Patent WO-2011044545-A3 (WO)
Title: Procédés et compositions pour une imagerie ciblée
Inventor: SIGALOV ALEXANDER B
IPC: A61K49/04
Filed: 2010-10-10
Abstract: Le nouvel aspect de cette invention consiste en une nouvelle approche du ciblage des agents d'imagerie sur des sites d'intérêt riches en macrophages. A titre d'exemples desdits sites, il y a les sites tumoraux et les plaques d'athérosclérose vulnérables. Il est d'un intérêt clinique majeur de pouvoir diagnostiquer les plaques vulnérables par des procédures d'imagerie non invasives. La technique antérieure (demande de brevet US 20070243136) suggère l'utilisation de particules de lipoprotéine haute densité reconstituées (rHDL) pour délivrer les produits de contraste aux plaques d'athérosclérose vulnérables par l'intermédiaire de macrophages qui représentent un marqueur desdites plaques. Malgré les multiples avantages des nanoparticules HDL à titre de plateforme de délivrance, les compositions HDL actuellement suggérées à titre d'agents d'imagerie en IRM, TC, scintigraphie gamma, ou autres techniques d'imagerie optique (demande de brevet 20070243136) sont peu efficaces en termes de délivrance ciblée de molécules de contraste telles que, par exemple, GdBCA, à la plaque et en termes de rétention ultérieure dans la paroi artérielle. Une faible quantité de molécules de contraste est délivrée, et par conséquent, une faible amélioration du contraste est obtenue en IRM qui ne suffit pas pour réduire significativement la dose de Gd requise. Pour accroître la délivrance et la rétention des rHDL dans la paroi artérielle, l'incorporation dans les rHDL d'anticorps dirigés contre des composants de plaque différents a été suggérée à titre de fragments de ciblage (demande de brevet US 20070243136). Les agents d'imagerie suggérés partageaient, toutefois, tous les inconvénients des anticorps (à avoir, instables, onéreux à produire, potentiellement immunogènes, etc.).
En variante, un lipopeptide dérivé d'une apo E s'est avéré accroître l'efficacité de la plateforme rHDL en IRM moléculaire des plaques d'athérosclérose in vivo (Chen et al. Contrast Media Mol Imaging 2008 ; 3:233-42). Ce lipopeptide synthétique est une version dipalmitoylée du peptide très positif dérivé de l'apo E, qui a la séquence d'acides aminés (LRKLRKRLLR)2, et est un dimère en tandem (141-150)2 dérivé du domaine de liaison au récepteur LDL de l'apo E. Malgré une amélioration du signal IRM in vivo chez la souris athérosclérotique (amélioration de 90 % vs. 53 % dans le vaisseau artériel 24 h après administration d'une dose de 50 µmol de Gd/kg), l'incorporation de cette molécule très positive de nature détersive dans la plateforme rHDL peut également introduire dans ladite plateforme les inconvénients liés au peptide en tandem dérivé de l'apo E. Par exemple, ce peptide en tandem et sa version dipalmitoylée sont connus pour médier la capture des liposomes ou des micelles dans les cellules endothéliales des microvaisseaux du cerveau (Keller et al. Angew Chem Int Ed Engl 2005 ; 44:5252-5 ; Sauer et al. Biochemistry 2005; 44:2021-9 ; Sauer et al. Biochim Biophys Acta 2006 ; 1758:552-61). De plus, ce peptide en tandem peut exercer des effets neurotoxiques (Wang et al. J Cell Physiol 1997 ; 173:73-83). Récemment, des HDL contenant du Gd obtenues par incubation d'HDL humaines natives (préparations HDL commerciales purifiées à partir de plasma humain ; Calbiochem, San Diego, CA) avec une Gd-DTPA-l,2-dimyristoyl-sn-glycéro- 3-phosphoéthanolamine (Gd-DTPA-DMPE) et un acide Gd/6-amino- 6-méthylperhydro-l,4-diazépinetétraacétique ayant une chaîne aliphatique de 17 carbones (Gd-AAZTA-C17) ont été suggérées à titre de produits de contraste IRM à haute aptitude de relaxation (Briley-Saebo et al. J Phys Chem B 2009 ; l 13:6283-9). Toutefois, l'incubation d'HDL natives avec Gd-DTPA-DMPE a induit la fusion non contrôlée des particules due à des perturbations de nature détersive alors que la composition et l'intégrité des adduits HDL-Gd-AAZT A-C17 n'étaient pas caractérisées. Par contraste avec la plateforme rHDL, les deux produits à base d'HDL natives ont suggéré une absence de contrôle et de reproductibilité d'un lot à l'autre étant donné que la HDL native est une classe de lipoprotéines hétérogènes comportant des sous-espèces différentes qui varient en termes de composition apolipoprotéinique et lipidique, taille et charge, et en termes de fonctions physiologiques (Castro G.R. & Fielding CJ. Biochemistry 1988 ; 27:25-9 ; Miida et al. Biochemistry 1992 ; 31: 11112-7 ; Mowri et al. J Lipid Res 1992 ; 33: 1269-79 ; von Eckardstein et al. Curr Opin Lipidol 1994;5:404-16).
C'est la raison pour laquelle la taille, la forme, la composition protéique et lipidique, la structure, les propriétés et la fonction physiologique des HDL natives purifiées à partir de plasma humain par ultracentrifugation varient significativement en fonction des donneurs, des variations des procédures d'isolation et des conditions de stockage et échappent, par conséquent, à un contrôle rigoureux.
Les compositions selon l'invention sont des compositions de type liposomes de rHDL et HDL-like, des constituants protéiques parmi lesquels les apolipoprotéines A-I et/ou A-II ou fragments de celles-ci sont utilisés non seulement à titre d'agents structuraux mais aussi d'agents de ciblage. Le but est atteint par une certaine modification contrôlée de type chimique ou enzymatique des apolipoprotéines A-I ou A-II ou de leurs fragments. Cette modification convertit ces apolipoprotéines en substrats pour récepteurs de capture de macrophages et induit une amélioration de l'association produit de contraste-(HDL/apolipoprotéine modifiée)-particule avec les macrophages et/ou de son absorption (capture) par les macrophages, comparativement à l'association produit de contraste-(HDL/apolipoprotéine)-particule construite avec une apo A-1 naturelle non modifiée. Les avantages de ces compositions sont démontrés par la présente invention qui résout de nombreux problèmes qui, sinon, sont liés aux doses élevées de produit de contraste requises et à l'absence de contrôle et de reproductibilité des formulations, notamment, dans la production à grande échelle.
Les compositions selon l'invention peuvent être utilisées pour une détection moléculaire in vivo optimale, sensible et spécifique de type non invasif et la localisation de sites d'intérêt riches en macrophages à l'aide de techniques d'imagerie telles que la tomographie computérisée (TC), la scintigraphie gamma, la tomographie par émission de positrons (PET), la tomographie d'émission monophotonique (SPECT), l'imagerie par résonance magnétique (IRM), et autres techniques d'imagerie combinées. Il a été démontré que la modification chimique ou enzymatique de particules HDL entièrement assemblées (sans Gd) améliore leur absorption par les macrophages (Bergt et al. Biochem J 2000 ; 346 Pt 2,345-54 ; Pankhurst et al. J Lipid Res 2003 ; 44,349-55 ; Panzenboeck et al. J Biol Chem 1997 ; 272:29711-20 ; Sue et al. J Cell Sci 2003 ; l 16:89-99). Toutefois, les données publiées démontrent que dans la particule HDL modifiée décrite dans Panzenboeck et al. J Biol Chem 1997;272:29711-20, tant la protéine que la partie lipidique ont subi la modification chimique. La technique antérieure (demande de brevet US 20070243136) ne suggère ni n'enseigne à l'homme du métier l'étude de la performance des particules HDL dont seule la partie apolipoprotéine a été chimiquement modifiée.
Les compositions selon l'invention peuvent être utilisées pour cibler les macrophages dans l'imagerie des maladies liées aux macrophages caractérisées par un tissu néoplasique (demandes de brevets US 20010002251 et 20090004113) comprenant les cancers : sarcome, lymphome, leucémie, carcinome et mélanome, des maladies cardiovasculaires (par exemple, artériosclérose, athérosclérose, hyperplasie de l'intima et resténose) et autres troubles liés à des macrophages activés comprenant les maladies auto-immunes (par exemple, polyarthrite rhumatoïde, syndrome de Sjögrens, sclérodermie, lupus érythémateux disséminé, vasculite non spécifique, maladie de Kawasaki, psoriasis, diabète de Type I, pemphigus vulgaris), les maladies granulomateuses (par exemple, tuberculose, sarcoïdose, granulomatose lymphomatoïde, granulomatose de Wegener), les maladies inflammatoires (par exemple, pneumopathies inflammatoires telles pneumonie interstitielle et asthme, maladie inflammatoire de l'intestin telle que maladie de Crohn, et arthrite inflammatoire), et dans le rejet de greffe (par exemple, greffes cœur/poumon). En plus de l'athérosclérose (demande de brevet US 20070243136), à titre d'exemples de maladies liées aux macrophages, il y a également les pneumopathies liées aux macrophages telles que l'emphysème (Marten K. et Hansell D. M. Eur Radiol 2005 ; 15:727-41 ; demande de brevet US 20050281740).