治療用粒子の磁気による標的化のためのシステムおよび方法を提供する。治療用粒子は、1種類以上の磁気材料または磁化可能な材料および少なくとも1種類の治療用薬剤を含むものである。治療用粒子は、磁化可能な材料を磁化させ得る均一磁場を用いて特異的に標的化され、体内の特定の位置に標的化され得るか、または捕捉、封入および除去のために標的化され得る。治療用粒子は抗酸化酵素を含むものであり得、細胞を酸化的損傷から保護するために細胞に標的化され得る。Foundation、助成金第9984276号からの基金によって部分的に資金供与を受けた。したがって、米国政府は、本発明に一定の権利を有し得る。本発明は、一般的に生物学的療法の分野に関する。詳しくは、本発明は、磁化性の目的物の磁化を誘導するため、および磁場勾配を発生させるための均一磁場の使用に関する。学術論文を挙げている。これらの各刊行物は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。慣用的または非特異的様式で送達される治療用薬剤は、多くの場合、体内の指定していない領域に分布される。そのため、該薬剤は、例えば肝臓の初回通過代謝によって代謝され得、それによりバイオアベイラビリティの低下、ならびにコスト高および有害な副作用のリスクを伴う用量増大の可能性がもたらされ得る。治療用薬剤の非特異的分布により、投与対象の被験体において有害効果および不要な薬理学的応答がもたらされることがあり得る。その結果、特定の薬剤は、特定の被験体においてまたは特定の条件下では禁忌となり得る。被験体内への医療用デバイスの移植には、例えば、感染の可能性を少なくするため、炎症を低減させるため、組織を修復させるため、またはさらなる局所組織の損傷を抑制するために、追跡化学療法が必要とされることがあり得る。薬物溶出デバイス(ステントなど)が、さまざまな生物医学的適用において、移植物の領域への薬物のターゲテッド(targeted)送達を達成するため、ますます使用されるようになってきている。現在までのところ、薬物含有移植物は、一般的にはほんの小用量の単一の治療用薬剤しか含んでおらず、したがって、移植型デバイスによって同じまたは異なる治療用薬剤が再投与される可能性がないため制限されている。【0006】ナノ粒子およびマイクロ粒子は、さまざまな治療用薬剤、例えば、酵素補充療法のための酵素、ホルモン、細胞修飾剤および遺伝物質ならびにイメージングのための担体系としての可能性が示されている。投与対象の患者における有害効果が少なくなる可能性が示されている。前述の論考は、担体系が、薬剤投与を最適化するための有望性、および場合によってはターゲテッド薬物送達のための媒体としての有望性を示すことを示す。かかる技術は、ターゲテッド送達の最適化が実際に達成できる可能性において限定的である。これに関連して、磁石による標的化が、薬剤、特に、ナノ粒子担体として処方されたもののターゲテッド送達の最適化を達成するための魅力的な方法であると考えられている。帯磁治療用薬剤または薬剤含有磁性担体を体内の特定の位置に送達する予備的な試みでは有望性が示されている(特許文献1参照)。この方法論は大きな欠点、すなわち、このアプローチは、体表面に近い標的に限られるという欠点を有する。【0008】したがって、磁性担体を使用する最適化された有効な標的化の必要性が存在している。治療用システムにより、末梢ならびに局所投与が可能になること、および治療用システムにより、担当医が、患者において不要な効果が少なくなる用量の薬剤を投与することが可能になること、ならびに非特異的分布の可能性または高い必要用量のため他の方法では禁忌であり得る状況において患者への薬剤投与が可能になることが所望されている。本発明は、治療用粒子を磁気的に標的化させるためのシステムを特長とするものである。一般的に、該システムは、少なくとも1種類の治療用薬剤および第1の磁気材料または磁化可能な材料を含む粒子、第2の磁気材料または磁化可能な材料を含む移植可能なデバイス(ステントなど)、ならびに第3の磁気材料または磁化可能な材料を含み、被験体に可逆的に取り付けられ得る回収(retrieval)システムを含むものである。一部の態様では、該システムは、さらに、磁化可能な材料を磁化させ得る均一磁場が発生するように構成された少なくとも1つの磁場発生器を含む。均一磁場により、少なくとも1つの指向可能な(directable)磁場勾配が発生し得る。該勾配により、該粒子が該デバイスに指向され得るとともに、使用済の粒子(あれば)または該デバイスに送達されなかった粒子が回収システムに指向され得る。磁場勾配は、該デバイスの近位および/または回収システム近位に発生し得る。治療用薬剤は、使用対象の治療目的に適した任意の薬剤であり得、とりわけ、医薬、生体分子または細胞を含むものであり得る。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、核酸(特に、調節核酸、例えば、siRNA、shRNAまたはmiRNA)などの生体分子である。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、タンパク質(好ましくは酵素、より好ましくは抗酸化酵素)などの生体分子である。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、内皮細胞(特に、血管内皮細胞)などの細胞である。【0011】また、本発明は、治療用粒子を移植型デバイス(ステントなど)に磁気的に標的化させることための方法を特長とするものである。一般的に、該方法は、移植型デバイスを有する被験体に、少なくとも1種類の治療用薬剤および第1の磁気材料または磁化可能な材料を含む粒子を投与すること、磁化可能な材料を磁化させ得る均一磁場を発生させること、および任意選択で、移植型デバイスに送達されなかった粒子を除去することを含むものであり得る。一部の態様では、均一磁場により、第2の磁気材料または磁化可能な材料を含む移植型デバイスの近位に磁場勾配が発生する。一部の態様では、該勾配により該粒子が、移植型デバイスに標的化される。該方法は、さらに、使用済の粒子を除去することを含んでいてもよい。治療用薬剤は、使用対象の治療目的に適した任意の薬剤であり得、とりわけ、医薬、生体分子または細胞を含むものであり得る。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、核酸(特に、調節核酸、例えば、siRNA、shRNAまたはmiRNA)などの生体分子である。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、タンパク質(好ましくは酵素、より好ましくは抗酸化酵素)などの生体分子である。高度に好ましい一部の態様では、該薬剤は、内皮細胞(特に、血管内皮細胞)などの細胞である。本発明の方法の一部の態様では、移植型デバイスに送達されなかった粒子の除去は、第3の磁気材料または磁化可能な材料を被験体に可逆的に取り付けること、および第3の磁気材料または磁化可能な材料の近位に第2の磁場勾配を発生させることを含む。第2の磁場勾配により該粒子が第3の磁気材料または磁化可能な材料に標的化され得る。第3の磁気材料または磁化可能な材料は、被験体の少なくとも1つの血管に可逆的に取り付けられることが高度に好ましい。他の態様では、移植型デバイスに送達されなかった粒子の除去には、被験体の血液を取り出すこと、該血液を第3の磁気材料または磁化可能な材料と接触させること、第3の磁気材料または磁化可能な材料の近位に第2の磁場勾配を発生させること、および該血液を該被験体に戻すことが含まれ得る。第2の磁場勾配により、該粒子が第3の磁気材料または磁化可能な材料に標的化され得る。好ましくは、戻された血液は該粒子を実質的に含有しておらず、より好ましくは該粒子を含有していない。本発明の方法の一部の態様では、使用済の粒子の除去には、第3の磁気材料または磁化可能な材料を被験体に可逆的に取り付けること、および第3の磁気材料または磁化可能な材料の近位に第2の磁場勾配を発生させることが含まれ得る。第2の磁場勾配により、使用済の粒子が第3の磁気材料または磁化可能な材料に標的化される。他の態様では、使用済の粒子の除去には、被験体の血液を取り出すこと、該血液を第3の磁気材料または磁化可能な材料と接触させること、第3の磁気材料または磁化可能な材料の近位に第2の磁場勾配を発生させること、および該血液を該被験体に戻すことが含まれ得る。第2の磁場勾配により、使用済の粒子が第3の磁気材料または磁化可能な材料に標的化される。好ましくは、戻された血液は、使用済の粒子を実質的に含有していない。【0014】また、本発明は、ナノ粒子の調製方法を特長とするものである。F−127(登録商標)など)、および少なくとも1種類の治療用薬剤を含む第1の水溶液を準備すること、ならびに第1の水溶液を、生体適合性の多価カチオン(カルシウムまたは亜鉛など)を含む第2の水溶液に添加することを含むものであり得る。治療用薬剤は、タキソールまたは全トランス型レチノイン酸であり得る。該脂肪酸の水溶性の塩または脂質一リン酸塩はオレイン酸ナトリウムであり得る。第1の水溶液は、さらに、磁性のナノ結晶を含んでいてもよい。第2の水溶液は、さらに、少なくとも1種類のカチオン性ポリペプチド(ポリ−L−アルギニンなど)を含んでいてもよい。一部の態様では、該方法は、さらに、第1の水溶液中において磁性のナノ結晶を形成させることを含む。本発明は、さらに、治療用粒子を提供する。磁化可能な材料、脂肪酸またはその塩、およびタンパク質を含むものであり得る。磁気材料または磁化可能な材料は超常磁性材料であり得る。該脂肪酸は、任意の炭素数を含むものであり得、例えば、オレイン酸またはその塩、例えば、オレイン酸のカルシウム塩であり得る。タンパク質は酵素であり得、より好ましくは抗酸化酵素であり得る。抗酸化酵素は、カタラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ、またはグルタチオンペルオキシダーゼであり得る。安定剤は、ビオチン化されたものであり得る。治療用粒子は、さらに、1種類以上の抗体を含んでいてもよい。抗体により、特定の標的対象細胞または組織への該粒子のインビトロまたは好ましくはインビボでの送達が助長され得る。抗体は、該粒子内に直接組み込んでもよく、該粒子の表面上にコーティングしてもよい。抗体を、アビジンまたはストレプトアビジンに連結させ、該粒子内または該粒子上に、該粒子の1つ以上のビオチン化成分(例えば、ビオチン化安定剤)によって組み込んでもよい。抗体は、内皮細胞の表面上の抗原に特異的に結合するものであり得る。【0017】また、本発明は、酸化的損傷、例えば、細胞が反応性の酸化性種に曝露されることによって引き起こされる酸化的損傷から細胞を保護するための方法を提供する。一般に、該方法は、細胞を、磁気材料または磁化可能な材料および少なくとも1種類の抗酸化酵素を含む粒子と接触させること、ならびに該磁気材料または磁化可能な材料を磁化させ得る均一磁場を、該細胞の近位に、該細胞が該粒子を内在化させることを可能にするのに充分な期間発生させることを含む。抗酸化酵素は、カタラーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ、またはグルタチオンペルオキシダーゼであり得る。該粒子は、さらに、該細胞表面上の抗原に特異的に結合する抗体を含んでいてもよい。該方法は、インビトロまたはインビボで行なわれ得る。細胞は、任意の細胞、例えば、上皮細胞または内皮細胞であり得る。好ましい細胞の一例は血管内皮細胞である。本特許または出願書類ファイルは、カラーで作成された少なくとも1つの図面を含む。カラーの図面を伴う本特許または特許出願公開公報の写しは、請求および手数料の支払いにより、米国特許より提供される。【図1】図1Aは、ナノ粒子(NP)粒径と安定剤の濃度との関係を示す。図1Bは、ナノ粒子(NP)の収率と安定剤の濃度との関係を示す。対するタキソール負荷磁性ナノ粒子の効果を示す。【図3−1】図3Aは、ポリ−L−アルギニン処方物の量およびナノ粒子の用量の関数としての、培養ラット大動脈平滑筋細胞における導入遺伝子発現を示す。図3Bは、ポリ−L−アルギニン処方物の量およびナノ粒子の用量の関数としての、ウシ大動脈内皮細胞における導入遺伝子(緑色蛍光タンパク質,GFP)発現を示す。【図3−2】図3Cは、磁気曝露の関数としての、培養内皮細胞における導入遺伝子発現を示す。図3Dは、磁場ありまたはなしでの、285×106個のウイルス粒子/ウェルに相当する用量のポリ−L−アルギニン修飾ナノ粒子で処理した培養内皮細胞における導入遺伝子発現の動態を示す。【図4】図4は、本発明の一実施形態による例示的な磁気援用治療用システムを示す。【図5】図5は、本発明の一実施形態による、治療用薬剤を移植型デバイスに投与するため、および移植型デバイスに局在化されなかった磁性担体ナノ粒子を回収するための例示的な方法を示すフローチャートを示す。【図6】図6Aは、赤色蛍光標識を有するアルブミン修飾磁性担体ナノ粒子を、血管内にスチールステントが移植されたラットに注射したという、磁気援用治療用システムの例示的な実施形態を要約したものである。図6Bは、移植型デバイス内への隔離に関する治療用薬剤の送達の結果を要約したものである。【図7】図7は、心臓血管循環サイクルからの磁性担体ナノ粒子または細胞の回収をモデル設計するために使用される、図5に示した回収システムを模式的に要約したものである。