IT201900002753A1

IT201900002753A1 - Composizioni oftalmiche intraoculari per la chirurgia vitreo-retinica

Info

Publication number: IT201900002753A1
Application number: IT102019000002753A
Authority: IT
Inventors: Sergio Mangiafico; Danilo Aleo; Barbara MELILLI; Maria Grazia Saita; Fabiola Spitaleri; Mario Angi; Melina Cro
Original assignee: Medivis S R L
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-26

Description

Titolo: "Composizioni oftalmiche intraoculari per la chirurgia vitreo-retinica”

DESCRIZIONE

Il polidimetilsilossano (PDMS), detto anche olio di silicone, e i perfluorocarburi (PFCL) vengono utilizzati nella chirurgia vitreo-retinica, come sostituti vitreali, nei casi di distacco di retina, retinopatia diabetica proliferante, etc.

Queste soluzioni idrofobe, una volta, iniettate all’interno dell’occhio vengono rimosse subito, come nel caso particolare dei perfluorocarburi, o mantenute per mesi o settimane a diretto contatto con il tessuto retinico, come nel caso particolare del polidimetilsilossano, prima di essere rimosse chirurgicamente.

L’utilizzo clinico di questi endotamponanti vitreali è ormai conclamato e relativamente sicuro; tuttavia permangono delle forti criticità cliniche, rappresentate ad esempio:

- dallo sviluppo di un’infiammazione e necrosi retinica

- dalla proliferazione della membrana epi-retinica

- dal glaucoma secondario

- dall’emulsificazione delle soluzioni tamponanti (fortemente idrofobe) con i componenti idrofili di natura edematosa, che normalmente si formano in corso di chirurgia; con conseguente infiammazione intraoculare; (1)

E’ stato già dimostrato (2) che, aggiungendo ad una soluzione di polidimetilsilossano, frazioni dello stesso polimero ad alto peso molecolare e, quindi, aumentando la viscosità estensionale, aumentava anche la resistenza all’emulsificazione; tuttavia, ciò non porta ad una infiammazione intraoculare meno intensa.

L’infiammazione intraoculare post-chirurgica, rimane infatti una complicanza molto frequente che potrebbe generare conseguenze cliniche anche molto severe per il paziente.

Riassunto dell’invenzione

Gli autori della presente invenzione hanno sorprendentemente trovato come preparare una composizione a base di polidimetilsilossano e/o perfluorocarburi, che può essere impiegata nella chirurgia vitreo-retinica e per altre applicazioni oftalmiche e che supera gli inconvenienti delle soluzioni già note nell’arte. Oggetto dell’invenzione

In un primo oggetto, la presente invenzione descrive composizioni oftalmiche intraoculari a base di polidimetilsilossano e/o perfluoricarburi.

In un secondo oggetto, le composizioni della presente invenzioni sono descritte per l’uso medico.

In un aspetto preferito, tali composizioni sono descritte per l’uso medico oftalmico intraoculare.

In un altro aspetto, le composizioni dell’invenzione sono descritte per l’uso medico nell’ambito della chirurgia vitreoretinica, come sostituti vitreali.

In un altro oggetto, è descritto l’uso di polidimetilsilossani e/o polifluocarburi per ridurre la capacità emulsionante di soluzioni comprendenti tali polidimentilsilossani e/o polifluorocarburi con molecole naturali o di sintesi aventi attività anti-infiammatoria e/o antiossidante.

In un altro oggetto è descritto un metodo per il trattamento di patologie oftalmiche che comprende l’impiego delle composizioni dell’invenzione.

In ancora un altro oggetto è descritto un metodo per la protezione fisica e biologica del tessuto retinico comprendente l’impiego delle composizioni dell’invenzione.

Breve descrizione delle figure

La figura 1 riporta i risultati dei saggi per determinare l’area di emulsificazione (%).

La figura 2 riporta i risultati di espressione di GFAP (%) nelle cellule retiniche.

La figura 3 riporta i risultati dei saggi di espressione di Ki67 (%) nelle cellule retiniche.

La figura 4 riporta i risultati delle misure di tensione superficiale.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

In accordo con un primo oggetto dell’invenzione sono descritte preparazioni oftalmiche intraoculari a base di polidimentilsilossano e/o perfluorocarburi.

In particolare, tali preparazioni sono in combinazione con sostanze endogene e/o esogene aventi proprietà antiossidante e/o antiinfiammatoria.

Per gli scopi della presente invenzione, le composizioni descritte comprendono circa 95-99% in peso di polidimetilsilossano e/o di perfluorocarburi.

In un aspetto dell’invenzione, il polidimetilsilossano si caratterizza per un contenuto di oligosilossani ≤ 500 ppm.

Per gli scopi della presente invenzione, i perfluorocarburi sono scelti preferibilmente fra perfluoro-n-ottano (PF8) perfluorodecalina (PF10).

Secondo uno aspetto dell’invenzione, il polidimetilsilossano e i perfluorocarburi possono essere contenuti nelle composizioni descritte preferibilmente in un rapporto di circa 9 a 1 e più preferibilmente di circa 7 a 3 rispetto al polidimetilsilossano.

Per quanto riguarda le sostanze ad attività antiinfiammatoria ed antiossidante, queste possono essere sostanze naturali, eventualmente endogene, o di sintesi.

Per gli scopi della presente invenzione, tali sostanze sono scelte nel gruppo che comprende:

- molecole naturali ad attività antiossidante e/o antinfiammatoria;

- molecole endogene ad attività antiossidante e/o antinfiammatoria;

- molecole di sintesi ad attività antinfiammatoria.

Per gli scopi della presente invenzione, le molecole naturali ad attività antiossidante e/o antinfiammatoria sono scelte nel gruppo che comprende: luteina, zeaxantina, ascorbil palmitato (AP), vitamina E, vitamina A (retinolo), acido docosaesanoico (DHA), acido eicosapentaenoico (EPA), acido γ-linolenico (GLA), vitamina D, citicolina.

Per gli scopi della presente invenzione, le molecole endogene ad attività antiossidante e/o antinfiammatoria sono scelte nel gruppo che comprende: palmitoiletanolamide (PEA), melatonina (MLT), cortisolo (CRT).

Per gli scopi della presente invenzione, le molecole di sintesi ad attività antinfiammatoria sono scelte nel gruppo che comprende antiinfiammatori non-steroidei (FANS) e steroidei, come i glucocorticoidi.

Più in particolare, tali molecole di sintesi ad attività antinfiammatoria sono scelte nel gruppo che comprende: desametasone (DES), betametasone (BET), nepafenac (NPF), ketorolac (KTR).

In accordo con il secondo oggetto, le composizioni dell’invenzione sono descritte per l’uso medico.

Più in particolare, le composizioni dell’invenzione sono descritte per l’uso medico oftalmico medico oftalmico intraoculare.

In particolare, le composizioni descritte trovano impiego come sostituto vitreale (o come tamponanti endovitreali).

Più in particolare, le composizioni descritte trovano impiego nell’ambito della chirurgia vitreo-retinica.

In un aspetto preferito, le composizioni dell’invenzione sono descritte per l’uso medico nel trattamento di patologie scelte nel gruppo che comprende: retinopatia diabetica, distacco retinico, foro macular idiopatico e altre complicanze derivanti dalla degenerazione del tessuto retinico.

Secondo altri aspetti dell’invenzione, le formulazioni dell’invenzione sono descritte per l’uso medico, in cui tali formulazioni sono iniettate all’interno della camera oculare per il trattamento del distacco retinico e/o la manipolazione della retina in corso di circostanze scelte nel gruppo che comprende, per esempio:

- distacco di retina,

- distacco di retina con vitreoretinopatia proliferante,

- distacco di retina traumatico,

- ditacco di retina causato dal Citomegalovirus (CMV),

- lussazione della lente,

- emoraggia intraoculare.

In particolare, tali soluzioni comprendono molecole naturali o di sintesi aventi attività anti-infiammatoria e/o antiossidante.

Tali molecole aventi attività anti-infiammatori e/o antiossidante sono le molecole di origine naturale o sintetica sopra descritte.

In accordo con un altro oggetto è descritto un metodo per il trattamento di patologie oftalmiche che comprende l’impiego delle composizioni dell’invenzione.

In particolare, tale metodo comprende la somministrazione intraoculare delle composizioni dell’invenzione.

Tali patologie oftalmiche sono in particolare scelte nel gruppo che comprende: retinopatia diabetica, distacco retinico, foro macular idiopatico e altre complicanze derivanti dalla degenerazione del tessuto retinico.

In tali patologie, le composizioni dell’invenzione trovano impiego come sostituto vitreale.

Più in particolare, le composizioni descritte trovano impiego come tamponanti endovitreali.

In un altro oggetto è descritto un metodo per la protezione fisica e biologica del tessuto retinico comprendente l’impiego delle composizioni dell’invenzione.

E’ stato inoltre osservato che le composizioni dell’invenzione sono in grado di limitare e/o ridurre lo sviluppo di infiammazioni o necrosi retinica, di limitare la proliferazione della membrana epi-retinica, il glaucoma secondario.

In un altro oggetto, è descritto l’uso di polifluocarburi e/o polidimetilsilossani per ridurre la capacità emulsionante di soluzioni comprendenti tali polifluorocarburi e/o polidimentilsilossani.

Le formulazioni della presente invenzione sono state studiate fisicamente e biologicamente al fine di valutarne eventuali caratteristiche peculiari rispetto a prodotti già presenti sul mercato o, per alcuni parametri biologici, a soluzioni controllo essenzialmente soluzioni saline.

La seguente tabella riporta alcuni esempi di formulazioni in accordo con la presente invenzione.

In particolare, nelle formulazioni da F1 a F6, al PDMS avente un diverso peso molecolare (aventi comunque un contenuto di oligosilossani ≤ 500 ppm), al perfluoro-n-ottano o alla perfluorodecalina sono combinate sostanze naturali ad azione an tiossidante-antinfiammatoria secondo quanto sopra descritto.

Nelle seguenti formulazioni da F7 a F9 il polidimetilsilossano a diverso peso molecolare (aventi comunque un contenuto di oligosilossani ≤ 500 ppm) è combinato con perfluorocarburi e con sostanze endogene antiossidanti-antinfiammatorie.

Nelle seguenti formulazioni da F10 a F12 il polidimetilsilossano a diverso peso molecolare (aventi comunque un contenuto di oligosilossani ≤ 500 ppm) o i PFCL con molecole di sintesi ad attivi tà antinfiammatoria.

Alcune delle formulazioni comprese tra F1 e F12 sono state successivamente caratterizzate fisicamente e biologicamente.

Per verificare le ridotte proprietà emulsionanti delle formulazioni dell’invenzione, sono state condotte delle prove di emulsificazione, ponendo in contatto le soluzioni di questa invenzione e soluzioni tensioattivate con Tween 80 (surfattante a base di polisorbato).

Le soluzioni controllo impiegate sono due:

CTRL 1: Perfluorodecalina 100%.

CTRL2: PDMS 100%.

La capacità emulsionante è stata misurata adattando quanto già descritto in letteratura da Savion et al. (3)., 500 µl delle formulazioni F1-F12 sono state emulsionate con una soluzione acquosa contenente il 15% di Tween 80. Le soluzioni sono state pipettate in una cuvetta e sonicate per 30 secondi in un bagno acquoso a temperatura compresa tra 20-24°C. Le soluzioni sono state quindi centrifugate a 5000 g per 30 minuti. Dopo la centrifugazione, l’olio non emulsionato era in superficie, quello emulsionato era in mezzo e la componente acquosa era in basso. Le cuvette che erano state impiegate per la centrifuga venivano quindi fotografate al fine di calcolare l’area di emulsificazione mediante software ImageJ (Wayne Rasband, National Institute of Health, Bethesda, MD, http://rsb.info.nih.gov/ij/index.html). L’area di emulsificazione viene espressa in percentuale attraverso la formula: area di olio emulsionato (%) = (area di olio emulsionato X 100) / (area di olio non emulsionato area di olio emulsionato area della soluzione acquosa).

Nella seguente tabella sono riportate le percentuali (%) di area di emulsificazione (tabella 1 e figura 1). Si dimostra come le formulazioni della presente invenzione posseggono adeguate proprietà anti-emulsionanti.

Tabella 1. Area di emulsificazione %

Le formulazioni oggetto della seguente invenzione sono state saggiate in vitro su cellule retiniche porcine al fine di valutarne la biocompatibilità e l’effetto protettivo dopo un determinato tempo di contatto.

A tal proposito sono state eseguite delle prove di immunoistochimica valutando l’espressione di marker proteici: GFAP (glial fibrillary acidic protein) e Ki67 (antigene espresso nelle cellule in proliferazione). Le formulazioni oggetto dell’invenzione sono state testate rispetto a soluzioni contenenti solo PDMS o PFCL, considerate formulazioni controllo.

La liberazione di GFAP è stata utilizzata per quantificare il danno a carico delle cellule di Muller dopo il tempo di contatto con le soluzioni testate.

La liberazione di GFAP è stata rilevata nel 30-50% delle cellule retiniche poste a contatto con le soluzioni F1,F3,F4,F7,F8 ed F10 rispetto alle soluzioni contenenti soltanto PDMS (CTRL2) o perfluorodecalina (CTRL1) che mostravano il 70-75% di liberazione.

Ki67 è un marker utilizzato per la valutazione della proliferazione cellulare. Il 7-17% delle cellule poste a contatto con le formulazioni F1,F3,F4,F7,F8 e F10 mostravano espressione di Ki67 mentre i gruppi controllo PDMS (CTRL2) e perfluorodecalina (CTRL1) mostravano il 36-40% di espressione.

Si nota inoltre, sorprendentemente, come l’espressione di GFAP delle formulazioni F3 e F7 che contengono molecole naturali ad attività antiossidante-antinfiammatoria sia molto bassa e comunque paragonabile a quella della formulazione F10, che invece contiene molecole di sintesi ad attività antinfiammatoria.

Anche per quel che riguarda l’espressione di Ki67 si nota come le formulazioni contenenti sostanze antiossidanti naturali abbiano un’azione protettiva paragonabile alle formulazioni contenenti molecole di sintesi ad azione antinfiammatoria molto potente.

Sulle composizioni dell’invenzione contenenti PDMS sono state eseguite anche misure di tensione superficiale, i cui risultati sono riportati nella figura 4.

Le misure di tensione interfacciale sorprendentemente non hanno rilevato differenze significative tra la soluzione controllo PDMS 100% (CTRL 2) e le formulazioni testate contenenti PDMS 99,5% e componenti ad attività antiossidanti-antinfiammatoria 0,5% (F1, F2, F7 e F10).

Da quanto sopra descritto saranno immediatamente evidenti alla persona esperta nel settore i vantaggi offerti dalla presente invenzione.

Innanzitutto, con la presente domanda di brevetto vengono messe a disposizione delle formulazioni a base di polidimetilsilossano e/o di perfluorocarburi per l’uso oftalmico, in particolare come tamponanti endovitreali, insieme a molecole naturali e/o di sintesi, comunque facilmente reperibili dal punto di vista commerciali, che sono in grado di garantire protezione fisica e soprattutto una migliore protezione biologica del tessuto retinico.

E’ sorprendente come formulazioni contenenti molecole naturali ad attività antiossidante possano garantire una protezione fisica e biologica paragonabile o superiore a formulazioni contenenti molecole di sintesi ad attività antinfiammatoria.

Inoltre, le formulazioni dell’invenzione hanno sorprendentemente dimostrato di avere basse proprietà emulsificanti.

Oltre a ciò, le formulazioni hanno dimostrato di limitare e/o ridurre lo sviluppo di infiammazioni o necrosi retinica, di limitare la proliferazione della membrana epi-retinica, il glaucoma secondario.

Bibliografia

1. Ni C. et al., Intravitreous silicone injection. Histopathologic findings in a human eye after 12 years. Arch. Ophthalmol., 1983; 101:1399-1401

2. Williams RL et al., Injectability of silicone oil-based tamponade agents, Br. J. Ophthalmol., 2011; 95:273-275

3. Savion N. et al., Role of blood components in ocular silicone oil emulsification. Studies on an in vitro model, IOVS, 1996; 37:2694-2699

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Composizioni oftalmiche intraoculari comprendenti polidimetilsilossano e/o perfluorocarburi e molecole ad attività anti-infiammatoria e/o antiossidante.
2. Le composizioni oftalmiche intraoculari secondo la rivendicazione 1, in cui detti polidimetilsilossano e/o perfluorocarburi sono compresi in una quantità di circa il 95-99% in peso.
3. Le composizioni oftalmiche intraoculari secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti perfluorocarburi sono scelti nel gruppo che comprende perfluoro-n-ottano e perfluorodecalina.
4. Le composizioni oftalmiche intraoculari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente polidimetilsilossano e perfluorocarburi in un rapporto di circa 9:1 e preferibilmente di 7:3 in peso.
5. Le composizioni oftalmiche intraoculari secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette molecole ad attività anti-infiammatoria e/o antiossidante sono di origine naturale o di sintesi.
6. Le composizioni oftalmiche intraoculari secondo la rivendicazione precedente, in cui dette molecole ad attività anti-infiammatoria e/o antiossidante: - di origine naturale sono scelte nel gruppo che comprende: luteina, zeaxantina, ascorbil palmitato (AP), vitamina E, vitamina A (retinolo), acido docosaesanoico (DHA), acido eicosapentaenoico (EPA), acido γ-linolenico (GLA), vitamina D, citicolina, se endogene essendo scelte nel gruppo che comprende: palmitoiletanolamide (PEA), melatonina (MLT), cortisolo (CRT); - di sintesi sono scelte nel gruppo che comprende desametasone (DES), betametasone (BET), nepafenac (NPF), ketorolac (KTR).
7. Una composizione oftalmica intraoculare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti avente una delle composizioni seguenti:

oppure

oppure
8. Una composizione oftalmica intraoculare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per l’uso medico oftalmico intraoculare.
9. La composizione oftalmica intraoculare secondo la rivendicazione precedente per l’uso medico nell’ambito della chirurgia vitreoretinica, come sostituto vitreale.
10. La composizione oftalmica intraoculare secondo la rivendicazione 8 o 9 per l’uso nel trattamento del distacco retinico e/o la manipolazione della retina in corso di circostanze scelte nel gruppo che comprende: - distacco di retina, - distacco di retina con vitreoretinopatia proliferante, - distacco di retina traumatico, - ditacco di retina causato dal Citomegalovirus (CMV), - lussazione della lente, - emoraggia intraoculare.
11. La composizione oftalmica intraoculare secondo la rivendicazione 8 o 9, per l’uso medico oftalmico intraoculare limitare e/o ridurre lo sviluppo di infiammazioni o necrosi retinica, per limitare la proliferazione della membrana epi-retinica, il glaucoma secondario.
12. Uso di polifluocarburi e/o polidimetilsilossani per ridurre la capacità emulsionante di soluzioni comprendenti tali polifluorocarburi e/o polidimentilsilossani con molecole naturali o di sintesi aventi attività anti-infiammatoria e/o antiossidante.