorno concreto (por ejemplo, la pérdida de audición). Por ejemplo, la referencia a una cantidad terapéuticamente eficaz en el contexto de la presente divulgación puede utilizarse para describir una cantidad que aumenta el crecimiento o la supervivencia de las neuronas o las conexiones sinápticas en la cóclea, o la protección, reparación o regeneración de las células ciliadas cocleares. Una cantidad terapéuticamente eficaz también puede incluir al menos la cantidad mínima requerida para efectuar una mejora mensurable en la audición de un sujeto. Puede proporcionarse una cantidad terapéuticamente eficaz en una o más administraciones. La cantidad terapéuticamente eficaz puede variar según la gravedad de la pérdida de audición que se esté tratando y también según el peso, la edad, el origen racial, el sexo, la salud y/o el estado físico. Por lo general, la cantidad eficaz se situará dentro de un intervalo relativamente amplio (por ejemplo, un intervalo de "dosis") que puede determinarse mediante el ensayo y la experimentación rutinarios de un médico. La cantidad terapéuticamente eficaz puede administrarse en una dosis única o en una dosis repetida una o varias veces a lo largo de un periodo de tratamiento.
Terapia
El término "trastorno auditivo" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a los trastornos que causan una incapacidad para diferenciar, reconocer o comprender sonidos. Algunos ejemplos de trastornos auditivos son la pérdida de audición, los acúfenos y las enfermedades del oído medio, el oído interno y el sistema vestibular, como la enfermedad de Meniere, las infecciones bacterianas y víricas del oído, la hiperacusia y la hidropesía endolinfática. En un ejemplo, el término trastorno auditivo se utiliza para referirse a trastornos caracterizados por la pérdida de neuronas y/o células ciliadas o sus conexiones sinápticas en el oído interno y/o trastornos del oído medio.
Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de células como las SGN, las células ciliadas, incluidas las células ciliadas del oído interno y externo, las células gliales cocleares y las células de Schwann. Las conexiones sinápticas ejemplares incluyen conexiones entre células ciliadas, células ciliadas y SGNs u otras neuronas discutidas anteriormente.
Las suprapartículas utilizadas en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de las células ciliadas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención pueden regenerar células ciliadas.
Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de neuronas o conexiones sinápticas en la cóclea. Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de los cuerpos celulares neuronales en el canal de Rosenthal o sus conexiones sinápticas (véase la Figura 1 Región 1 -Región 8). Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de neuronas o conexiones sinápticas en las regiones cocleares medias superiores (Figura 1, Región 1 - Región 5). Dicho de otro modo, las suprapartículas utilizadas en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de las neuronas en una o varias de las regiones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 del canal de Rosenthal. En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de neuronas en la Región 1 - Región 2, Región 1 - Región 3, Región 1 - Región 4, Región 1 - Región 5, Región 1 - Región 6 , Región 1 - Región 7 o Región 1 - Región 8 del canal de Rosenthal. Las suprapartículas utilizadas en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de las fibras nerviosas en la lámina espiral ósea.
Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de neuronas o conexiones sinápticas en al menos el 50% de la cóclea. Las suprapartículas de uso en la invención pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de neuronas o conexiones sinápticas en al menos el 60%, al menos el 70%, al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95% de la cóclea.
El término "pérdida de audición" se utiliza en el contexto de la presente divulgación para referirse a cualquier reducción de la capacidad de un sujeto para detectar el sonido. Así pues, la referencia a la pérdida de audición en general engloba la incapacidad parcial o total para oír. De acuerdo con la invención, el sujeto en el que se mejora la pérdida de audición o se reduce la progresión de la pérdida de audición tiene una pérdida de audición que se describe clínicamente como leve, moderada o grave.
En un ejemplo, la pérdida de audición según la presente invención puede caracterizarse como pérdida de audición neurosensorial (SNHL). En el contexto de la presente invención, SNHL se utiliza para referirse a la pérdida de audición resultante de daños en las delicadas células ciliadas sensoriales de la cóclea, daños en las neuronas ganglionares espirales (SGN) o pérdida de las conexiones sinápticas entre las células ciliadas y las SGN.
En un ejemplo, la pérdida de audición según la presente invención se caracteriza como presbiacusia. En otro ejemplo, la pérdida de audición está inducida por el ruido. Algunas de las causas de la pérdida de audición inducida por ruido son la exposición a ruidos fuertes, los traumatismos acústicos (lesiones causadas por ruidos fuertes y repentinos) o las lesiones por explosiones. En otros ejemplos, la pérdida de audición puede estar inducida por una enfermedad, una toxina o un fármaco, un traumatismo o ser de origen genético. Por ejemplo, la pérdida de audición inducida por una enfermedad puede ser provocada por un derrame cerebral, una enfermedad autoinmune, infecciones víricas como la meningitis, las paperas, el sarampión o la laberintitis supurativa, infecciones víricas del oído interno como el herpes simple o el citomegalovirus, infecciones víricas del nervio auditivo, infecciones bacterianas como la enfermedad de Lyme o la sífilis, la osteosclerosis o el cáncer. La pérdida de audición inducida por traumatismos ejemplares incluye la vasculitis, los barotraumatismos del oído interno como los causados por el buceo o los cambios agudos de presión, los traumatismos físicos como la fractura del hueso temporal que afecta a la cóclea y el oído medio, los defectos congénitos o los traumatismos quirúrgicos resultantes de una intervención quirúrgica en el oído interno. Por ejemplo, la pérdida de audición inducida por un traumatismo puede ser el resultado de la implantación quirúrgica de un dispositivo biónico. Estos traumatismos pueden presentarse inmediatamente después de la intervención quirúrgica y/o como traumatismos diferidos semanas o meses después de la intervención. En un ejemplo, la pérdida de audición inducida por traumatismo se produce inmediatamente después de la implantación de un dispositivo biónico y la pérdida de audición inducida por traumatismo se produce semanas o meses después de la implantación de un dispositivo biónico.
Varias toxinas o fármacos ejemplares también pueden provocar pérdida de audición.. Algunos ejemplos son los agentes químicos o farmacéuticos, como los agentes antineoplásicos, incluido el cisplatino o compuestos afines, los antibióticos, incluidos los aminoglucósidos, como la tobrahmicina o compuestos afines, los diuréticos de asa, como la furosemida, los antimetabolitos, como el metotrexato, los salicilatos, como la aspirina, y la radiación terapéutica. Algunos ejemplos de causas genéticas de pérdida de audición son el síndrome de Down y el síndrome de Usher. En otro ejemplo, la pérdida de audición es una pérdida de audición conductiva. En otros ejemplos, la pérdida de audición es de alta frecuencia o de baja frecuencia.
Un experto en la materia apreciará que la pérdida de audición puede definirse de diferentes maneras. Por ejemplo, la pérdida auditiva puede definirse basándose en el rango de pérdida auditiva en decibelios (dB). En un ejemplo, la pérdida de audición se define como un desplazamiento del umbral estándar de 10 dB o superior en la sensibilidad auditiva para dos de las 6 frecuencias comprendidas entre 0,5 y 6,0 kHz (es decir, 0,5, 1 , 2, 3, 4, 5 y 6 kHz; véase, por ejemplo, Dobie, RA (2005) Audiometric Threshold Shift Definitions: Simulaciones y sugerencias, Ear and Hearing 26(1 ) 62-77). La audición de bajas frecuencias puede definirse como la pérdida de audición en dos frecuencias bajas adyacentes (0,5-2 kHz), o l0dB en cualquier frecuencia por debajo de 2kHz. La pérdida auditiva de altas frecuencias puede definirse como una pérdida auditiva de 5 dB en dos frecuencias altas adyacentes (2-6 kHz), o de l0dB en cualquier frecuencia superior a 2kHz.
En otro ejemplo, la pérdida de audición puede definirse en función de la capacidad del sujeto para detectar el sonido en dB. Por ejemplo, una pérdida de audición leve puede caracterizarse por una audición de entre 16 y 25 dB aproximadamente. Estos sujetos pueden tener dificultades para seguir el habla en situaciones ruidosas. La pérdida de audición moderada se caracteriza por una audición de entre 40 y 69 dB. Estos sujetos pueden tener dificultades para seguir el habla sin audífono. En otro ejemplo, la pérdida de audición severa puede caracterizarse por una audición de entre 70 y 89 dB aproximadamente. Estos sujetos necesitan audífonos potentes o un implante. En otro
Por ejemplo, una pérdida auditiva profunda puede caracterizarse por una audición a partir de aproximadamente 90 dB. Estos sujetos dependen principalmente de la lectura de labios y/o del lenguaje de signos, o de un implante.
Las determinaciones de la pérdida auditiva pueden realizarse utilizando, por ejemplo, el método de límites, el método de estímulos constantes, el método de ajuste, los métodos de elección forzada, los métodos de escalera o "arriba-abajo" o el método de seguimiento de Bekesy. Se conocen otros métodos para detectar y caracterizar la gravedad de la pérdida de audición. El cribado general puede incluir pruebas de reconocimiento del habla o de diapasón. Otros métodos de cribado pueden consistir en pruebas audiométricas en las que se presenta a un sujeto una gama de sonidos de varios tonos. En otro ejemplo, la gravedad de la pérdida auditiva puede determinarse en relación con el umbral absoluto de audición (ATH). Otro método ejemplar para determinar el grado de pérdida auditiva incluye la evaluación de la percepción del habla en ruido o el procesamiento temporal, incluida la evaluación de la detección de sonidos de amplitud modulada. En el contexto de los pacientes con un implante coclear, la audición puede medirse evaluando las respuestas auditivas con una guía de electrodos en respuesta a estímulos eléctricos o acústicos.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden emplearse para mejorar la audición de un sujeto con una pérdida auditiva descrita clínicamente como leve, moderada o grave. Por ejemplo, la capacidad de un sujeto para detectar sonido en dB puede mejorar tras la administración de las suprapartículas de uso en la presente invención. Las suprapartículas de uso en la presente invención también pueden utilizarse para reducir la progresión de la pérdida de audición en un sujeto con pérdida de audición clínicamente descrita como leve, moderada o grave. Los resultados terapéuticos pueden evaluarse utilizando los métodos de detección de la pérdida de audición comentados anteriormente. En algunos casos, puede ser conveniente repetir las evaluaciones auditivas a lo largo del tiempo para realizar un seguimiento del tratamiento de la pérdida auditiva. Por ejemplo, la pérdida de audición puede compararse antes y después de la terapia para determinar si la audición de un sujeto ha mejorado. En otro ejemplo, la pérdida de audición puede controlarse periódicamente, por ejemplo, cada uno, dos o tres meses durante un periodo de tiempo de 6 meses, un año o dos años, para determinar si la audición del sujeto ha mejorado.
Suprapartículas
El término "artículo suprap" ("SP") se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a partículas aglomeradas que comprenden una red de poros. La red de poros proporciona suprapartículas con un gran volumen de poros y área superficial para transportar una carga terapéutica. Un gran volumen de poros y área de superficie es ventajoso, ya que puede aumentar la cantidad de carga terapéutica que pueden transportar las suprapartículas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención son nanopartículas aglomeradas.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 1,5 |jg de carga terapéutica, en la que la carga terapéutica es un péptido neurotrófico. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,0 jg de carga terapéutica, en la que la carga terapéutica es un péptido neurotrófico.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 2,5 jg de carga útil terapéutica en la que la carga útil terapéutica es un péptido neurotrófico. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,6 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,7 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,7 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,8 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,9 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,1 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,2 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,3 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,4 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,6 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,7 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,8 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,9 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 4,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 4,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 5,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 5,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 6,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 6,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 7,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 7,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 8,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 8,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 9,0 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 9,5 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10,5 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 11 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 11,5 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 12 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 15 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 20 jg de carga terapéutica.
Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos 6 jg de carga terapéutica, en la que la carga terapéutica es un péptido neurotrófico. En otro ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden contener entre 2,5 y 10 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden contener entre 3 y 10 jg de carga terapéutica, siendo ésta un péptido neurotrófico. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 4 y 10 jg de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 5 y 10 j de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 6 y 10 j de carga útil terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden contener entre 8 y 20 jg de carga terapéutica. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden contener entre 8 y 15 jg de carga terapéutica.
Por ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden contener entre 6 y 8 jg de carga terapéutica, en la que la carga terapéutica es un péptido neurotrófico.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 1,5 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,0 jg de neurotrofina.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 2,5 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,0 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,5 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 4,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 5,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 6,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 7,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 8,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 9,0 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10,5 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 11 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 11,5 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 12 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 15 g de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas contienen al menos 20 |jg de neurotrofina.
Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos 6 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender entre aproximadamente 2,5 y 10 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 5 y 10 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 6 y 10 jg de neurotrofina. Por ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 6 y 8 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 8 y 20 jg de neurotrofina. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 8 y 15 jg de neurotrofina.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 1,5 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 2,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden al menos 2,5 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 3,5 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 4,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 5,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 6,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 7,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 8,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 9,0 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 10,5 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 11 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 1 1,5 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 12 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 15 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas comprenden al menos 20 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10.
Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos 6 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender entre aproximadamente 2,5 y 10 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 5 y 10 jg de carga útil terapéutica, en la qu la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 6 y 10 jg de carga útil terapéutica, en la qu la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. Por ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 6 y 8 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 8 y 20 jg de carga útil terapéutica, en la que la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden comprender entre aproximadamente 8 y 15 jg de carga útil terapéutica, en la qu la carga útil terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención están cargadas con al menos una carga terapéutica que es un péptido neurotrófico y pueden tener un tamaño de poro seleccionado entre los ejemplos que se exponen a continuación. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención son microporosas. El término "microporoso" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a partículas que tienen un tamaño de poro inferior a aproximadamente 2 nm. Por ejemplo, las suprapartículas microporosas pueden tener un tamaño de poro de aproximadamente 0,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas microporosas tienen un tamaño de poro de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 2 nm, de aproximadamente 1,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas son mesoporosas. El término "mesoporoso" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a partículas que tienen poros con diámetros comprendidos entre aproximadamente 2 nm y aproximadamente 50 nm. Por ejemplo, las suprapartículas mesoporosas pueden tener un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 50 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas mesoporosas tienen un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 40 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 30 nm.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención son macroporosas. El término "macroporoso" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a partículas que tienen un tamaño de poro superior a aproximadamente 50 nm. Por ejemplo, las suprapartículas macroporosas pueden tener un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 500 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas macroporosas tienen un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 250 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 150 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 100 nm.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas microporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 0,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas por nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 2 nm, de aproximadamente 1,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas mesoporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 50 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas de nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 40 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 30 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas macroporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 95 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas de nanopartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 85 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 75 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 65 nm.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas que tienen una estructura de poros bimodal. El término "bimodal" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a partículas que comprenden múltiples tamaños de poro, generalmente un tamaño de poro más pequeño y un tamaño de poro más grande. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender nanopartículas que tengan mesoporos y macroporos. En un ejemplo, dichas suprapartículas están formadas por nanopartículas con poros de entre 2 nm y 95 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas por nanopartículas bimodales que tienen poros de entre 10 nm y 95 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas por nanopartículas bimodales que tienen poros de entre 15 nm y 95 nm.
En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender tamaños de poro que oscilan entre 1 nm y 200 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 5 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 50 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 4 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 15 nm a aproximadamente 40 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 3 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 4 nm a aproximadamente 40 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 50 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 70 nm a aproximadamente 95 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas se componen de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de entre 15 nm y 40 nm y tamaños de poro más grandes de entre 80 nm y 95 nm.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas microporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 0,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas por micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 2 nm, de aproximadamente 1,5 nm a aproximadamente 2 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas mesoporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 50 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas por micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 40 nm, de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 30 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas macroporosas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 500 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas están compuestas por micropartículas que tienen un tamaño de poro de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 250 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 150 nm, de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 100 nm.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas que tienen una estructura de poros bimodal. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender micropartículas que tengan mesoporos y macroporos. En un ejemplo, dichas suprapartículas están formadas por micropartículas con poros de entre 2 nm y 500 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas por micropartículas bimodales que tienen poros de entre 10 nm y 250 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas por micropartículas bimodales que tienen poros de entre 15 nm y 150 nm.
En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 5 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 50 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 4 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 15 nm a aproximadamente 40 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas están compuestas de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 3 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 4 nm a aproximadamente 40 nm. En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 50 nm y tamaños de poro más grandes de aproximadamente 70 nm a aproximadamente 200 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de entre 15 nm y 40 nm y tamaños de poro más grandes de entre 80 nm y 150 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poro más pequeños de entre 20 nm y 30 nm y tamaños de poro más grandes de entre 100 nm y 120 nm.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas y nanopartículas. En este ejemplo, las micropartículas y nanopartículas pueden tener un tamaño de poro(s) referenciado(s) anteriormente. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden estar compuestas de micropartículas y nanopartículas que tengan una estructura de poros bimodal.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden tener un tamaño de poro sustancialmente uniforme. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden tamaños de poro variables. En este ejemplo, el tamaño de los poros puede ser variable pero estar dentro de un rango de tamaño determinado. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden ser predominantemente mesoporosas. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden ser predominantemente macroporosas. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas que tienen un tamaño de poro sustancialmente uniforme. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de nanopartículas bimodales que tienen tamaños de poros pequeños y grandes sustancialmente uniformes. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas que tienen un tamaño de poro sustancialmente uniforme. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se componen de micropartículas bimodales que tienen tamaños de poros pequeños y grandes sustancialmente uniformes.
En un ejemplo, las suprapartículas arriba referenciadas de uso en la presente invención pueden tener una estructura de poros ordenada. Estas suprapartículas tienen poros con un espaciado regular y tridimensional. En otro ejemplo, las suprapartículas arriba referenciadas de uso en la presente invención pueden tener una estructura de poros desordenada. Estas suprapartículas tienen poros con un espaciado tridimensional irregular. En otro ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la presente invención tienen una combinación de estructuras de poros ordenadas y desordenadas.
El experto en la materia apreciará que el tamaño de los poros de las suprapartículas puede medirse, por ejemplo, mediante microscopía electrónica de transmisión (MET), microscopía electrónica de barrido (MEB) y tomografía computarizada de rayos X. Un experto en la materia puede identificar las suprapartículas que tienen los tamaños de poro anteriormente descritos midiendo la anchura del punto más ancho de su estructura tridimensional. En un ejemplo, el punto más ancho o un poro puede estar en la superficie de la suprapartícula.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden caracterizarse por la distancia entre sus partículas. En un ejemplo, la distancia media entre partículas puede oscilar entre aproximadamente 80 nm y aproximadamente 400 nm. En otro ejemplo, la distancia media entre las partículas coloidales oscila entre aproximadamente 90 nm y aproximadamente 300 nm, entre aproximadamente 100 nm y
En un ejemplo, los poros de las suprapartículas están conectados. Por ejemplo, las suprapartículas pueden comprender una serie de poros interconectados. En otro ejemplo, los poros de las suprapartículas no están conectados. En otro ejemplo, las suprapartículas tienen una combinación de poros conectados y no conectados.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden caracterizarse por el volumen de sus poros. En un ejemplo, el volumen de poro de la suprapartícula oscila entre 0,5 mLg-1 y 10 mLg-1 aproximadamente. En otro ejemplo, las suprapartículas tienen un volumen de poro de aproximadamente 0,8 mLg-1 a aproximadamente 5 mLg-1, de aproximadamente 1 mLg-1 a aproximadamente 2,5 mLg-1, de aproximadamente 1,5 mLg-1 a aproximadamente 2 mLg-1.
Las suprapartículas de uso en la presente invención pueden tener un núcleo hueco o un núcleo toroidal. En un ejemplo, el volumen interno del núcleo de la suprapartícula es de al menos un 45%, al menos un 55%, al menos un 65%, al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%), al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95% del volumen total de la suprapartícula. Los métodos ejemplares de producción de suprapartículas de núcleo hueco incluyen procesos de núcleo ácido como los descritos en US 4,468,498 y procesos de núcleo éster como los descritos en US 5,157,084 y 5,521,253.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden caracterizarse por la superficie de su estructura. En un ejemplo, el área superficial de las suprapartículas oscila entre aproximadamente 500m2g-1 y aproximadamente 1500 m2g-1. En otro ejemplo, las suprapartículas tienen una superficie de entre aproximadamente 700 m2g-1 y aproximadamente 1250 m2g-1, aproximadamente 750 m2g-1 y 1000 m2g-1, aproximadamente 800 m2g-1 y 900 m2g-1.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se producen a partir de nanopartículas que tienen un diámetro de entre aproximadamente 1 nm y 100 nm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se producen a partir de micropartículas que tienen un diámetro de entre aproximadamente 0,1 pm y 100 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se producen a partir de nanopartículas y micropartículas.
Las partículas ejemplares que forman las suprapartículas de la presente divulgación incluyen partículas orgánicas, partículas inorgánicas, partículas metálicas o una combinación de las mismas. Las partículas orgánicas ejemplares incluyen partículas poliméricas tales como ácido poliglicólico (PGA), ácido poliláctico (PLA), poli(ácido metacrílico), poli(ácido etacrílico), ácido poliacrílico (PAA), poli(N-isopropilacrilamida), poli(N,N-dimetilacrilamida), poliamidas, poli-2-hidroxibutirato (PHB), gelatinas, policaprolactona (PCL) y poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA). Las partículas inorgánicas ejemplares incluyen cargas minerales como cargas pesadas o cargas de alta densidad, pigmentos, arcillas y otras partículas sintéticas. Otras partículas inorgánicas ejemplares incluyen minerales densos como barita, hematita, óxido de magnesio, óxidos inorgánicos como dióxido de titanio, óxido de calcio, óxido de zinc, óxido de magnesio, óxido de cerio, dióxido de circonio y dióxido de silicio. En un ejemplo, el material es dióxido de silicio (es decir, sílice). Así, en un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden denominarse suprapartículas de sílice. Algunos ejemplos de partículas metálicas son el oro, la plata y el cobre. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender las mismas partículas. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden consistir sustancialmente en partículas de sílice. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender partículas diferentes; por ejemplo, partículas de sílice y de arcilla. En otros ejemplos, las suprapartículas pueden comprender al menos tres, al menos cuatro, al menos 5, al menos 6, al menos 7, al menos 8, al menos 9, al menos 10 partículas diferentes.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden polielectrolitos o material polielectrolítico. En el documento WO 2006/037160 se describen ejemplos de dichas suprapartículas. En este ejemplo, el polielectrolito puede ser un polielectrolito cargado positivamente (o tener la capacidad de estar cargado positivamente) o un polielectrolito cargado negativamente (o tener la capacidad de estar cargado negativamente) o tener una carga neta cero.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden tener diversas formas. Por ejemplo, las suprapartículas pueden tener forma esférica. Algunos ejemplos de formas esféricas son las esferas y los ovoides. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención tienen una forma no esférica. Algunos ejemplos de formas no esféricas son la mancuerna, la semiesfera, el disco, el tetraedro, la fibra, el esferocilindro y las formas irregulares. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden tener una estructura ordenada. Por ejemplo, las suprapartículas pueden comprender una matriz ordenada.
Las suprapartículas esféricas utilizadas en la presente invención pueden caracterizarse por su diámetro. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención tienen un diámetro superior a 100 pm. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden tener un diámetro de al menos aproximadamente 150 pm, aproximadamente 200 pm, aproximadamente 250 pm, aproximadamente 300 pm, aproximadamente 350 pm, aproximadamente 400 pm, aproximadamente 450 pm, aproximadamente 500 pm, aproximadamente 550 pm, aproximadamente 600 pm, aproximadamente 650 pm, aproximadamente 700 pm, aproximadamente 750 pm, aproximadamente 800 pm, aproximadamente 850 pm, aproximadamente 900 pm, aproximadamente 950 pm, aproximadamente 1000 pm. En otros ejemplos, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 150 pm y aproximadamente 1000 pm, aproximadamente 200 pm y aproximadamente 900 pm, aproximadamente 300 pm y aproximadamente 800 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 400 pm y aproximadamente 600 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 450 pm y aproximadamente 550 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 460 pm y aproximadamente 540 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 470 pm y aproximadamente 530 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 480 pm y aproximadamente 520 pm. En otro ejemplo, las suprapartículas pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 490 pm y aproximadamente 510 pm. En otros ejemplos, las suprapartículas pueden caracterizarse por la anchura a través del punto más ancho de su estructura tridimensional. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden tener una anchura coherente con los diámetros ejemplificados anteriormente.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención también pueden contener elementos funcionales reticulados. Por ejemplo, las moléculas funcionales pueden reticularse mediante una reacción química. En un ejemplo, las moléculas de ácido poliglicólico (PGA) se reticulan mediante una reacción química de las moléculas de PGA con cistamina (Tan et al. Adv. Mater. (2012) 24, 3362-3366).
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden producirse utilizando diversos métodos conocidos en la técnica. Los métodos de producción ejemplares incluyen técnicas de autoensamblaje en húmedo (WSA) y autoensamblaje en seco (DSA). La WSA forma suprapartículas por ensamblaje dentro o alrededor de plantillas de gotas suspendidas en medios líquidos. Algunos ejemplos son la absorción de partículas en interfaces bifásicas de gotas de emulsión, la evaporación de gotas de suspensión de partículas flotantes y la organización de partículas con la ayuda de microondas (Park et al. (2006) J. Colloid Interface Sci. 298, 713-719, Kuncicky et al. (2007) Chem Mater. 19, 141-143, Kuncicky et al. (2008) Langmuir. 24, 1371 - 1380). La DSA engloba métodos para fabricar suprapartículas utilizando plantillas de gotitas dispensadas sobre sustratos sólidos. Por ejemplo, se pueden producir suprapartículas tras el ensamblaje de partículas en gotas que residen en sustratos superhidrofóbicos (Rastogi et al. (2008) Adv Mater. 20, 4263-4268). En este ejemplo, una suspensión particulada de nanopartículas de sílice mesoporosa (aproximadamente 5 % en peso) se aplica gota a gota sobre una superficie hidrófila (por ejemplo, una película de parafina) antes de secarse con flujo de aire y recocido a altas temperaturas (por ejemplo, aproximadamente 923 K) para formar suprapartículas de sílice mesoporosa (MS- SPs). En otro ejemplo, pueden utilizarse métodos de impresión por chorro de tinta para producir suprapartículas (Park et al. (2006) J. Colloid Interface Sci. 298, 713-719). Otras suprapartículas ejemplares y métodos para su producción se describen en WO 2001/032760, WO 2006/037160, WO 2009/079688, Wang et al. (2009) J. Mater. Chem. 19, 6451, Wang et al. (2006) Adv. Mater. 18, 795, Wang et al. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 2888. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se producen por electrospraying. Ejemplos de electrospraying se revisan en Jaworek A., 2007 Powder Technology 1, 18 - 35. A continuación también se ejemplifican algunos ejemplos de electrospraying. Por ejemplo, las suprapartículas pueden producirse mediante electrospraying de una solución de nanopartículas que comprende ácido algínico. En este ejemplo, las suprapartículas pueden someterse a calcinación para eliminar el ácido algínico o un derivado del mismo a, por ejemplo, 650 °C.
En otro ejemplo, la superficie de la suprapartícula se modifica mediante la adición de elementos funcionales para mejorar la carga de una carga terapéutica. A la superficie de una suprapartícula se le puede añadir cualquier número de elementos funcionales, eligiendo el que mejor se adapte a la carga terapéutica cargada. En un ejemplo, una fracción, como 3-aminopropiltrietoxisilano (APTS), se injerta en la superficie de la suprapartícula de sílice. Esto introduce una funcionalidad amina que puede interactuar con cualquier grupo carboxilo presente en una carga terapéutica. En otro ejemplo, la suprapartícula se modifica para que tenga una carga neta global que mejore la carga de la carga terapéutica (Tan et al. Adv. Mater. (2012) 24, 3362-3366). Por ejemplo, la superficie de la suprapartícula puede modificarse para que tenga una carga neta positiva global, de forma que se mejore la carga de una carga útil terapéutica que tenga una carga neta negativa global. En otro ejemplo, la superficie de la suprapartícula se modifica para que tenga una carga neta negativa global, de forma que se mejore la carga de una carga útil terapéutica que tenga una carga neta positiva global.
Las suprapartículas utilizadas en la presente invención también pueden contener elementos funcionales reticulados. Por ejemplo, las moléculas funcionales pueden reticularse mediante una reacción química. En un ejemplo, las moléculas de ácido poliglicólico (PGA) se reticulan mediante una reacción química de las moléculas de PGA con cistamina (Tan et al. Adv. Mater. (2012) 24, 3362-3366).
Carga terapéutica
Las suprapartículas pueden hacer llegar sustancias terapéuticas al oído interno en cantidades y durante un tiempo suficientes para aumentar la supervivencia celular en el oído. Las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden una carga útil terapéutica que es un péptido neurotrófico y pueden comprender además otras cargas útiles terapéuticas divulgadas en el presente documento. La "carga terapéutica" adicional puede ser cualquier agente útil para tratar un trastorno auditivo. Ejemplos de agentes incluyen productos biológicos como polinucleótidos, anticuerpos, anticuerpos monoclonales, fragmentos de anticuerpos, conjugados anticuerpo-fármaco, proteínas, proteínas biológicamente activas, proteínas de fusión, proteínas recombinantes, péptidos, polipéptidos, polipéptidos sintetizados, vacunas, sueros terapéuticos, virus, polinucleótidos, células como células madre o partes de las mismas, así como pequeñas moléculas.
Las cargas virales terapéuticas ejemplares pueden comprender retrovirus, adenovirus (AdV), virus adeno-asociado (AAV) o una forma recombinante como el virus adeno-asociado recombinante (rAAV) y sus derivados, como el AAV autocomplementario (scAAV) y el AV no integrador. Otras cargas virales terapéuticas ejemplares pueden ser el virus del herpes simple (VHS), el lentivirus, la vacuna y el virus de la estomatitis vesicular (VSV). Por ejemplo, la carga viral terapéutica puede comprender AAV. Se conocen varios serotipos de AAV que pueden ser cargas virales adecuadas. En un ejemplo, el AAV es del serotipo 2. En otro ejemplo, el AAV es del serotipo 1. En otros ejemplos, el AAV es del serotipo 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 o 13.
En un ejemplo, la molécula pequeña puede ser un neurotransmisor. El término "neurotransmisor" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a una sustancia que transmite señal(es) a través de una sinapsis química de una célula a otra. Generalmente, un neurotransmisor transmite señales a través de una sinapsis química desde una neurona a una célula diana, como otra neurona, célula muscular o célula glandular. En otro ejemplo, la molécula pequeña es un agonista del receptor. El término "agonista" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a una sustancia que inicia una respuesta fisiológica cuando se combina con un receptor. En otro ejemplo, la molécula pequeña es un antagonista del receptor. El término "antagonista" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a una sustancia que interfiere o inhibe la acción fisiológica de un receptor.
Los polinucleótidos ejemplares incluyen polinucleótidos antisentido, ADN de doble cadena (dsADN) o ARN de doble cadena (dsARN). En un ejemplo, el dsADN o dsARN es un aptámero. En otro ejemplo, el dsARN es un siARN, miARN o shARN.
Los anticuerpos y fragmentos de anticuerpos ejemplares incluyen anticuerpos humanos, anticuerpos humanizados, anticuerpos quiméricos, anticuerpos de cadena simple, diabodies, triabodies, tetrabodies o anticuerpos de dominio simple. En un ejemplo, el anticuerpo puede ser biespecífico, un conjugado anticuerpo-fármaco o un anticuerpo biosimilar. Otros polipéptidos ejemplares incluyen citocinas, quimiocinas, hormonas y factores de coagulación sanguínea. En un ejemplo, el polipéptido es una enzima. Las enzimas ejemplares incluyen proteasas, lipasas, asparaginasas, liprotamasas, activadores tisulares del plasminógeno, colagenasas, glutaminasas, hialuronidasas, estreptoquinasas, uricasas, uroquinasas o nucleasas, como una nucleasa programable. En un ejemplo, la enzima puede ser una nucleasa programable dirigida a introducir una modificación genética en un gen o en una región reguladora del mismo. Por ejemplo, la nucleasa programable puede ser una nucleasa de ingeniería guiada por ARN (RGEN). En un ejemplo, el RGEN procede de un genoma arqueal o puede ser una versión recombinante del mismo. En otro ejemplo, el RGEN puede proceder de un genoma bacteriano o ser una versión recombinante del mismo. En otro ejemplo, el RGEN es de un sistema Tipo I (CRISPR)-cas (asociado a CRISPR). En otro ejemplo, el RGEN es de un sistema Tipo II (CRISPR)-cas (asociado a CRISPR). En otro ejemplo, el RGEN es de un sistema Tipo III (CRISPR)-cas (asociado a CRISPR). En un ejemplo, la nucleasa es de una RGEN de clase I o de una RGEN de clase II.
En otro ejemplo, la carga terapéutica adicional puede ser un antígeno que estimule una respuesta inmunitaria en un sujeto. Los antígenos ejemplares incluyen proteínas, péptidos, polisacáridos u oligosacáridos (libres o conjugados con un portador proteico) o mezclas de los mismos. Otros antígenos ejemplares incluyen células o partes de las mismas o una partícula vírica o una parte de la misma.
En un ejemplo, la carga útil terapéutica adicional es útil para tratar uno o más trastornos neurológicos, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la epilepsia o la esclerosis múltiple.
En un ejemplo, la carga útil adicional es un "factor neurotrófico". El término factor neurotrófico se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a moléculas que aumentan el potencial de crecimiento o supervivencia de cualquier célula, incluidas las del sistema auditivo, incluidas las neuronas auditivas y/o sus conexiones sinápticas. Por ejemplo, los factores neurotróficos pueden potenciar el crecimiento o la supervivencia de las células del sistema auditivo situadas en el oído medio, el oído interno o el sistema vestibular. Más arriba se han expuesto ejemplos de estas células.
Los factores neurotróficos ejemplares pueden incluir los agentes comentados anteriormente con eficacia terapéutica conocida para aumentar directa o indirectamente la supervivencia de las células del sistema auditivo y/o sus conexiones sinápticas.
En un ejemplo, el factor neurotrófico es un péptido neurotrófico.
Las suprapartículas de uso en la invención comprenden una carga útil terapéutica en la que la carga útil es un péptido neurotrófico. Algunos ejemplos de péptidos neurotróficos son el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), el factor de crecimiento nervioso, la neurotrofina 3, la neurotrofina 4, los miembros de la familia del factor neurotrófico ciliar (CNTF), como el CNTF, el factor inhibidor de la leucemia (LIF), la interleucina 6 (IL-6), el factor de maduración de la glía (GMF), el factor de crecimiento insulínico 1 (IGF-1), la neuregulina 1, la neuregulina 2, la neuregulina 3 y la neuregulina 4, Neuregulina 2, Neuregulina 3 y Neuregulina 4, factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), miembros de la familia del factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF) como GDNF, neurturina (NRTN), artemina (ARTN) y persefina (PSPN), efrinas como Al, A2, A3, A4, A5, Bl, B2 y B3, factor de crecimiento insulínico-1 (IGF-1) e interleucinas como IL-11.
Una de las causas de la degeneración de las neuronas ganglionares espirales es la pérdida del suministro endógeno de neurotrofinas. Así, en un ejemplo, el péptido neurotrófico es una neurotrofina. El término "neurotrofina" se utiliza en el contexto de la presente invención para referirse a proteínas que inducen la supervivencia, el desarrollo y/o la función de las neuronas y/o sus conexiones sinápticas. Las neurotrofinas ejemplares se han descrito anteriormente e incluyen el BDNF, el factor de crecimiento nervioso, la neurotrofina-3 y la neurotrofina-4. Por consiguiente, en un ejemplo, la suprapartícula de uso en la presente invención comprende BDNf . En otro ejemplo, la suprapartícula de uso en la presente invención comprende factor de crecimiento nervioso. En otro ejemplo, la suprapartícula de uso en la presente invención comprende neurotrofina-3. En otro ejemplo, la suprapartícula de uso en la presente invención comprende neurotrofina-4. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos dos neurotrofinas diferentes. En otros ejemplos, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos tres o cuatro neurotrofinas diferentes. En un ejemplo, la suprapartícula no comprende BDNF.
La eficacia terapéutica puede mejorarse administrando suprapartículas que comprendan múltiples cargas terapéuticas diferentes, siempre que al menos una de las cargas terapéuticas sea un péptido neurotrófico. Así, en un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco, al menos seis, al menos siete, al menos ocho, al menos nueve, al menos 10 cargas útiles terapéuticas diferentes, siempre que al menos una de las cargas útiles terapéuticas sea un péptido neurotrófico.
Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos dos péptidos neurotróficos diferentes. En otros ejemplos, las suprapartículas pueden comprender al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco péptidos neurotróficos diferentes. En estos ejemplos, se contemplan diversas combinaciones de péptidos neurotróficos, como las neurotrofinas. Las combinaciones ejemplares de péptidos neurotróficos incluyen BDNF y factor de crecimiento nervioso, BDNF y neurotrofina-3, BDNF y neurotrofina-4, BDNF y CNTF, BDNF y GDNF, BDNF e IL-11, neurotrofina-3 y neurotrofina-4, neurotrofina-3 y CNTF, neurotrofina-3 y CNTF, neurotrofina-3 y GDNF, neurotrofina-3 e IL-11, neurotrofina-4 y CNTF, neurotrofina-4 y GDNF, neurotrofina-4 e IL-11, CNTF y GDNF, CNTF e IL-11, GDNF e IL-11, BDNF,<neurotrofina-3 y neurotrofina-4, BDNF, neurotrofina-3 y CNTF,>BD<n>F,<neurotrofina-3 y GDNF, BDNF, CNTF y GDNF,>BDNF, CNTF e IL-11, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y CNTF, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y GDNF, neurotrofina-3, CDNF y GD F, neurotrofina-3, neurotrofina-4 e IL-11, neurotrofina-4, CNTF y GD F, neurotrofina-4, CNTF e IL-11, BDNF, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y CNTF, BDNF, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y GDNF, BDNF, neurotrofina-3, CNTF y GDNF, BDNF, neurotrofina-4, CNTF y GDNF, BDNF, neurotrofina-3, neurotrofina-4 e IL-11, neurotrofina-3, neurotrofina-4, CNTF y GDNF, neurotrofina-3, neurotrofina-4, CNTF e IL-11.
Diversas intervenciones otológicas, como los procedimientos quirúrgicos y la implantación de dispositivos auditivos, pueden provocar efectos secundarios como daños tisulares, inflamación y/o infección en el oído medio e interno. La(s) respuesta(s) biológica(s) montada(s) contra tales efectos secundarios puede(n) afectar indirectamente al potencial de crecimiento o supervivencia de las células del sistema auditivo y/o de sus conexiones sinápticas. Así pues, los factores neurotróficos contribuyen a la reparación de los tejidos, reduciendo la inflamación y/o reduciendo la infección. En consecuencia, otros factores neurotróficos ejemplares incluyen esteroides o antioxidantes. Otros factores neurotróficos ejemplares incluyen anticuerpos u otras proteínas de unión como anti-Tropomiosin receptor quinasa (TrK) B, anti-TrK C o proteínas de unión que interactúan con el receptor de neurotrofina p75. Por ejemplo, los antagonistas del receptor de neurotrofina p75. En otro ejemplo, los factores neurotróficos incluyen ácidos nucleicos. Por ejemplo, el factor neurotrófico puede comprender una terapia génica, ARN silenciador como un siARN o miARN, construcciones de expresión como plásmidos de ADN que comprenden un ácido nucleico de interés. En un ejemplo, el factor neurotrófico es una construcción de expresión que comprende un ácido nucleico que codifica una(s) opsina(s).
Otras combinaciones ejemplares de carga útil incluyen un esteroide, un antioxidante, un anticuerpo o un ácido nucleico y al menos uno, al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco péptidos neurotróficos diferentes. Por ejemplo, una suprapartícula de uso en la presente invención puede comprender un esteroide como la dexametasona y uno o más de BDNF, factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4, GDNF e IL-11. En otro ejemplo, una suprapartícula puede comprender un vector de expresión que comprende una opsina y uno o más de BDNF, factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y GDNF. En otro ejemplo, una suprapartícula de uso en la presente invención puede comprender un anticuerpo tal como anti-Tropomiosin receptor quinasa (TrK) B o anti-TrK C y uno o más de BDNF, factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4 y GDNF.
En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos cinco cargas útiles terapéuticas diferentes en las que al menos una carga útil terapéutica es un péptido neurotrófico. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos tres cargas terapéuticas diferentes en las que dos cargas terapéuticas son péptidos neurotróficos. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender al menos cuatro cargas útiles terapéuticas diferentes, en las que tres cargas útiles terapéuticas son péptidos neurotróficos. En estos ejemplos, no es necesario que la carga terapéutica adicional aumente el potencial de crecimiento o supervivencia de las células del sistema auditivo, sino que puede proporcionar otro beneficio terapéutico. Por ejemplo, la carga terapéutica adicional puede suprimir el sistema inmunitario de un sujeto tras la administración de suprapartículas. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender una carga útil que reduce la supervivencia de las células del sistema auditivo o sus conexiones sinápticas y un péptido neurotrópico. En este ejemplo, el péptido neurotrófico puede aliviar la reducción de la supervivencia de las células del sistema auditivo o de sus conexiones sinápticas. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención comprenden agentes antineoplásicos que incluyen cisplatino o compuestos relacionados, antibióticos que incluyen aminoglucósidos como tobrahmicina o compuestos relacionados, diuréticos de asa como furosemida, antimetabolitos como metotrexato, salicilatos como aspirina o una fracción radiactiva y un péptido neurotrófico. Por ejemplo, una suprapartícula de uso en la presente invención puede comprender un antibiótico y uno o más de BD F, factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4, GD F y IL-11.
Dependiendo del lugar de administración, puede ser necesario que la carga terapéutica se difunda desde el oído medio hasta el oído interno o el sistema vestibular. Esto puede ocurrir mediante la difusión de la carga terapéutica a través de las viudas redondas u ovaladas. Así, en un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden comprender además una molécula o moléculas que ayuden a la difusión de la carga terapéutica a través de las ventanas redonda y oval hacia el oído interno y/o el sistema vestibular.
En un ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico superior a 7. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico superior a 8. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico superior a 9. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico superior a 10. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 7 y 10. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 7 y 9. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 8 y 10. En otro ejemplo, la carga terapéutica tiene un punto isoeléctrico entre 9 y 10.
En la técnica se conocen varios métodos de producción de suprapartículas que contienen una o varias cargas terapéuticas. Las suprapartículas que contienen una carga terapéutica pueden denominarse suprapartículas cargadas en el contexto de la presente invención. Los métodos de producción de suprapartículas cargadas para su uso en la presente invención no están particularmente limitados, siempre que la suprapartícula resultante pueda transportar la carga terapéutica al oído de un sujeto. En Wang et al. se revisan métodos ejemplares de carga. (2009) J. Mater. Chem. 19, 6451 e incluyen la encapsulación y el atrapamiento de la carga útil terapéutica. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden cargarse poniendo en contacto la suprapartícula con una solución acuosa de la carga útil terapéutica seguida de un periodo de incubación. La solución de carga terapéutica puede contener un exceso de la cantidad de carga terapéutica que se va a cargar en la suprapartícula y la incubación puede tener lugar a temperatura ambiente. La agitación de la solución que contiene la suprapartícula y la carga terapéutica puede utilizarse para mejorar la carga de la carga.
Un experto en la materia apreciará que el nivel requerido de carga útil terapéutica probablemente se verá influido por la propia carga útil terapéutica y la indicación tratada según la presente divulgación.
Formulaciones
Las suprapartículas de uso en la presente invención pueden formularse como una composición farmacéutica adecuada para su administración a un sujeto. Las composiciones farmacéuticas ejemplares pueden proporcionar suprapartículas solas o en combinación con un portador, diluyente o excipiente farmacéuticamente aceptable. En estas composiciones, las suprapartículas se proporcionan en una cantidad suficiente para administrar una cantidad terapéuticamente eficaz de carga terapéutica al oído de un sujeto. Dependiendo de la vía de administración concreta, puede utilizarse una variedad de portadores aceptables, conocidos en la técnica, como por ejemplo los descritos en Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Co. N.J. USA, 1991).
Las composiciones farmacéuticas ejemplares también pueden comprender soluciones, dispersiones, suspensiones o emulsiones acuosas o no acuosas estériles farmacéuticamente aceptables, así como polvos estériles para su reconstitución en soluciones o dispersiones inyectables estériles justo antes de su uso. Entre los ejemplos de portadores, diluyentes, disolventes o vehículos acuosos y no acuosos adecuados se incluyen el agua, el etanol, los polioles (como el glicerol, el propilenglicol, el polietilenglicol y similares) y sus mezclas adecuadas, los aceites vegetales y los ésteres orgánicos inyectables como el oleato de etilo. La fluidez adecuada puede mantenerse, por ejemplo, mediante el uso de materiales de recubrimiento como la lecitina, el mantenimiento del tamaño de partícula requerido en el caso de las dispersiones y el uso de tensioactivos. Dichas composiciones también pueden contener adyuvantes como conservantes, agentes humectantes, agentes emulsionantes y agentes dispersantes o agentes antibacterianos y antifúngicos.
En otro ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la presente invención pueden incorporarse a sistemas de liberación lenta o dirigida. Estos sistemas de liberación lenta pueden incluir espumas, geles, gotas y aerosoles para administración tópica o un depósito para inyección. Algunos ejemplos de sistemas de liberación lenta son las matrices poliméricas, los liposomas y las microesferas. Las matrices poliméricas incluyen sistemas basados en depósitos en los que las suprapartículas están encerradas en revestimientos poliméricos porosos (Yang y Pierstorff (2012) JALA. 17, 50-58) y sistemas de matriz monolítica en los que las suprapartículas están incrustadas en matrices poliméricas (Langer R (1990) Science. 249, 1527-1533). Los liposomas pueden ser sistemas de administración de fármacos biodegradables y anfifílicos, que pueden formularse utilizando fosfolípidos y colesterol. Las microesferas pueden formularse utilizando polímeros biodegradables y biocompatibles.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención se proporcionan en una formulación que mejora la difusión a través de una membrana dentro del oído de los sujetos, como la membrana timpánica, ventanas ovaladas o redondas. Por ejemplo, las formulaciones de suprapartículas pueden comprender perilinfa artificial.
Terapia Combinada
La suprapartícula de uso en la presente invención puede combinarse con otra intervención terapéutica para mejorar el tratamiento. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden administrarse en combinación con un audífono. En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden administrarse en combinación con uno o más fármaco(s) adicional(es) útil(es) para el tratamiento de un trastorno auditivo, pérdida de audición o una patología asociada, como inflamación o infección. En un ejemplo, pueden administrarse medicamento(s) adicional(es) en la misma formulación que la suprapartícula de uso en la presente invención. En otro ejemplo, pueden administrarse fármacos adicionales en una formulación separada. En este ejemplo, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden administrarse secuencial o simultáneamente con el otro fármaco o fármacos. Además, el fármaco o fármacos adicionales pueden administrarse por una vía alternativa a la suprapartícula, como por vía sistémica, intramuscular u oral.
Diversas intervenciones óticas permiten acceder directamente a la cóclea y, por tanto, ofrecen la oportunidad de implantar suprapartículas en su interior. En consecuencia, las suprapartículas de uso en la presente invención pueden administrarse en combinación con una intervención ótica con el fin de mejorar el potencial de crecimiento o supervivencia de las células del sistema auditivo y/o proteger la audición residual.
Entre las intervenciones óticas ejemplares abarcadas por la presente divulgación se incluyen los implantes y la cirugía ótica. Algunos ejemplos de implantes son los dispositivos médicos auris-interna o auris-media, como los dispositivos cocleares, los dispositivos para preservar la audición, los dispositivos para mejorar la audición, las sondas de timpanostomía, los electrodos cortos, las microprótesis o prótesis similares a pistones, las agujas, los trasplantes de células madre y los dispositivos de administración de fármacos. Las cirugías óticas ejemplares incluyen cirugía del oído interno, timpanostomía, cocleostomía, laberintotomía, mastoidectomía, estapedectomía, estapedotomía, sacculotomía endolinfática o similares.
Por consiguiente, la presente invención abarca una suprapartícula de uso en la presente invención que se utiliza en un método para mejorar la pérdida de audición o reducir la progresión de la pérdida de audición en un sujeto con pérdida de audición que se describe clínicamente como leve, moderada o grave y dicho método comprende además implantar un dispositivo coclear. En un ejemplo, el dispositivo de cóclea está provisto de un túnel que atraviesa el oído interno. Dicho túnel puede facilitar el suministro de múltiples dosis de suprapartículas al oído interno a lo largo del tiempo. En estos ejemplos, las suprapartículas pueden promover el recrecimiento periférico de las fibras nerviosas para que estén más cerca de los electrodos del dispositivo coclear.
Administración
En un ejemplo, la suprapartícula utilizada en la invención suministra la carga terapéutica a una célula del oído interno, oído medio y/o sistema vestibular del sujeto. En otro ejemplo, la suprapartícula de la invención entrega la carga terapéutica a una célula neural, al tejido neural o al cerebro.
En un ejemplo, las suprapartículas utilizadas en la invención pueden fijarse a un haz de electrodos cocleares antes de su implantación. Por consiguiente, en un ejemplo, la pérdida de audición se mejora o la progresión de la pérdida de audición se reduce en un sujeto con pérdida de audición que se describe clínicamente como leve, moderada o grave mediante la implantación de una guía de electrodos coclear que comprende suprapartículas de uso en la presente invención.
Las composiciones que comprenden suprapartículas de uso en la invención según la presente divulgación se administran a una o ambas orejas de un sujeto. Tal como se utiliza aquí, el "sujeto" puede ser cualquier organismo con un trastorno auditivo. En un ejemplo, el sujeto es un mamífero. En un ejemplo, el sujeto es un ser humano. Por ejemplo, el sujeto humano puede ser un adulto. En un ejemplo, el sujeto humano es un niño. Otros mamíferos ejemplares son los animales de compañía, como perros o gatos, o los animales de cría, como caballos o vacas. Términos como "sujeto", "paciente" o "individuo" son términos que, en su contexto, pueden utilizarse indistintamente en la presente divulgación. Los sujetos cuya pérdida auditiva mejora o cuya progresión de la pérdida auditiva se reduce según la presente invención tienen una pérdida auditiva descrita clínicamente como leve, moderada o grave. En un ejemplo, los sujetos tienen una pérdida de audición leve. En otro ejemplo, los sujetos tienen una pérdida de audición moderada. En otro ejemplo, los sujetos tienen una pérdida de audición severa.
En un ejemplo, las composiciones que comprenden suprapartículas de uso en la invención se administran sobre la membrana timpánica. En este ejemplo, dichas composiciones pueden formularse para administración tópica (por ejemplo, gotas, geles, espumas, aerosoles).
En otro ejemplo, las composiciones que comprenden suprapartículas de uso en la invención se administran a la cavidad del "oído medio". El término "oído medio" en el contexto de la presente invención se utiliza para referirse al espacio entre la membrana timpánica y el oído interno. Así pues, el oído medio es externo a todos los tejidos del oído interno. Por ejemplo, las composiciones que comprenden suprapartículas de uso en la invención pueden administrarse al oído medio mediante inyección a través de la membrana timpánica. En este ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención pueden administrarse como inyección de depósito. En otro ejemplo, un clínico tratante puede producir una abertura en la membrana timpánica para facilitar el acceso de composiciones al oído medio. Cuando se administran composiciones que comprenden suprapartículas de uso en la invención al oído medio, las composiciones pueden administrarse en la ventana redonda y/u oval.
En otro ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención se administran en el oído interno. Por ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención pueden administrarse a la cóclea. En un ejemplo, las suprapartículas de uso en la invención pueden administrarse al giro basal de la cóclea. Se conocen técnicas quirúrgicas para acceder a la cóclea o a otras estructuras del oído interno. Se describen técnicas ejemplares para acceder quirúrgicamente a la cóclea humana en, por ejemplo, Clark GM, et al., "Surgery for an improved multiple-channel cochlear implant", Ann Otol Rhinol Laryngol 93 :204-7, 1984, y en Clark GM, et al., "Surgical and safety considerations of multichannel cochlear implants in children", Ear and Hearing Suppl. 12: 15S-24S, 1991.
La combinación de suprapartículas de uso en la presente invención con la intervención ótica se discute más arriba. En estos ejemplos, la intervención ótica puede producirse simultáneamente con la administración de suprapartículas de uso en la presente invención. Por ejemplo, un dispositivo coclear puede implantarse simultáneamente con suprapartículas de uso en la presente invención. Sin embargo, el aumento de la supervivencia de las neuronas ganglionares espirales puede mejorar la utilidad de un implante coclear. Así, puede ser deseable implantar un dispositivo coclear después de que se hayan administrado las suprapartículas de uso en la presente invención. Por ejemplo, se puede implantar un dispositivo coclear alrededor de un mes, alrededor de dos meses, alrededor de tres meses, alrededor de seis meses después de que se hayan administrado las suprapartículas. En estos ejemplos, pueden administrarse suprapartículas adicionales de uso en la presente invención con el dispositivo coclear.
En un ejemplo, una cantidad terapéuticamente eficaz de suprapartículas de uso en la presente invención se administra al sujeto con pérdida auditiva que se describe clínicamente como leve, moderada o grave para mejorar la pérdida auditiva o reducir la progresión de la pérdida auditiva. En un ejemplo, se administran múltiples suprapartículas. Por ejemplo, pueden administrarse al menos dos, al menos tres, al menos cuatro, al menos 5, al menos 10, al menos 20 suprapartículas a un oído del sujeto. En otro ejemplo, se administran entre una y 10 suprapartículas. En otros ejemplos, se administran de dos a nueve, de tres a ocho, de cuatro a siete o de cinco a seis suprapartículas en un oído del sujeto. En estos ejemplos, las suprapartículas pueden comprender la misma carga útil. Alternativamente, en otro ejemplo, las suprapartículas se cargan con diferentes cargas útiles. Por ejemplo, puede administrarse una suprapartícula cargada con un péptido neurotrófico y una suprapartícula cargada con un esteroide. En otro ejemplo, puede administrarse una suprapartícula cargada con un péptido neurotrófico y una suprapartícula cargada con un antibiótico. En otro ejemplo, una suprapartícula cargada con un péptido neurotrófico puede administrarse con un antibiótico.
Un experto en la materia comprenderá que los síntomas de los trastornos auditivos, como la pérdida de audición, pueden variar de un oído a otro. Por ejemplo, la pérdida de audición en un oído puede ser más grave en uno de los oídos de un sujeto en comparación con el otro. Así, en un ejemplo, la dosis administrada puede variar entre las orejas según sea necesario.
Composiciones/Kits
Las suprapartículas de uso en la presente invención pueden suministrarse en un kit o envase. En un ejemplo, las composiciones pueden suministrarse en un envase monodosis, como un gotero o una jeringa precargada.
En un ejemplo, el kit puede comprender además un audífono o un implante como los comentados anteriormente. Por consiguiente, en un ejemplo, el kit puede comprender una suprapartícula de uso en la presente invención y un implante coclear.
EJEMPLOS
EJEMPLO 1 - Materiales y métodos
Animales de experimentación
En este estudio se utilizaron siete cobayas pigmentadas adultas jóvenes de ambos sexos (media de 550 g). Todos los procedimientos fueron aprobados por el comité ético correspondiente de acuerdo con las Directrices para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y se ajustaron al Código de Prácticas del Consejo Nacional de Salud e Investigación Médica de Australia.
Respuestas auditivas del tronco encefálico
En este estudio sólo se utilizaron animales con oídos externos normales desde el punto de vista otoscópico. Antes de cualquier procedimiento quirúrgico se evaluó el estado auditivo bajo anestesia (ketamina, 60mg/kg (Parnell Australia) y xilacina, 4mg/kg (Ilium, Australia); inyección intramuscular). Se midieron las respuestas auditivas del tronco encefálico (ABR) para evaluar el estado auditivo de las cobayas antes y después de la sordera utilizando procedimientos descritos previamente (Wise et al. (2005) J Comp Neurol. 487, 147-165; Wise et al. (2010) Mol Ther. 18, 11 11-1122. Se colocó a las cobayas anestesiadas sobre una almohadilla térmica con la temperatura mantenida a 37 °C en una sala insonorizada y se colocaron electrodos de aguja en el vértice craneal, en la nuca y en el abdomen. Los ABR se midieron con clics acústicos emitidos por un altavoz calibrado a intensidades de hasta 100 dB de nivel de presión sonora (SPL) de pico equivalente (p.e.). El ABR se amplificó, se grabó en un ordenador y se promedió en 200 ensayos que se presentaron con intensidades de estímulo que oscilaban entre 0 dB y 100 dB p.e. SPL. Se determinó el umbral auditivo y sólo se seleccionaron cobayas con umbrales auditivos normales en ambos oídos (umbral ABR <50 dB p.e. SPL).
Procedimiento de ensordecimiento inducido por toxinas
Los animales fueron ensordecidos ototóxicamente utilizando un procedimiento que se ha demostrado previamente que produce una SNHL bilateral severa (Shepherd et al. (2005) J Comp Neurol. 486, 145-158; Wise et al. (2010) Mol Ther. 18, 1111-1122; Landry et al.
(2011) Hear Res. 282, 303-313. Bajo anestesia gaseosa (1-2% de isoflurano en 02, lL/min) se expuso y canuló la vena yugular derecha. Se inyectó lentamente frusemida (130 mg/kg; Ilium, Australia) diluida en solución de Hartmann caliente. Se ligó la vena y se selló la incisión con cianoacrilato. A continuación, se inyectó por vía subcutánea (s.c.) el aminoglucósido ototóxico sulfato de kanamicina (420 mg/kg; Sigma-Aldrich, EE.<u>U.) disuelto en 3 ml de solución de Hartmann. Aproximadamente cuatro días después del procedimiento de ensordecimiento se volvieron a medir los ABR, utilizando anestesia gaseosa como se ha descrito anteriormente, para confirmar la sordera. Un aumento de los umbrales auditivos de >50 dB indica una SNHL de grave a profunda. Todos los umbrales registrados eran >100 dB e.p. SPL, que era la intensidad máxima presentada.
Preparación de suprapartículas
Las nanopartículas de sílice mesoporosa (MS) se prepararon según Wang et al. (2010) Chem Mater. 22, 3829-3831. Las nanopartículas de MS se dispersaron en agua Milli-Q con una concentración de partículas del 5% en peso y se sometieron a un breve proceso de sonicación para formar una suspensión coloidal estable. A continuación, se aplicó una alícuota de 0,5 a 2,0 |<j>L- de la dispersión de nanopartículas MS a una superficie plana, que se cubrió previamente con una película de parafina. Las gotitas se secaron bajo flujo de aire para impulsar el ensamblaje de las nanopartículas de MS en suprapartículas de sílice mesoporosa (<m>S-SP) mediante la acción de la fuerza capilar. El tamaño de las MS-SP se controló mediante el volumen de la dispersión de nanopartículas aplicada en la gota.
Bajo la fuerza capilar, los coloides MS se autoensamblan en una estructura compacta para formar MS-SP. A continuación, las MS-SP se retiraron de la película de parafina, se transfirieron a un recipiente cerámico y se recocieron a 923 K para mejorar la estabilidad mecánica de las MS-SP. Se recogieron las MS-SP, y se demostró que tenían una estructura de poros bimodal (2-3 nm y 15-30 nm) y que los macroporos dentro de la MS-SP, el espacio entre las nanopartículas densamente empaquetadas, era de 100-200 nm, dando lugar a una estructura porosa con una elevada área superficial. Las MS-SP utilizadas en este estudio tenían un diámetro de aproximadamente 580 jm .
Propiedades de esterilización de suprapartículas, carga de neurotrofinas y liberación de neurotropismos
Las MS-SP se esterilizaron sumergiéndolas en 100 j í de etanol (80 vol/vol%) durante 4 horas antes de enjuagarlas con 100 j í de agua Milli-Q seis veces. A continuación, las MS-SP se lavaron una vez en solución salina tamponada con fosfato 0,1 M (PBS). Se cargaron ocho MS-SP para cada animal experimental colocándolas en un tubo Eppendorf que contenía 15 j í de solución de BD F (Geneway, BD F Human Protein, Cat. # 10-663-45078) (1 mg/ml de b D F) y se incubaron a temperatura ambiente durante tres días con agitación manual ocasional.
Inmediatamente antes de la implantación, las MS-SP cargadas con F de BD (BD F-MS-SP) se enjuagaron una vez en 20 j í de agua Milli-Q. Las MS-SP poseen grandes volúmenes de poros y elevadas áreas superficiales, por lo que permiten la carga de grandes cantidades de BDNF a concentraciones terapéuticamente relevantes, necesarias para la supervivencia efectiva del nervio en la cóclea.
Cirugía de implante bilateral
Una semana después de la sordera, los animales fueron sometidos a cirugía de implante coclear bilateral utilizando técnicas quirúrgicas asépticas. Se anestesió a las cobayas con una inyección intramuscular de ketamina (60 mg por kg de peso corporal) y xilacina (4 mg por kg de peso corporal). Mediante un abordaje postauricular, se expuso la bulla y se perforó un pequeño orificio para exponer el giro basal de la cóclea. Se realizó una cocleostomía (aproximadamente 800 gm) con una fresa de diamante de 0,8 mm y se aplicó una succión suave para eliminar los restos óseos de la cóclea (Figura 1). Las SP se suspendieron en solución salina estéril y se colocaron 8 SP en el giro basal de la cóclea utilizando un catéter de poliuretano de calibre 21 (Optiva, Medex Medical, Reino Unido). Una cóclea se implantó con BD F-SPs y la otra cóclea se implantó con SPs sin carga (control-SPs) utilizando técnicas quirúrgicas idénticas. Se aleatorizó el lado implantado con las BDNF-SP. Tras la implantación, se colocó un pequeño trozo de músculo sobre la cocleostomía para sellar la cóclea. La herida se cerró suturando los músculos circundantes en dos capas y cerrando la incisión cutánea con grapas. Después de la cirugía y al día siguiente se administró solución de Hartmann (lOml/kg; s.c.), el antibiótico Baytril (Bayer, Alemania) (O. lOmg/kg; s.c.) y el analgésico Temgesic (Reckitt-Benckiser, Reino Unido) (50 mg/kg; s.c.) para ayudar a la recuperación.
Recogida y preparación de tejidos
Tras el periodo de tratamiento de 28 días, se administró a los animales una sobredosis de pentobarbital (150mg/kg; intraperitoneal) y se les perfundió transcardialmente con NaCl al 0,9% (37°C) seguido de Formalina tamponada neutra al 10% (10% NBF; 4°C). Se disecaron las cócleas y se practicó un pequeño orificio en el ápice. Se practicó una incisión en las ventanas redonda y oval con una aguja de calibre 25 y las cócleas se fijaron posteriormente en NBF al 10 % durante una hora en un agitador a temperatura ambiente. A continuación, las cócleas se colocaron en ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) al 10 % en PBS a temperatura ambiente para su descalcificación. Tras la descalcificación, las cócleas se crioprotegieron en una solución de sacarosa (15% y luego 30%) antes de incrustarlas en el compuesto de criosección Tissue-Tek O.C.T. (Sakura, Japón), tal como se ha descrito anteriormente (Landry et al. (2011) Hear Res. 282, 303-313) y almacenados a -80°C. Las cócleas se seccionaron a 12gm utilizando un criostato CM 1900 UV (Leica, Alemania) a -22°C en el plano modiolar y se montaron en portaobjetos Superfrost- Plus (Menzel-Glaser, Braunschweig, Alemania). Se tiñó una serie representativa de secciones cocleares con hemotoxilina de Mayer y eosina de Putt (H&E) para realizar un examen cualitativo general y mediciones de la densidad de SGN dentro del canal de Rosenthal.
Medición de la densidad de las neuronas ganglionares espirales
Toda la cuantificación fue llevada a cabo por un único observador ciego a los grupos experimentales. Las secciones se visualizaron y se obtuvieron imágenes utilizando un microscopio Axio Lab y software (Zeiss, Alemania). El área del canal de Rosenthal se midió para cada región coclear (Región 1 a 8; véase la Figura 1) utilizando ImageJ VI .46 (NTH, EE.UU., http://rsb.info.nih.gov/ij/index.html). Se identificaron y contaron los SGN dentro del canal de Rosenthal. Sólo se contaron las SGN que mostraban un núcleo claro utilizando técnicas publicadas anteriormente (Wise et al. (2011) Neurotherapeutics. 8, 774-787). Los datos se recogieron de cinco secciones no continuas con una separación de 72 pm garantizando que ninguna célula se contara más de una vez. La densidad de las SGN se determinó para cada región coclear como media de cinco secciones. En las regiones cocleares apicales (regiones 6-8), el canal de Rosenthal suele estrecharse, por lo que se combinaron los datos de densidad de SGN de las regiones 6-8.
Medidas de la respuesta de los tejidos
Para cuantificar la respuesta inmunitaria a las SP implantadas, se midió la extensión de la fibrosis y el crecimiento de hueso nuevo en la cóclea en secciones teñidas con hematoxilina y eosina en tres lugares diferentes separados por una distancia de al menos 400 pm. La respuesta tisular se cuantificó como el porcentaje del área de la escala timpánica ocupada por células inflamatorias o crecimiento tisular mediante técnicas descritas previamente (Wise et al. (2011) Neurotherapeutics. 8, 774-787). Brevemente, se capturó una imagen de la escala timpánica y se midió su área. Se utilizó el algoritmo "Moments" de Image J para umbralizar la imagen e identificar la respuesta tisular. Se midió el área de la escala timpánica y se calculó la proporción de ésta ocupada por la respuesta tisular. Los datos se midieron desde un total de seis posiciones dentro de la cóclea y con tres puntos de datos por cóclea promediados para la región basal inferior (Ai-Aiii) y tres puntos de datos promediados para la región basal superior (Bi-Biii) (véase la Figura 1A).
Estadísticas
Las comparaciones estadísticas de la densidad de SGN y la respuesta tisular se realizaron comparando los datos de las cócleas implantadas con BDNF-SPs con los datos de la cóclea de control contralateral implantada con control-SPs. Para determinar la significación estadística se utilizó un análisis de varianza (ANOVA) de medidas repetidas (MR) con un nivel de significación de p<0,05 y se efectuaron comparaciones post hoc mediante el método de Holm Sidak.
EJEMPLO 2 - Modelo de sordera
Los animales sordos presentaban umbrales ABR superiores a 100 dB SPL p.e. (datos no mostrados). El análisis histológico confirmó que el órgano de Corti se había colapsado por completo, lo que indicaba que el procedimiento de ensordecimiento había provocado la pérdida total de las células ciliadas y la degeneración de las células de sostén, de tal forma que, por lo general, había un epitelio completamente aplanado (Figura 2). Los efectos de la técnica de ensordecimiento son simétricos, con una pérdida de SGN similar entre los oídos (Xu et al. (1993) Hear Res. 70, 205-215) indicando que la cóclea contralateral sirve como control fiable para las técnicas experimentales diseñadas para mejorar la supervivencia de la SGN.
EJEMPLO 3 - Supervivencia de la neurona del ganglio espiral
Se examinaron y cuantificaron secciones cocleares para determinar el efecto del tratamiento con BDNF-SP en la supervivencia de la SGN. La Figura 2 muestra ejemplos representativos de las regiones cocleares 1-5 (Rl-5) tomados de una cóclea implantada con BDNF-SPs (panel izquierdo) y de una cóclea de control implantada con Control-SPs (panel derecho). La sordera por aminoglucósidos provocó un desplazamiento bilateral del umbral de >50 dB a los clics acústicos (datos no mostrados) y la pérdida completa del órgano de Corti en toda la cóclea (Figura 2).
Se observó la supervivencia de SGN en una amplia extensión espacial de la cóclea en todas las regiones cocleares excepto en las más apicales, con densidades de SGN que coincidían con las densidades neurales en cobayas con audición normal de estudios anteriores (Wise et al. (2005) J Comp Neurol. 487, 147-165; Shepherd et al. (2008) Hear Res.
242, 100-109). Cabe destacar que muchos de los otros enfoques clínicamente traducibles para administrar neurotrofinas a la cóclea, como la terapia génica, la terapia basada en células, los recubrimientos de electrodos y los hidrogeles colocados en la ventana redonda, han observado efectos de supervivencia de la SGN restringidos a las regiones cocleares basales, muy cerca del dispositivo de administración del fármaco.
En consecuencia, los presentes resultados aportan pruebas directas de la presencia de un nivel terapéutico de BDNF en las regiones cocleares medias superiores, como demuestra la mejora de la supervivencia de la SGN en estas regiones.
EJEMPLO 4 - Pérdida auditiva inducida por ruido
En cuanto a los déficits funcionales en modelos animales de sinaptopatía, el cambio más comúnmente descrito es una reducción de la amplitud de las respuestas auditivas evocadas como consecuencia de un menor número de neuronas auditivas activadas por el estímulo acústico. Sin embargo, los datos de la Figura 3 muestran por primera vez en experimentos conductuales, y a partir de registros neuronales en el colículo inferior, que existe un déficit en la detección de estímulos acústicos modulados en animales con sinaptopatía coclear tras la exposición al ruido. Los déficits perceptivos de la sinaptopatía coclear son reales y medibles mediante tareas conductuales y registros electrofisiológicos y, lo que es más importante, permiten evaluar el tratamiento con neurotrofinas para reparar las sinapsis perdidas.
Los daños derivados de la exposición al ruido se extienden mucho más allá del epicentro de la pérdida de células ciliadas. Los datos muestran que la sinaptopatía se produce en las células ciliadas internas supervivientes (por ejemplo, en la figura 4). Se realizaron experimentos para determinar si la implantación intracoclear (Figura 4B) de suprapartículas cargadas con neurotrofinas podía recuperar las sinapsis auditivas perdidas tras una exposición a ruidos perjudiciales que provocó una pérdida significativa de células ciliadas. Los resultados de estos experimentos fueron sobresalientes; se mostró una recuperación completa en el número de sinapsis tras el tratamiento con neurotrofinas (Figura 4B).
EJEMPLO 5 - Biocompatibilidad de las suprapartículas
Un requisito previo para la viabilidad clínica del sistema de administración de fármacos SP es que sea seguro para su implantación en seres humanos. Con el fin de determinar la seguridad de las SP para la administración de fármacos, se cuantificó la respuesta tisular a la implantación de BD F-SPs y Control-SPs dentro de la cóclea (véase la Figura 1). La respuesta tisular se cuantificó midiendo la proporción de la escala timpánica ocupada por el nuevo tejido y los datos se presentan en la Figura 5.
Se produjo una interacción significativa entre la región coclear y el tratamiento SP (ANOVA de medidas repetidas de dos vías, p=0,029). El análisis post hoc indicó que la respuesta tisular fue significativamente mayor en la Región A en comparación con la Región B (Holm-Sidak, p<0,001) y fue significativamente mayor en las cócleas implantadas con BDNF-SPs en comparación con las cócleas implantadas con Control-SPs (Holm-Sidak, p=0,003). La respuesta tisular, compuesta por tejido fibrótico suelto y crecimiento de hueso nuevo, se limitó a una pequeña proporción de la escala timpánica cerca del lugar de implantación en la región coclear basal. Más a lo largo de la cóclea, en los giros medios la respuesta tisular ocupaba una proporción aún menor de la escala timpánica (Regiones A y B Figura 1; Figura 2). Otros compartimentos cocleares (la escala vestibular y la escala media) carecían de respuesta tisular. Estos resultados demuestran que las SP fueron bien toleradasin vivo.
EJEMPLO 6 - Ventajas de los portadores de suprapartículas
El sistema portador SP de la presente divulgación tiene características que lo hacen especialmente adecuado para la administración de fármacos en la cóclea. En primer lugar, el tamaño relativamente grande de las SPs (-500 |jm) permitió una fácil manipulación durante la implantación quirúrgica en la cóclea y garantizó que las SPs no pudieran dispersarse fuera del lugar de implantación. La dispersión de partículas o células más pequeñas de la cóclea al sistema nervioso central y/o a los órganos vestibulares finales es problemática porque reduce la carga terapéutica a los SGN diana dentro de la cóclea. En segundo lugar, las SP pueden proporcionar una liberación sostenida de neurotrofina terapéutica (por ejemplo, BDNF), lo que significa que es posible una administración de fármacos de mayor duración. En tercer lugar, las SP pueden cargarse con una gran cantidad de fármacos y liberar niveles terapéuticos de los mismos. En cuarto lugar, la inmovilización de la BD F en los poros de las SP sirve para proteger la proteína de la desnaturalización in vivo, y así mantener su bioactividad mientras que la inestabilidad de la proteína con el tiempo es un problema cuando se almacena en minibombas (Zuccato y Cattaneo (2009) Nat Rev Neurol. 5, 311-322). Esto es importante, ya que las neurotrofinas tienen una semivida relativamente rápida in vivo (aproximadamente minutos cuando se inyectan en plasma y aproximadamente una hora cuando se administran en el LCR). En quinto lugar, la tecnología SP permite el uso de múltiples cargas terapéuticas que potencialmente pueden tener características de liberación adaptadas para obtener el mejor efecto para cada tipo de fármaco. Por último, el sistema SP ofrece al clínico la opción de implantar los SP en la cóclea, por ejemplo junto con un implante coclear, o implantarlos en la membrana de la ventana redonda (externa a la cóclea). La membrana de ventana redonda es permeable a pequeñas moléculas y fármacos (Plontke et al. (2008) Otol Neurol. 29, 410- 406; Plontke et al. (2007) Laryngoscope. 117, 1191-1198). Un enfoque clínico actual para administrar compuestos terapéuticos a la cóclea para tratar la pérdida de audición consiste en inyectar fármacos en la cavidad del oído medio y confiar en la difusión pasiva del fármaco a través de la membrana de la ventana redonda. Sin embargo, con esta técnica gran parte del fármaco se pierde rápidamente por la trompa de Eustaquio, lo que limita la eficacia de la técnica para administrar fármacos a la cóclea. Del mismo modo, existen restricciones en las inyecciones directas de fármacos en la cóclea, ya que las limitaciones de volumen dificultan el suministro de niveles terapéuticos de fármacos con un vehículo iso-osmótico. Si el volumen es demasiado elevado, la mayor parte del compuesto se pierde fuera de la cóclea o a través del acueducto coclear. En consecuencia, el perfil de liberación sostenida que proporcionan las SP sugiere que la implantación de SP cargadas de fármaco en la membrana de la ventana redonda mejoraría la entrada del fármaco en la cóclea.
EJEMPLO 7 - SP e implantes cocleares
Existe una fuerte correlación entre la supervivencia de las SGN y el rendimiento del implante coclear, con un mayor número de SGN supervivientes que se traduce en un mejor rendimiento del implante coclear (Seyyedi et al. (2014) Otol Neurol. 35, 1446-1450). Por lo tanto, el desarrollo de estrategias de administración de neurotrofinas clínicamente traducibles que mejoren la supervivencia de las SGN y reduzcan los umbrales eléctricos conduciría probablemente a mejoras en la función del implante coclear en dispositivos contemporáneos. Además, la actual degeneración y pérdida de células de la SGN es un impedimento importante para la aplicación clínica de las actuales estrategias de focalización que pretenden proporcionar una activación neural más precisa dentro de la cóclea (Goldwyn et al. (2010) Hear Res. 268, 93 104; Zhu et al. (2012) Hear Res. 283, 45-58). La prevención o reducción de la pérdida de SGN y el fomento del recrecimiento de las fibras de SGN pueden mejorar los resultados clínicos de futuras estrategias de estimulación diseñadas para mejorar la precisión de la activación neural dentro de la cóclea. Por consiguiente, los SP pueden implantarse en combinación con un dispositivo coclear.
Para confirmar aún más la compatibilidad de las SP y los dispositivos cocleares, se llevaron a cabo experimentos en los que se implantaron cobayas sordas (n=3) con un implante coclear junto con SP (n=6 en cada oído) que no estaban cargadas con fármaco. Los animales recibieron estimulación eléctrica crónica mediante un sistema similar al descrito previamente (Landry TG, Wise AK, Fallon JB, Shepherd RK (2011) Spiral ganglion neuron survival and function in the deafened cochlea following chronic neurotrophic treatment. Hear Res 282:303-313.)
Se midieron las respuestas auditivas del tronco encefálico evocadas eléctricamente en el momento de la implantación y tras un mes de estimulación eléctrica crónica, al final del periodo de tratamiento. Se determinaron los umbrales eléctricos y se observó que no había diferencias entre los umbrales medidos en el momento de la implantación y los medidos tras un mes de estimulación crónica e implantación de SP (Figura 6). Estos datos demuestran que el sistema de administración de SP es biológicamente compatible (sin efectos negativos en la respuesta neural a la estimulación crónica) y adecuado para los receptores clínicos de implantes cocleares.
EJEMPLO 8 - Distribución de neurotrofinas en la cóclea
Para establecer la distribución de la neurotrofina liberada por las suprapartículas se llevaron a cabo experimentos usando una marca radioactiva (yodo 125) unida a la neurotrofina-3. La neurotrofina radiomarcada era evidente en una amplia extensión de la cóclea (hasta las regiones cocleares apicales) indicando que la distribución no estaba localizada en el giro basal (donde se implantó la suprapartícula) (Figura 7B y 7C).
A continuación, se cargaron 2 SPs producidas por electrospray con BDNF y se colocaron dentro de la cóclea. Se obtuvieron muestras seriadas de perilinfa (muestras de 1 ul) del ápice de la cóclea a los tres días y a la semana de la implantación (técnicas de muestreo descritas en Plontke et al. (2007) Laryngoscope. 117: 1191-1198) y las muestras se analizaron mediante un ELISA.
Al cabo de 3 días, concentración perilinfática máxima de BDNF en el interior de la cóclea 1707ng/ml (n=2)
Al cabo de 7 días, concentración perilinfática máxima de BDNF en el interior de la cóclea 775ng/ml (n=2)
EJEMPLO 9 - Farmacocinética
Se llevaron a cabo estudiosin vivopara determinar la carga útil del fármaco y el aclaramiento de la neurotrofina administrada en una suprapartícula implantada en el oído después de 4 horas, 3 días y 7 días de implantación. El objetivo era determinar la cantidad de neurotrofina restante en la cóclea a lo largo del tiempo.
1 SP conteniendo neurotrofina-3 radiomarcada fue implantada en cada cóclea. Las cocleas se cosecharon después de 4h (n=5), 3d (n=7) o 7d (n=4). Recuentos gamma cocleares enteros fueron medidos para determinar el aclaramiento de neurotrofina-3 con el tiempo. La cantidad restante de neurotrofina-3 (% de cargado) y el total en |jg se muestra en la Figura 8. Después de 1 semana de implantación cada SP contenía ~2ug de neurotrofina-3 (-40%) de la cantidad inicial cargada.
Experimentos adicionales (n=2) fueron llevados a cabo para examinar el aclaramiento de neurotrofina-3 después de la entrega de ventana redonda. 3 días después de la implantación - mediciones cocleares enteras fueron usadas de nuevo para determinar el aclaramiento de neurotrofina-3 de la membrana de la ventana redonda. Un nivel similar de aclaramiento fue observado usando la ventana redonda comparada con el sitio de entrega intracoclear (47.4% de neurotrofina-3 restante después de la entrega de ventana redonda comparada con 56% para la entrega intracoclear).
Estos datos muestran que la liberación prolongada de neurotrofina-3 puede ser lograda con altos niveles de neurotrofina-3 todavía disponibles incluso después de 1 semana de tratamiento.
EJEMPLO 10 - Producción de nanopartículas
Las nanopartículas de sílice mesoporosa (MS-NP) se produjeron utilizando métodos basados en los descritos en Cui et al. 2015, ACS Nano, 9, 1571-1580. l . lg Se disolvió completamente bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) en 50 ml de Milli-Q con agitación. A continuación, se añadieron 4,3 g de solución de poli(ácido acrílico) (PAA, PAA, Mw=250kDa, solución al 35 % en peso en agua) con agitación enérgica durante 20 minutos a temperatura ambiente (25 °C) hasta obtener una solución clara. A continuación, se añadieron 3,5 ml de solución de hidróxido de amonio (28-30%) a la solución con agitación enérgica, lo que dio lugar a una suspensión lechosa. A continuación, se añadieron 4,46 ml de ortosilicato de tetraetilo (TEOS) tras agitar durante 20 min. La solución se agitó durante otros 15 min antes de transferir la mezcla a un autoclave sellado con teflón, que se dejó a 90°C durante 48h.
Las MS-NP sintetizadas se lavaron con etanol una vez, agua dos veces y etanol dos veces y finalmente se secaron a 90°C. Las plantillas orgánicas se eliminaron por calcinación a 550°C durante 30 h.
EJEMPLO 11 - Inicio del proceso de fabricación de Suprapartículas - Proceso A
Las nanopartículas de sílice mesoporosa (MS) se prepararon según Wang et al. (2010) Chem Mater. 22, 3829-3831. Las nanopartículas de MS se dispersaron en agua Milli-Q con una concentración de partículas del 5% en peso y se sometieron a un breve proceso de sonicación para formar una suspensión coloidal estable. A continuación, se aplicó una alícuota de 0,5 a 2,0 |jL de la dispersión de nanopartículas MS a una superficie plana, que se cubrió previamente con una película de parafina. Las gotitas se secaron bajo flujo de aire para impulsar el ensamblaje de las nanopartículas MS en suprapartículas de sílice mesoporosa (MS-SP de fuerza capilar) mediante la acción de la fuerza capilar. El tamaño de las MS-SP de fuerza capilar se controló mediante el volumen de la dispersión de nanopartículas aplicada en la gota.
Bajo la fuerza capilar, los coloides MS se autoensamblaron en una estructura compacta para formar MS-SP. A continuación, las MS-SP de fuerza capilar se retiraron de la película de parafina, se transfirieron a un recipiente de cerámica y se recocieron a 923 K para mejorar la estabilidad mecánica de las MS-SP de fuerza capilar. A continuación, las MS-SP de fuerza capilar se cargaron con la carga útil. Se cargaron aproximadamente 1,33 jg de proteína por partícula producida mediante el proceso A. Se demostró que las MS-SP de fuerza capilar tenían una estructura de poros bimodal (2-3 nm y 15-30 nm) y los macroporos dentro de la MS-SP de fuerza capilar, el espacio entre las nanopartículas densamente empaquetadas, era de 100-200 nm.
EJEMPLO 12 - Proceso de fabricación modificado - Proceso B
Se añadieron 80 mg de polvo de MS- Ps en 2 ml de solución de sal sódica de ácido algínico (30 mg mL'1 en agua). La solución resultante se sonicó durante 1 hora hasta que las MS-NPs se distribuyeron uniformemente en la solución de sal sódica de ácido algínico.
Para formar MS-SP de poro grande (LMS-SP), la solución sonicada se añadió a una jeringa de plástico de 3 mL y se colocó en una bomba de jeringa, con el líquido siendo electrosprayado en un baño de solución de cloruro cálcico (1 % en peso preparado en agua) utilizando caudales de alrededor de 8 mL Ir1 (configuración de electrospray mostrada en la Figura 9). El tamaño de las gotas se controló aplicando un campo eléctrico entre el extremo del tubo y la solución de cloruro cálcico. Las perlas de alginato MS-SP (LMS-SPalg) se recogieron del baño de cloruro cálcico y se cargaron con carga útil. Se observó un rendimiento de carga de fármaco significativamente mejorado para estas partículas(LMS-SP) en comparación con las producidas por el proceso A: alrededor de 7,8 jg de proteína por partícula, con estabilidad mecánica mejorada.
EJEMPLO 13- Proceso de fabricación modificado - Proceso C
Las MS-SP (LMS-SPalg) se produjeron utilizando el método descrito en el Ejemplo 3.
La sal sódica del ácido algínico se eliminó por calcinación a 650°C durante 30 h. Este paso eliminó todos los componentes orgánicos y sólo dejó las nanopartículas de sílice mesoporosa (MS-SP) y trazas de cloruro cálcico y sódico. A continuación, las MS-SP se cargaron con la carga útil. Se observó una mejora significativa en el rendimiento de carga de fármaco de estas partículas en comparación con las producidas por el proceso A: alrededor de 7,8 jg de proteína por partícula.
También se fabricaron suprapartículas a partir de nanopartículas sin poros (NMS-SPalg no porosa; NMS-SPalg) y nanopartículas con tamaños de poro <2 nm (MS-sSPalg de poro pequeño; sMS-SPalg). Cuando se eliminó el alginato de estas suprapartículas, el rendimiento de carga del fármaco se redujo significativamente (Tabla 1).
La carga máxima de fármaco de la MS-SP producida por los procesos B y C se resume en la Tabla 1.
Tabla 1: Carga de MS-SP producida por los procesos B y C
EJEMPLO 14 - Propiedades de liberación de suprapartículas
Lisozima
Las SP cargadas con FITC-lisozima se prepararon para los estudios de liberación in vitro incubando SP esterilizadas con 100 |jL de solución de FITC-lisozima (0,2 mg mL-1 en agua Milli-Q). La lisozima es una buena proteína modelo para imitar a la neurotrofina BD F (ya que la lisozima es barata y fácil de conseguir, mientras que el BDNF es caro) porque comparte propiedades fisicoquímicas similares (lisozima,Mw = 14,3 ± 0,5 KDa, RH = 18,9 ± 0,25 A y pi = 11; BDNF, Mw = 13 KDa, R<h>= 24,0 ± 3,2 A y pi = 10).
El perfil de liberación in vitro de las MS-SP cargadas con lisozima se muestra en la Figura 11 partes a) y b). Los perfiles de liberación de MS-SP producidos por los procesos A y C son similares. Aunque las MS-SP producidas por el proceso C están cargadas con niveles significativamente más altos de lisozima marcada. La liberación de carga útil se reduce significativamente para la MS-SP producida por el proceso B en comparación con la MS-SP producida por los procesos A y C.
Zeta potential
A continuación, las MS-SP se cargaron con lisozima marcada con fluoresceína (FITC-lisozima). Como se muestra en la Figura 12, las MS-SP presentaron potenciales zeta negativos que oscilaron entre 7,6 mV y 33,9 mV a medida que el valor del pH aumentaba de 4 a 10. Por lo tanto, la lisozima y la BD F cargadas positivamente pueden cargarse en MS-SP con la ayuda de fuerzas impulsoras electrostáticas. Las imágenes de microscopía confocal (Figura 13a, b) mostraron la lisozima FITC cargada en la superficie de las MS-SP. Sin embargo, como el tamaño de las MS-SP es bastante grande (cientos de micrómetros de diámetro), la microscopía confocal de barrido láser estándar no es adecuada para obtener imágenes de la estructura interna de las SP. Sin embargo, al fracturar las MS-SP con un bisturí, se pudo obtener una imagen del interior y se comprobó que también se observaba lisozima FITC en las estructuras porosas internas de las MS-SP (Figura 13 c).
Evaluación adicional de la capacidad de carga
A continuación se investigó la capacidad de carga de diferentes tipos de SPs utilizando FITC-lisozima a diferentes concentraciones de carga con un tiempo de incubación de 3 días (Figura 10). En general, a medida que aumentaba la concentración de FITC-lisozima, aumentaba la cantidad de carga de fármaco. Los resultados muestran que las '''MS-SP ^, SMS- SPalg and LMS-SPalg que contenían alginato tenían mayores capacidades de carga que las nm S- SPs, sMS-SP y LMS-SP sin alginato (a concentraciones comparables). Esto puede deberse al aumento de las interacciones electrostáticas entre la lisozima FITC cargada positivamente y el alginato cargado negativamente alrededor del valor de pH neutro. Además, a baja concentración de carga de FITC-lisozima (< 0,4 mg mL'1), la LMS-SPalg tenía una capacidad de carga de fármaco similar a la MS-SPalg no porosa y a la sMS-SPalg, pero cuando la concentración era mayor (> 0,4 mg mL’1), se podía cargar más FITC-lisozima en la LMS-SPalg en comparación con la NMS-SPalg y sMS-SPalg. En el caso de las MS-SP eliminadas con alginato se observó una tendencia similar: Las LMS-SP podían cargar más FITC-lisozima que las NMS-SP y sMS-SP. Estos resultados muestran que las grandes estructuras porosas (en LMS-SP y LMS-SPalg) son factores clave para mejorar la carga del fármaco, probablemente al proporcionar superficies adicionales y, por tanto, carga y capacidad cuando las superficies externas de las partículas y las áreas intrapartículas (en las estructuras SP) han sido completamente saturadas por el fármaco. Además, la capacidad de carga también depende del diámetro de las MS-SP, donde las MS-SP más grandes (1000 jm ) tenían mayor capacidad de carga que las MS-SP más pequeñas (200 jm ) (Figura 14).
La cantidad máxima de carga de lisozima FITC determinada experimentalmente en NMS-SP y sMS-SPalg fue de aproximadamente 3 jg por SP y 2 jg por SP respectivamente, que fueron significativamente inferiores a las LMS-SP con aproximadamente 15 jg por SP (la concentración de lisozima FITC fue de 1,5 mg mL'1, y el tiempo de carga fue de 3 días). Además, la cantidad máxima de carga de lisozima FITC determinada experimentalmente en NMS-SP y sMS-SP fue de aproximadamente 2 jg por SP y 1 jg por SP respectivamente, que también fueron drásticamente inferiores a las'-MS-SP con aproximadamente 10 jg por SP (la concentración de lisozima FITC fue de 5,0 mg mL-1, y el tiempo de carga fue de 3 días).
La eficacia de carga del fármaco de seis SPs diferentes se muestra en las figuras 10c y 10d. A medida que aumentaba la concentración de carga de FITC-lisozima, se podía cargar más FITC-lisozima en las SP.
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Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una suprapartícula que contiene una carga terapéutica para su uso en un método de mejora de la pérdida de audición o de reducción de la progresión de la pérdida de audición en un sujeto con pérdida de audición clínicamente descrita como leve, moderada o grave, en el que la carga terapéutica es un péptido neurotrófico.
2. La suprapartícula para uso de la reivindicación 1, en la que el péptido neurotrófico se selecciona del grupo que consiste en factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), factor de crecimiento nervioso, neurotrofina-3, neurotrofina-4, factor neurotrófico ciliar (CNTF), factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF) e IL-11.
3. La suprapartícula para uso de la reivindicación 1, en la que la carga útil terapéutica 1es una neurotrofina.
4. La suprapartícula para uso de la reivindicación 3, en la que la neurotrofina es BDNF o neurotrofina-3.
5. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la suprapartícula comprende al menos otra carga útil terapéutica.
6. La suprapartícula para el uso de la reivindicación 1, dicha suprapartícula compnsmg una primera carga terapéutica deBDNF y una carga terapéutica adicional seleccionada del grupo que consiste en neurotrofina-3, neurotrofina-4, CNTF y GDNF, un esteroide o un antibiótico, preferentemente en el que el esteroide es dexametasona.
7. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la suprapartícula se administra a la cavidad del oído medio del sujeto, preferiblemente a la ventana redonda o a la ventana oval del sujeto.
8. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la suprapartícula se administra mediante implantación en la cóclea del sujeto.
9. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que al menos dos suprapartículas se administran a un oído del sujeto.
10. La suprapartícula para uso de la reivindicación 9, en la que las al menos dos suprapartículas tienen diferentes cargas útiles.
11. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que dicho método para mejorar la pérdida auditiva o reducir la progresión de la pérdida auditiva comprende además implantar un dispositivo coclear.
12. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la(s) suprapartícula(s) se administra(n) en una formulación de liberación lenta, preferentemente en la que la formulación de liberación lenta es una espuma o un gel.
13. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la pérdida auditiva se caracteriza como pérdida auditiva neurosensorial (SNHL), presbiacusia o inducida por ruido.
14. La suprapartícula para uso de la reivindicación 13, en la que la pérdida de audición se caracteriza por ser inducida por ruido.
15. La suprapartícula para uso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la suprapartícula se administra al giro basal de la cóclea del sujeto.
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