Ultralydsensitivt partiklært material og anvendelse av nevnte material til fremstilling av et...
PT 20071688 (328851)
Key information
Title
Ultralydsensitivt partiklært material og anvendelse av nevnte material til fremstilling av et medikament for behandling av lokalisert sykdom, hvor legemiddelet frigjøres
ved ultralyd
Application number
20071688
Case type
National
Status
31.03.2014 Ikke betalt årsavgift
Filed
30.03.2007
Effective date
30.03.2007
Publicly available
01.10.2008
Applicant
Epitarget AS (NO)
Owner
Epitarget AS (NO)
Inventor
Cecilia Leal Lauten (NO) et al.
Granted
31.05.2010
Patent number
328851
Abstract and drawing
Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.
Hittil ukjente ultrasensitive legemiddelbærende partikler beskrives, så vel som anvendelse og fremgangsmåter derav. De legemiddelbærende partiklene akkumulerer i det syke målvevet og frigjør effektivt sin nyttelast ved ultralydeksponering.
Publications
B1A
Checking availability of the latest published version...
Documents
ExpandDownload files (2)
Date
Date
Doc. No.
Process
Case number
In/Out
Journal description
To/from
27.10.2014
26-01
Saksbehandling
20071688
UT
PT Batch Opphørt Patent - SPC for ikke betalt årsavgift (3311)
02.06.2014
25-01
Saksbehandling
20071688
UT
PT Batch Påminnelse om ikke betalt årsavgift (3329)
Patent - Reminder of first annual fee (2009.01.07)
18.12.2008
13-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
05.11.2008
12-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
08.09.2008
09-01
Saksbehandling
20071688
UT
Henlagt manglende svar (2008.09.08)
07.08.2008
10-04
Saksbehandling
20071688
INN
Patenttegninger
07.08.2008
10-03
Saksbehandling
20071688
INN
Krav
07.08.2008
10-02
Saksbehandling
20071688
INN
Beskrivelse
07.08.2008
10-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
07.08.2008
08-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
05.08.2008
07-01
Saksbehandling
20071688
UT
PT Realitet_patent (2008.08.05)
28.04.2008
06-04
Saksbehandling
20071688
INN
Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
28.04.2008
06-03
Saksbehandling
20071688
INN
Patenttegninger
28.04.2008
06-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
25.04.2008
05-03
Saksbehandling
20071688
INN
Patenttegninger
25.04.2008
05-02
Saksbehandling
20071688
INN
Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
25.04.2008
05-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
29.10.2007
04-01
Saksbehandling
20071688
UT
Uttalelse i Patentsøknad (2007.10.29)
29.10.2007
03-01
Saksbehandling
20071688
UT
PT Realitet_patent (2007.10.29)
02.04.2007
02-04
Saksbehandling
20071688
INN
Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
02.04.2007
02-03
Saksbehandling
20071688
INN
Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
02.04.2007
02-02
Saksbehandling
20071688
INN
Patenttegninger
02.04.2007
02-01
Saksbehandling
20071688
INN
Korrespondanse (hoved dok)
30.03.2007
01-06
Saksbehandling
20071688
INN
Annet dokument
30.03.2007
01-05
Saksbehandling
20071688
INN
Erklæring: søkers rett til oppfinnelse
30.03.2007
01-04
Saksbehandling
20071688
INN
Beskrivelse, krav, sammendrag (annet språk)
30.03.2007
01-03
Saksbehandling
20071688
INN
Patenttegninger
30.03.2007
01-02
Saksbehandling
20071688
INN
Tilleggsskjema Oppfinnere/Designere
30.03.2007
01-01
Saksbehandling
20071688
INN
Søknadsskjema PT (PT Form)
Description, claims and drawings
Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.Description
Ultralydsensitivt partiklært material og anvendelse av nevnte material til fremstilling av et medikament for behandling av lokalisert sykdom, hvor legemiddelet frigjøres ved ultralydDen foreliggende oppfinnelse vedrører akustisk sensitivelegemiddelavleveringspartikler, som tillater effektiv frigjøring av legemidler i et definert volum eller område i et pattedyr. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen akustisk sensitive, legemiddelbærende partikler, foreksempel liposomer, og anvendelser derav.En viktig begrensning ved tradisjonell medisinsk behandling er mangelen på spesifisitet, det vil si, legemidler er ikke målrettet spesifikt mot sykdomsområdet, men påvirker i all vesentlighet alt vev. Denne begrensningen er særskilt synlig i kjemoterapi, hvor alle delende celler påvirkes, hvilket legger begrensninger på behandling. En strategi for å oppnå forbedret legemiddelavlevering er inkorporering eller innkapsling av legemidler i foreksempel liposomer, plurogelerog polymerpartikler. Bakgrunnen for denne strategien har vært å forbedre terapi-til-toksisitetsforholdet ved å beskytte pasienten fra potensielle toksiske bivirkninger, så vel som å dra fordel av den såkalte Enhanced Permeability and Retention Effect (EPR) (Maeda H, Matsumura Y., Crit. Rev. Ther. Drug Carrrier Syst, 6:193-210, 1989) for å oppnå passiv akkumulering av legemidler i målvev. Flere liposomale cytotoksiske legemidler er allerede kommersielt tilgjengelige som for eksempel liposomalt doksorubicin (Caelyx®). Dog finnes det fremdeles ulemper forbundet med slike liposomprodukter og terapi-til-toksisitetsforholdet er på grensen. En utfordring er å fremstille partikler med både optimale frigjøringskarakteristika og redusert toksisitet: effektiv avskjerming av det (toksiske) legemiddelet i blodsirkulasjon innebærer vanligvis suboptimale frigjøringshastigheter i målvevet, og vice versa. Ultralyd (US)- mediert lege middelfrigj øring er foreslått som en løsning på dette problemet (foren gjennomgang, se Pitt et al, Expert Opin Drug Deliv, 2004; 1 (1): 37-56). Her tillates US-sensitive legemiddelbærere å akkumulere i målvevet før nyttelasten frigjøres ved hjelp av terapeutisk ultralyd. Det faktum at ultralyd også øker intracellulært opptak av
legemiddelet forbedrer ytterligere den terapeutiske effekten (Larina IV, Evers BM, et al. Technol. Cancer Res. Treat, 4:217-226, 2005). Fire hovedtyper av ultralydresponsive bærere er hittil beskrevet 1) miceller, 2) gassinneholdende liposomer, 3) mikrobobbler, og 4) liposomer. Miceller består av amfifiliske molekyler i en konformasjon hvor den hydrofobe delen av molekylet er avskjermet fra den vandige eksterne fasen. Misceller er avhengig av en kritisk konsentrasjon for å bibeholde konformasjon og legemiddeltypene som er mulig å innkapsle er begrenset. Gassinneholdende liposomer kan i prinsipp bære enhver nyttelast og på grunn av gassinnholdet er de ekkogene og US-sensitive. Dog er gassinneholdende liposomer generelt for store til å dra fordel av EPR-effekten. Følgelig er effektiv passiv akkumulering av gassinneholdende liposomer i for eksempel tumorvev ikke mulig per i dag. Mikrobobler er gassbobler innkapslet av et protein-, lipid- eller fosfolipidlag. Gassen tilveiebringer god sonosensitivitet, men stor størrelse avskjærer boblene fra effektiv EPR-effekt og mulige nyttelaster er begrenset. Liposomer kan romme høye laster av legemidler, både av vannløselige og lite løselige legemidler, og rutinemessige kliniske anvendelse har vist seg å være gjennomførbar. I tillegg kan liposomer fremstilles i en rekke forskjellige størrelser og liten størrelse for å muliggjøre passiv vevsakkumulering, dog har liposomer generelt ikke vært betraktet som egnet for US-mediert frigjøring. Følgelig er tidligere fagkunnskap angående US-sensitive liposomer nokså begrenset.Lin & Thomas (Langmuir 2003, vol. 19, nr. 4, s. 1098-1105) rapporterer at 100 nm eggeplomme fosfatidylcholin (EYPC) liposomer omfattende polyetylenglykol (PEG)-konjugerte lipider (heri referert til som PEG-lipid) viser forsterket 20 kHz ultralydsensitivitet sammenlignet med liposomer med intet PEG-lipid. Forfatterne testet varierende mengder av to forskjellige molekylvekter av PEG-lipider (350 Da og 2000 Da) og fant at høyere molprosenter av begge PEG-lipider korrelerer positivt med US-sensitivitet. Dog flatet frigivelsesraten dramatisk ut når membranen nådde omtrent 8 mol-% av DPPE-PEG 2000 eller omtrent 24 mol-% av DPPE-PEG 350, hvor de mindre PEG-artene flatet ut ved et høyere absolutt lekkasjehastighetsnivå (figur 3, ibid).I en senere artikkel undersøker Lin & Thomas (Langmuir 2004, vol. 20, nr. 15, s. 6100-6106) videre faktorene som påvirker ultralydsensitivitet av liposomer. Her vises det at for eggeplomme PC-liposomer er det et omvendt forhold mellom størrelse og ultralydsensitivitetn indikert ved frigjøring av legemiddelmarkør (calcein) ( ibid, figur 5A og B). Overraskende reverseres denne trenden når 8 mol% DPPE-PEG 2000 tilsettes membranen: Økende PEG-liposomstørrelse korrelerer med økende US-sensitivitet( ibid., figur 5B). Således er, ved størrelser under omtrent 50 nm, PEGylerte liposomer mindre sensitive enn eggeplomme PC-liposomer, mens det motsatte er tilfelle over omtrent 50 nm. I absolutte termer synes mindre ikke-PEGylerte liposomer under omtrent 50 nm å være bedre enn hvilket som helst PEGylert liposom i størrelsesområdet 30 - 200 nm.Pong og medarbeidere (Ultrasonics 2006, vol 45, Issue 1-4, s. 133-145) undersøker lekkasjen fra liposomer i respons til høy- (1 - 1,6 MHz) og lav- (20 kHz) frekvens ultralyd. I denne publikasjonen er liposomer fremstilt av 1,2-diacyl-sn-glycero-3 fosfocholin (PC) og mellom 0 og 8 mol% DPPE-PEG2000. PC er en blanding av umettede lipider av inhomogene acylkjedelengder isolert fra for eksempel egg eller soya. Pong et al. finner, i overensstemmelse med Lin & Thomas ( supra), at 20 kHz US-mediert frigjøring forbedres ved økende konsentrasjoner av DPPE-PEG 2000. Videre observeres ingen forbedring over 5 mol% av DPPE-PEG2000, det vil si, ingen forskjell i frigjøring observeres mellom 5 og 8 mol% av nevnte PEG (figur 4, ibid). Forfatterne rapporterer videre at ved 1 MHz US, korrelerer lekkasjen eller frigjøringen fra PEGylerte PC-liposomer positivt med størrelse: større liposomer er mer sensitive for US enn mindre liposomer.Unger og Wu (US patentet 6,123,923) fremlegger ultralydsensitive gassfylte liposomer.Thomas og medarbeidere (US 2006/0002994 A1) beskriver liposomer omfattende overflateaktive midler med økt sensitivitet for ultralyd.Unger og medarbeidere (US patent 6,033,646) fremlegger en fremgangsmåte for femstilling av gassfylte mikrosfærer.Huang og MacDonald (BBA 1665, 2004) beskriver luftfylte liposomer for ultralydmediertlegemiddelavlevering.I lys av publikasjonene ovenfor kan følgende konklusjoner dras med hensyn til US-mediert frigjøring fra liposomer:
• Lipid-innpodet PEG forbedrer frigjøringsomfang opp til en gitt konsentrasjon, hvor den spesifikke konsentrasjonen bestemmes ved molekylvekten av PEG-molekylet.• US-sensitivitet forbedres med økende størrelse i eggeplomme PEG-liposomer. • US-sensitivitet reduseres med økende størrelse i eggeplomme PC-liposomer.Den viktigste utfordringen innen US-mediert frigjøring er fremdeles å designe partikler som viser høy US-sensitivitet, lav toksisitet, og gode biodistribusjon/farmakokinetiske karakteristika. I en nylig studie utført av foreliggende søker, ble det for første gang vist at adjuvant ultra lyd be hand I ing signifikant økte antitumoreffekten av konvensjonellt liposomalt doxorubicin (Caelyx®) på tumorvekst (Myhr & Moan i Cancer Letters, 232:206-213,2006)Oppfinnerne i dette tilfellet beskriver heri hittil ukjente US-sensitive legemiddelavleveringspartikler med overraskende egenskaper. I motsetning til beskrivelsene ovenfor, finner oppfinnere i dette tilfellet at kombinasjonen av PEG og liten liposomstørrelse synergisk forbedrer US-sensitivitet, gitt at hovedsaklig mettede fosfolipider er tilstede. Den foreliggende oppfinnelsen kan brukes for å effektivt avlevere legemidler i et definert vevsvolum for å bekjempe lokalisert sykdom.Hittil ukjente ultralydsensitive legemiddelbærende partikler beskrives, så vel som anvendelser og fremgangsmåter derav. De legemiddelbærende partiklene akkumulerer i det syke målvevet og frigjør effektivt sin nyttelast ved ultralydeksponering.Figur 1. Caelyx® liposomer eksponert for 20 kHz ultralyd over en periode av 6 minutter. Prosent doksorubicin-frigjøring måles etter 0,1,2,4, og 6 minutters ultralydeksponering. Figur 2. Caelyx®-lignende liposomer eksponert for 20 kHz ultralyd over en periode av 6 minutter. Prosent calcein-frigjøring måles etter 0, 1, 2, 4, og 6 minutters ultralydeksponering. Figur 3. Et utvalg av fem liposomformuleringer av calcein fra en multivariat studie (CCD1) eksponert for 20 kHz ultralyd over en periode av 6 minutter. Frigjøringsprofilen er sammenlignet med Caelyx®-lignende liposomer. Prosent calcein-frigjøring måles etter 0,1,2, 4, og 6 minutters ultralydeksponering. Figur 4. Et utvalg av to liposomformuleringer av calcein fra en multivariat studie (CCD1) eksponert for 20 kHz ultralyd over en periode av 6 minutter. Frigjøringsprofilen er sammenlignet med Caelyx®-lignende liposomer. Prosent calcein-frigjøring måles etter 0,1,2, 4, og 6 minutter av ultralydeksponering. Figur 5. Regresjonskoeffisienter av CCD1 data ved 1 minutts US-eksponering. Fra venstre til høyre: Størrelse, DPPG, DPPE-PEG 2000, kolesterol .acylkjedelengde av hoved mettet PC (DMPC, DPPC, eller DSPC), størrelse*DPPE-PEG 2000. Figur 6. Overflateplot av prosent US-mediert frigjøring som en funksjon av liposomstørrelse (nm) og DPPE-PEG2000-innhold (mol %). En tydelig synergi observeres mellom størrelse og PEG-innhold.' PC betyr heri 1,2-diacyl-sn-glycero-3 fosfocholin eller, i korthet, fosfatidylcholin.DPPE- PEGXXXX betyr 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfoetanolamin-N-[met-oksy(polyetylenglykol)-XXXX, hvori XXXX betyr molekylvekten av polyetylenglykoldelen, foreksempel DPPE-PEG2000 eller DPPE-PEG5000.'US-sensitiv', 'sonosensitiv' eller 'akustikksensitiv' betyr heri en partikkels evne til å frigjøre sin nyttelast i respons overfor ultralyd.'Caelyx®-lignende liposom' betyr heri et liposom med identisk membransammensetning som liposomet solgt under handelsnavnet Caelyx®, foruten at doxorubicin utbyttes med calcein. Caleyx® omfatter 57 mol-% HSPC (hydrogenert soya fosfatidylcholin), 38 mol-% kolesterol, 5 mol-% DSPE-PEG 2000, så vel som doxorubicin (tilstede som hydrokloridet). Liposomstørrelsen (intensitetsvektet) måles til mellom 75 og 80 nm i isosmotisk sukrose/HEPES-løsning (pH 7,4) av oppfinnerne i dette tilfellet (Nanosizer, Malvern Instruments, Malvern UK).Alle områder nevnt heri innbefatter endepunktene, det vil si, området 'fra 14 til 18' innbefatter 14 og 18.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter anvendelse av et partikulært materiale med størrelse mindre enn 100 nm omfattende hovedsaklig mettede fosfolipider, mer enn 5,5 mol% PEG, og et legemiddel for å fremstille et medikament for behandling av et lokalisert sykdomsvolum i en pasient med behov derav, hvori legemiddelet frigjøres i volumet ved hjelp av ultralyd.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter også anvendelse av et partikulært materiale omfattende fosfolipider med identisk acylkjedelengde, ingen umettede fosfolipider, mer enn 5,5 mol% PEG, og et legemiddel for fremstilling av et medikament for behandling av et lokalisert sykdomsvolum i en pasient med behov derav, hvori legemiddelet frigjøres i volumet ved hjelp av ultralyd.Det partikulære materialet kan være av enhver konformasjon, som en matriks eller en membran, selv om materialet fortrinnsvis er en membran. I en foretrukket utførelsesform utgjør membranen et liposom.De foreliggende oppfinnerne har funnet at kombinasjonen av mindre partikkelstørrelse og høyt PEG-innhold i legemiddelavleveringssystemer omfattende mettede fosfolipider, virker synergisk i å produsere dramatisk forbedret legemiddelfrigjøring i respons til ultralyd. Følgelig bør størrelsen av det partikulære materialet ifølge oppfinnelsen være mindre enn 100 nm, fortrinnsvis mindre enn 90 nm, mer fortrinnsvis mindre enn 85 nm, mer fortrinnsvis 75 nm eller mindre, eller enda mer fortrinnsvis 70 nm eller mindre. I en foretrukket utførelsesform faller størrelsen innen området 60 til 86 nm, mer fortrinnsvis 60 til 81 nm, mer fortrinnsvis 60 til 74 nm. I en mest foretrukket utførelsesform faller størrelsen innen området 60 til 64 nm.Alle fosfolipider av det partikulære materialet er hovedsaklig mettede. Følgelig kan kun små mengder av umettede fosfolipider være tilstede i materialet. Spesielt er 20 mol% eller mindre av alle fosfolipider umettede fosfolipider, mer fortrinnsvis 10 mol% eller mindre, og enda mer fortrinnsvis mindre enn 2 mol%. I en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er alle fosfolipider av materialet mettede. Følgelig omfatter materialet ingen umettede fosfolipider, alene eller konjugert til andre molekyler, for eksempel PEG. Det mettede fosfolipidet kan være av enhver type og fra enhver kilde. Typisk vil de valgte fosfolipidene ha en acylkjedelengde innen området 12 til 20 karbonatomer, mer fortrinnsvis innen 14 til 18 karbonatomer. Videre kan det polare hodet av fosfolipidet være av enhver type, for eksempel DxPE, DxPC, DxPA, DxPS eller DxPG. Nøytrale fosfolipidkomponenter av lipidbilaget er fortrinnsvis et fosfatidylcholin, mest foretrukket valgt fra diarachidoylfosfatidylcholin (DAPC), hydrogenert egg fosfatidylcholin (HEPC), hydrogenert soya fosfatidylcholin (HSPC), distearoylfosfatidylcholin (DSPC), dipalmitoylfosfatidylcholin (DPPC) og dimyristoylfosfatidylcholin (DMPC). Negativt ladete fosfolipidkomponenter av lipidbilaget kan være en fosfatidylglyserol, fosfatidylserin, fosfatidylinositol, fosfatidinsyre eller fosfatidyletanolaminforbindelse, fortrinnsvis en fosfatidylglyserol som DPPG. I foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen er de mettede, ikke ladete fosfolipidene DMPC, DPPC, eller DSPC, eller enhver kombinasjon derav. I en mest foretrukket utførelsesform er det ikke ladete, mettede fosfolipidet
DSPC. Det foretrekkes at acylkjeden av alle fosfolipider innbefattet i det partikulære materialet er av identisk lengde.Som fremstilt ovenfor, er PEG vesentlig for å oppnå den observerte synergiske US-medierte legemiddelfrigjøringseffekten. Følgelig omfatter partikkelen for anvendelse i den foreliggende oppfinnelsen minst 5,5 mol% PEG. Fortrinnsvis er PEG-innholdet i området 5,5 til 15 mol%, mer fortrinnsvis i området 8 til 12 mol%. I en særskilt foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er PEG-innholdet 10 mol% eller mer, eller enda mer foretrukket i området 10 til 15 mol% . PEG-molekylet kan være av enhver molekylvekt eller type, dog foretrekkes det at molekylvekten er 2000 Da eller høyere, mer fortrinnsvis i området 2000 til 5000 Da. I en foretrukket utførelsesform er molekylvekten 2000 og/eller 5000 Da, mer fortrinnsvis 2000 eller 5000 Da. PEG-molekylet kan være forbundet med et hvilket som helst molekyl som tillater det å danne en del av det partikulære materialet. Fortrinnsvis er PEG-molekylet konjugert til etfosfolipid, mer fortrinnsvis til DxPE, som DMPE, DPPE, eller DSPE. Acylkjedelengden bør være den samme som for hoved mettede fosfolipidet (PC), som beskrevet ovenfor. I en foretrukket utførelsesform er lipid-innpodet PEG DPPE-PEG 2000 eller DPPE-PEG 5000. I en særskilt foretrukket utførelsesform er lipid-innpodet PEG DSPE-PEG 2000 eller DSPE-PEG 5000.Legemiddelet kan være et hvilket som helst legemiddel passende formålet. Dog foretrekkes anti-bakterielle legemidler, anti-inflammatoriske legemidler, anti kreftlegemidler, eller enhver kombinasjon derav. Ettersom den aktuelle teknologien er særskilt tilpasset behandling av kreft, foretrekkes anti-kreftlegemidler. Anti-kreftlegemidler innbefatter et hvilket som helst kjemoterapeutisk, cytostatisk eller radioterapeutisk legemiddel.De generelle gruppene av cytostatika er alkylerende midler (L01 A), anti-metabolitter (L01B), plantealkaloider og terpenoider (L01C), vincaalkaloider (L01CA), podophyllotoksin (L01CB), taxaner (L01CD), topoisomerase inhibitorer (L01CB og L01XX), antitumor antibiotika (L01D), hormonbehandling. Eksempler på cytostatika er daunorubicin, cisplatin, docetaxel, 5-fluorouracil, vincristine, metotrexate, cyklofosfamid og doksorubicin.Som det følger av dette kan legemiddelet bestå av alkylerende midler, antimetabolitter, anti-mitotiske midler, epipodophyllotoksiner, antibiotika, hormoner og
hormonantagonister, enzymer, platina koordinasjonskomplekser, antracendioner, substituerte ureaer, metylhydrazinderivater, imidazotetrazinderivater, cytobeskyttende midler, DNA-topoisomeraseinhibitorer, biologisk responsmodifiserere, retinoider, terapeutiske antistoff, differensierende midler, immunomodulatoriske midler, og angiogeneseinhibitorer.Legemiddelet kan også være alfaemittere som radium-223 (223Ra) og/eller thorium-227 (227Th) eller betaemittere. Andre alfaemitterende isotoper per i dag anvendt i preklinisk og klinisk forskning innbefatter astatine-211 (211 At), bismuth-213 (213Bi)og actinium-225 (225Ac).Videre kan legemiddelet omfatte anti-kreftpeptider, som telomerase eller fragmenter av telomerase, som hTERT; eller proteiner, som monoklonale eller polyklonale antistoff, scFv, tetrabodier, Vaccibodier, Troybodier, osv.Mer spesifikt innbefatter terapeutiske midler som kan inkluderes i det partikulære materialet abarelix, aldesleukin, alemtuzumab, alitretinoin, allopurinol, altretamine, amifostine, anastrozole, arsenic trioxide, asparaginase, BCG live, bevaceizumab, bexarotene, bleomycin, bortezomib, busulfan, calusterone, camptothecin, capecitabine, carboplatin, carmustine, celecoxib, cetuximab, chlorambucil, cinacalcet, cisplatin, cladribine, cyclophosphamide, cytarabine, dacarbazine, dactinomycin, darbepoetin alfa, daunorubicin, denileukin diftitox, dexrazoxane, docetaxel, doxorubicin, dromostanolone, Elliotts B-løsning, epirubicin, epoetin alfa, estramustine, etoposide, exemestane, filgrastim, floxuridine, fludarabine, fluorouracil, fulvestrant, gemcitabine, gemtuzumab ozogamicin, gefitinib, goserelin, hydroxyurea, ibritumomab tiuxetan, idarubicin, ifosfamide, imatinib, interferon alfa-2a, interferon alfa-2b, irinotecan, letrozole, leucovorin, levamisole, lomustine, meclorethamine, megestrol, melphalan, mercaptopurine, mesna, methotrexate, methoxsalen, methylprednisolone, mitomycin C, mitotane, mitoxantrone, nandrolon, nofetumomab, oblimersen, oprelvekin, oxaliplatin, paclitaxel, pamidronate, pegademase, pegaspargase, pegfi lg rasti m, pemetrexed, pentostatin, pipobroman, plicamycin, polifeprosan, porfimer, procarbazine, quinacrine, rasburicase, rituximab, sargramostim, streptozocin, tale, tamoxifen, tarceva, temozolomide, teniposide, testolactone, thioguanine, thiotepa, topotecan, toremifene, tositumomab, trastuzumab, tretinoin, uracil mustard, valrubicin, vinblastine, vincristine, vinorelbine, zoledronate, og ELACYT™.Legemiddelet er fortrinnsvis cyklofosfamid, metotrexate, fluorouracil (5-FU); anthracycliner, som for eksempel doxorubicin, epirubicin, eller mitoxantrone; cisplatin, etoposid, vinblastine, mitomycin, vindesine, gemcitabine, paclitaxel, docetaxel, carboplatin, ifosfamid, estramustine, eller enhver kombinasjon derav; enda mer foretrukket doxorubicin, metotrexate, 5-FU, cisplatin, eller enhver kombinasjon derav.I en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er legemiddelet et vannløselig legemiddel. I en enda mer foretrukket utførelsesform er legemiddelet doxorubicin.Det partikulære materialet kan også omfatte en sterol, hvori sterolen kan være kolesterol, en sekosterol, eller en kombinasjon derav. Sekosterolen er fortrinnsvis vitamin D eller et derivat derav, mer spesielt calcidiol eller et calcidiolderivat. Fortrinnsvis omfatter det partikulære materialet opptil 40 mol% kolesterol, mer spesielt 10 til 30 mol% , og enda mer spesielt 15 til 25 mol% kolesterol. I foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen omfatter det partikulære materialet 20, 25 eller 40 mol% kolesterol.Videre kan det partikulære materialet omfatte magnetisk resonans avbildnings- (MRI) kontrastmidler som beskrevet i norske patentsøknader NO20064088, NO20064131, og NO20064315.Den lokaliserte sykdommen kan være en hvilken som helst sykdom med behov for lokal behandling. Bakterielle, inflammatoriske og neoplastiske sykdommer foretrekkes, dog, foretrekkes lokaliserte krefttyper, i særdeleshet, krefttyper av hode og nakke, bryst, lever, prostata, så vel som sarkomer. De foreliggende US-sensitive partiklene er velegnet for å behandle disse tilstandene siden de naturlig akkumulerer i slike sykdomsvolumer. I tillegg er det nevnte vevet lett tilgjengelig for ultralydbehandling.US-sensitive materialets legemiddelnyttelasten frigjøres ved hjelp av ultralyd. På denne måten er pasienten beskyttet mot potensielle toksiske virkninger av legemiddelet underveis mot målvevet og høye, lokale konsentrasjoner av legemiddelet oppnås på kort tid. Ultralydfrekvensen er fortrinnsvis under 3 MHz, mer fortrinnsvis under 1,5 MHz, enda mer fortrinnsvis under 1 MHz, i området 20 kHz til 1 MHz, i området 20 kHz
til 500 kHz, i området 20 kHz til 100 kHz. I en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er frekvensen 20 kHz.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter også et ultralydsensitivt partikulært materiale som anvendt ovenfor. Mer spesifikt er materialet mindre enn 75 nm, mer foretrukket i området 60 til 74 nm, enda mer foretrukket 60 til 64 nm. I en foretrukket utførelsesform, har det partikulære materialet ifølge oppfinnelsen en størrelse i området 60 til 74 nm omfattende mettede fosfolipider med acylkjedelengde av 16 til 18 karbonatomer, mer enn 10 mol% lipid-innpodet PEG, og et legemiddel, hvori alle acylkjeder av det partikulære materialet er av identisk lengde.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter også et ultralydsensitivt liposom bestående av DSPC, DSPE-PEG 2000 og/eller DSPE-PEG 5000, kolesterol, og et legemiddel, hvori liposomet ikke omfatter noe som helst luft eller gasser, og har en størrelse i området 60 til 74 nm.Det partikulære materialet som beskrevet hvor som helst supra omfatter ikke luftbobler av perfluorobutan eller perfluoropropangass, eller hvilke som helst ikke-oppløste gasser. Fremstilling av liposomer er velkjent innen faget og et antall fremgangsmåter kan brukes til å fremstille de aktuelle partiklene.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter videre en sammensetning omfattende det US-sensitive partikulære materialet ovenfor.Den foreliggende oppfinnelsen omfatter også en farmasøytisk sammensetning omfattende det US-sensitive partikulære materialet ovenfor.Foreliggende oppfinnelse omfatter anvendelse av et partikulært materiale med størrelse 60 til 86 nm ikke omfattende uløste gasser, videre omfattende et mettet fosfolipid, mindre enn 2 mol % umettet fosfolipid, 5,5 til 15 mol % polyetylengykol (PEG) og et legemiddel til fremstilling av et medikament for behandling av lokalisert sykdom i en pasient med et behov for det, hvor legemiddelet frigjøres ved hjelp av ultralyd.Videre omfatter foreliggende oppfinnelse et ultralydsensitivt partikulært material omfattende mettet fosfolipid, mindre enn 2 mol % umettet fosfolipid, 5,5 til 15 mol % PEG og et legemiddel, hvor nevnte material har en størrelse i området 60 til 86 nm og ingen uløst gass.Basert på ovenstående kan man tenke en fremgangsmåte for behandling av lokalisert sykdom i en pasient med behov for det, omfattende stegene bestående av å administrere det US-sensitive partikulære materialet av oppfinnelsen, vente inntil materialet akkumuleres i sykdommsvevvolumet, og eksponere volumet for akustisk energi. Den akustiske energien er fortrinnsvis ultralyd av frekvens mindre enn 3 MHz, mer fortrinnsvis mindre enn 1 MHZ, enda mer fortrinnsvis i området 20 kHz til 500 kHz, enda mer fortrinnsvis i området 20 kHz til 100 kHz. I en foretrukket utførelsesform er ultralydfrekvensen 20 kHz.DMPC, DPPC, DSPC, DPPG og DPPE-PEG 2000 ble anskaffet fra Genzyme Pharmaceuticals (Liestal, Switzerland). Kolesterol ble oppnådd fra Sigma Aldrich.Calceinliposomer ble fremstilt i henhold til tynnfilm hydreringsfremgangsmåten (D.D. Lasic" Preparation of liposomes", in Lasic DD editor, Liposomes from Physics to Applications. Amsterdam Elsevier Science Publishers BV, the Netherlands, 1993, s. 67-73. Liposomer ble ladet med calcein via passiv ladning, fremgangsmåten er velkjent innen faget.Extraliposomalt calcein ble fjernet ved uttømmende dialyse. Liposomdispersjon inneholdt i engangsdialysatorer (MW cut off 100 000 D) og beskyttet fra lys ble dialysertved romtemperatur mot en isosmotisk sukroseløsning inneholdende 10 mM HEPES og 0,02 % (w/v) natriumazidløsning (representerende extraliposomal fase) inntil akseptable gjenværende nivåer av calcein ble oppnådd. Liposomdispersjonen ble deretter, inntil videre bruk, lagret i kjøleskap beskyttet mot lys.Liposomer ble karakterisert med hensyn til nøkkel fysiokjemiskeegenskaper som partikkelstørrelse, pH og osmolalitet ved anvendelse av veletablerte analytiske metodologier.Middelverdi partikkelstørrelsen (intensitetsvektet) og størrelsesdistribusjon ble bestemt ved fotonkorrelasjonsspektroskopi ved en spredningsvinkel på 173° og 25 deg C (Nanosizer, Malvern Instruments, Malvern, UK). Bredden av størrelsesdistribusjonen defineres ved polydispersitetsindeksen. Før prøvemålinger, ble en lateksstandard (60 nm) kjørt. Prøvepreparat bestod av 10 uL av liposomdispersjon fortynnet med 2 mL partikkelfri isosmotisk sukroseløsning inneholdende 10 mM HEPES (pH 7,4) og 0,02 %Osmolalitet ble bestemt på ikke-fortynnede liposomdispersjoner ved frysepunkts depresjonsanalyse (Fiske 210 Osmometer, Advanced Instruments, MA, US). Før
prøvemålinger ble en referanseprøve med en osmolalitet på 290 mosmol/kg målt; hvis ikke innen spesifikasjoner, ble en tre stegs kalibrering utført. Duplikater av liposomprøver ble analysert.Liposomer ble eksponert for 20 kHz ultralyd opp til 6 min. i et spesiallaget prøvekammer som beskrevet i Huang og MacDonald (Biochimica et Biophysica Acta 2004, 1665: 134-141). US-strømtilførsel og omformersystem varen 'Vibra-Cell' ultrasonisk prosessor, VC 750, 20 kHz-enhet med en 6,35 cm diameter transducer, anskaffet fra Sonics and Materials, Inc. (USA). Trykkmålinger ble utført med en Bruel and Kjaer hydrofon type 8103.Systemet ble kjørt ved den lavest mulige amplituden ved 20 % av maksimal amplitude. Dette overensstemmer med en transducer inngangsstrøm på 0,9 - 1,2 W/cm2. Ved denne minimumsamplituden ga trykkmålinger i prøvekammeret 85-95 kPa.Frigjøringsvurderingen av calcein eller doxorubicin baseres på den følgende veletablerte metodologi: Intakte liposomer inneholdende calcein eller doxorubicin vil utvise lav fluorescensintensitet på grunn av selvdempning forårsaket av den høye intraliposomale konsentrasjonen av materiale. Ultralydmediert frigjøring av materiale inn i den ekstraliposomale fasen kan bestemmes ved en markert økning i fluorescensintensitet på grunn av en redusert dempningseffekt. Den følgende ligningen anvendes for frigjøringskvantifisering:Hvor henholdsvis Fb og Fu er fluorescensintensitetene av liposomprøven før og etter ultralydanvendelse. FT er fluorescensensintensitet av liposomprøven etter solubilisering med overflateaktivt stoff. Studier har vist at solubiliseringssteget må utføres ved høy temperatur, over fasetransisjonstemperaturen av fosfolipidblandingen.Fluorescensmålinger ble foretatt med et Luminescence spektrometer modell LS50B (Perkin Eimer, Norwalk, CT) utstyrt med et fotomultiplikatorrør R3896 (Hamamatsu, Japan). Fluorescensmålinger er velkjente for en person med kunnskaper innen faget.Liposomal doxorubicin markedsføres under handelsnavnet Doxil® i det amerikanske markedet og Caelyx® i det europeiske markedet. Handelsnavnet Caelyx® skal anvendes i det foreliggende dokumentet.Caelyx® ble oppnådd fra apoteket ved det norske Radiumhopital (Oslo, Norge). Caelyx® omfatter 57 mol% HSPC (hydrogenert soya fosfatidylcholin), 37 mol% kolesterol, 5 mol% DSPE-PEG 2000, så vel som doksorubicin. Liposomstørrelsen (intensitetsvektet) måles til mellom 75 og 80 nm i isosmotisk sukrose/HEPES-løsning (pH 7,4) av oppfinnerne i dette tilfellet (Nanosizer, Malvern Instruments, Malvern, UK).Caelyx® fortynnet 1:100 i isosmotisk og isoprotisk sukrose/HEPES-løsning ble eksponert overfor 20 kHz i US-kammeret og frigjøring ble estimert ved 0, 1,2, 4, og 6 minutter i henhold til fremgangsmåten ovenfor (figur 1). US-innstillingene var som beskrevet ovenfor. Dataene viste 3,7 % frigjøring ved 1 min, 5 % ved 2 min, og 17,2 % ved 6 minutter.Et liposom med membranbestanddeler identiske med Caelyx®, men ladet med den fluorescerende markøren calcein ble eksponert overfor US som beskrevet i eksempel 4. Dataene viser at Caelyx®-lignende liposomer bærende calcein er mer sensitive for US enn Caelyx® (figur 2). Ved 2 minutter er frigjøringen fra calcein-inneholdende Caelyx®-lignende liposomer 17,9 % sammenlignet med 5 % for Caelyx® -liposomet av eksempel 4. Dette kan være på grunn av det faktum at doxorubicin er i en utfelt krystallinsk tilstand i liposomet, mens calcein er i oppløst tilstand.Et antall liposomformuleringer av calcein ble fremstilt for å undersøke virkningen av varierende mengder av kolesterol, DPPE-PEG, DPPG, så vel som forskjellige acylkjedelengder av det viktigste mettede fosfolipidet (PC) på liposom sonosensitivitet. Formuleringer ble designet for å dra fordel av biometri og multivariat dataanalyse. Den kjemiske sammensetningen av formuleringene oppsummeres i tabell 1 i mol% . Alle verdier er nominelle verdier, det vil si, mengden anvendt i tynnfilmproduksjon.Sonosensitiviteten og frigjøringsegenskapene av CCD1-liposomene ble testet i det in vitro eksperimentelle oppsettet som beskrevet ovenfor. Alle forsøk ble utført minst to ganger. Resultatene av forsøkene oppsummeres i tabell 2. Ved 2 minutters US-eksponering viser formuleringer 8, 9, 12, 12*, 16* (figur 3), S1, S2 (figur 4) spesiell sensitivitet sammenlignet med Caelyx®-lignende liposom. Det bør bemerkes at alle fosfolipider av S1 og S2 har identisk acylkjedelengde.
Multivariat analyse av dataene i eksempel 7 viste at det var en positiv korrelasjon mellom mol% lipid-innpodet PEG og sonosensitivitet og en negativ korrelasjon mellom liposomstørrelse og sonosensitivitet (figur 5), det vil si, mindre liposomer er mer sonosensitive. Videre viste analysen synergi mellom lipid-innpodet PEG og størrelse: Mindre liposomer med høye nivåer av PEG hadde enestående og uventet høy sonosensitivitet (figur 6). Alle korrelasjoner har statistisk signifikans. Det ble også observert en positive trend korrelasjon mellom henholdsvis DPPG og kolesterolinnhold, (figur 5).I et annet studiedesign ble kolesterol og lipid-innpodet PEG-innhold variert i liposomer med en målstørrelse på 85+10 nm i størrelse for å videre undersøke liposom sonosensitivitet. Den kjemisk sammensetningen av formuleringene oppsummeres i tabell 3 i mol% . Alle verdier er nominelle verdier, det vil si, mengden anvendt i tynnfilmproduksjon.Sonosensitiviteten og frigjøringsegenskapene av CCD2-liposomene ble testet i det in vitro eksperimentelle oppsettet som beskrevet ovenfor. Alle forsøk ble utført to ganger. Resultatene av forsøkene oppsummeres i tabell 4.
• Maeda H, Matsumura Y. Tumoritropic and lymphotropic principles of macromolecular drugs. Crit. Rev. Ther. Drug Carrrier Sysl, 6:193-210,1989. • Slepushkin V, Simoes S, et al. Sterically stabilised pH sensitive liposomes.• Lokling KE, Fossheim SL, et al. Biodistribution of pH-responsive liposomes for MRI and a novel approach to improve the pH-responsiveness. J. Control. Release, 98:87-95, 2004 • Kono K, Takagishi. Temperature sensitive liposomes. Methods in Enzymology, 387:73-82, 2004 • Larina IV, Evers BM, et al. Enhancement of drug delivery in tumors by using interaction of nanoparticles with ultrasound radiation. Technol. Cancer Res. Treat, 4:217-226,2005• Myhr G, Moan J. Synergistic and tumour selective effects of chemotherapy and ultrasound treatment. Cancer Letters, 232:206-213, 2006 • Pitt et al, Ultrasonic Drug Delivery - A General Review. Expert Opin Drug Deliv, 2004; 1 (1): 37-56.• Pong et al, Ultrasonics 2006, vol 45, Issue 1-4, s. 133-145.
Claims
1.Anvendelse av et partikulært materiale med størrelse 60 til 86 nm ikke omfattende uløste gasser, videre omfattende et mettet fosfolipid, mindre enn 2 mol % umettet fosfolipid, 5,5 til 15 mol % polyetylengykol (PEG) og et legemiddel til fremstilling av et medikament for behandling av lokalisert sykdom i en pasient med et behov for det, hvor legemiddelet frigjøres ved hjelp av ultralyd.2.Anvendelse i henhold til krav 1, hvor størrelsen er i området 60 til 81 nm.3.Anvendelse i henhold til krav 1-2, hvor størrelsen er i området 60 til 74 nm.4.Anvendelse i henhold til krav 1-3, hvor det mettede lipidet haren acylkjedelengde innenfor området 14 til 18 karbonatomer.5.Anvendelse i henhold til krav 1-4, hvor alle fosfolipidacylkjeder i det partikulære materialet er av identisk lengde.6.Anvendelse i henhold til krav 1-5, hvor PEG-innholdet er innenfor området 8 til 12 mol %.7.Anvendelse i henhold til krav 1-6, hvor PEG har molekylærvekt 2000 kDa eller høyere.8.Anvendelse i henhold til krav 1-7, hvor PEG er konjugert til et fosfolipid.9. Anvendelse i henhold til krav 1-8, hvor det partikulære materialet er et liposom.10.Anvendelse i henhold til krav 1-9, hvor den lokaliserte sykdommen er bakteriell, inflammatorisk eller kreftsykdom.11.Ultralydsensitivt partikulært material omfattende mettet fosfolipid, mindre enn 2 mol % umettet fosfolipid, 5,5 til 15 mol % PEG og et legemiddel, hvor nevnte material har en størrelse i området 60 til 86 nm og ingen uløst gass.12.Material ifølge krav 11, karakterisert ved at fosfolipidkjedelengden er innenfor området 14 to 18 karbonatomer.13.Material ifølge krav 11-12, karakterisert ved at fosfolipidacylkjedene er av identisk lengde.14.Material ifølge krav 11-13, karakterisert ved at PEG-konsentrasjonen er innenfor området 8 til 12 mol %.15.Material ifølge krav 11-14, karakterisert ved at PEG har molekylærvekt 2000 kDa eller høyere.16.Material ifølge krav 11-15, karakterisert ved at PEG er konjugert til et fosfolipid.17.Material ifølge krav 11-16, karakterisert ved at størrelsen er i området 60 til 81 nm.18.Material ifølge krav 11-17, karakterisert ved at størrelsen er i området 60 til 74 nm.19.Material ifølge krav 11-18, karakterisert ved det partikulære materialet er et liposom.