CZ137597A3 - Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem - Google Patents

Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem Download PDF

Info

Publication number
CZ137597A3
CZ137597A3 CZ971375A CZ137597A CZ137597A3 CZ 137597 A3 CZ137597 A3 CZ 137597A3 CZ 971375 A CZ971375 A CZ 971375A CZ 137597 A CZ137597 A CZ 137597A CZ 137597 A3 CZ137597 A3 CZ 137597A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bdnf
polypeptide
polyethylene glycol
water
soluble polymer
Prior art date
Application number
CZ971375A
Other languages
English (en)
Inventor
Oiao Yan
Olaf F. Kinstler
Original Assignee
Amgen Inc. Amgen Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amgen Inc. Amgen Center filed Critical Amgen Inc. Amgen Center
Publication of CZ137597A3 publication Critical patent/CZ137597A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/04Immunostimulants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/827Proteins from mammals or birds
    • Y10S530/839Nerves; brain

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká nové třídy BDNF a NT-3 derivátů, ve kterých je BDNF a NT-3 molekula navázána na vodou rozpustný polymer, a způsobu přípravy těchto derivátů.
Dosavadní stav techniky
Proteiny určené pro terapeutické použití jsou v současné době dostupné v adekvátních množstvích ve vhodných formách, které jsou z velké části výsledkem rekombinantních DNA technologií. Chemické deriváty těchto proteinů mohou účinně blokovat proteolytické enzymy před fyzikálním kontaktem s proteinovým hlavním řetězcem a tak zabraňovat degradaci. Dalšími výhodami může být, za určitých podmínek, zvýšení stability terapeutického proteinu, prodloužení cirkulační doby terapeutického proteinu a snížení jeho imunogenicity. Je však třeba uvést, že účinek modifikace příslušného proteinu nelze předpokládat. Přehledným článkem, popisujícím modifikaci proteinů a fúzní proteiny je Francisův článek „Focus on Growth Factors 3: 4-10, pub. Mediscript, Mountview Court, Friern Barnet Lané, Londýn, Anglie (1992).
nebo -„peg) používá při terapeutických proteinových proteinů). Pro ošetření
Polyethylenglykol („PEG chemická část, která se („pegylatizaci) („pegylátovaných kombinovaných imunodeficientních chorob byl je jediná přípravě produktů vážných například • · • ··
I · · • · · ·· ···· vyvinut Adagen, což je formulace pegylované adenosindeaminázy. Při klinických testech zaměřených na ošetření poranění hlavy byla použita pegylatovaná superoxiddismutáza. V první fázi klinických testů, zaměřených na léčení hepatitidy, se prováděly testy s pegylátovaným alfa interferónem. Rovněž existují záznamy o předklinických testech prováděných s pecvláto-vanou. glukocerebrosidázou a pegylovaným hemoglobinem. Ukázalo se, že některým proteinům poskytuje navázání polyethylenglykoluochranu před proteolýzou, Sada a kol., J. Fermentation Bioengíneeríng 71; 137 až 139 (1991) . Způsoby navázání určitých polyethylenových zbytků jsou již dostupné, viz patent US 4,179,337 (Davis a kol.) a patent US 4,002,531 (Royer) a přehled viz Abuchowski a kol.
Dalšími vodou rozpustnými polymery, které se používají pro modifikaci proteinů, jsou například kopolymery ethylenglykolu a propylenglykolu, karboxymethylcelulóza, dextran, polyvínylakohol, polyvinylpyrrolidon, poly-1,3dioxan, poly-1,3,6-trioxan, kopolymery ethylenu a anhydridu kyseliny maleinové a polyaminové kyseliny (buď homopolymery nebo nahodilé kopolymery).
Pro navázání polyethylenglykolových molekul na protein se používá celá řady prostředků. Polyethylenglykolové molekuly se váží na protein zpravidla přes reakční skupinu, která je součástí proteinu. Pro' toto navázání jsou vhodné aminoskupiny, například aminoškupiny na lysihových zbytcích nebo N-koncích. Výše jmenovaný Royerův patent například uvádí, že pro navázání polyethylenglykolových molekul na enzym se používá redukční alkylace. Evropská patentová přihláška 0 539 167, publikovaná 28. dubna 1993, cituje, že peptidy a organické sloučeniny s volnou aminoskupinou • *· · · (amínoskupinami) se modifikují imidátovým derivátem PEG nebo příbuznými vodou rozpustnými organickými polymery. Patent US 4,904,584 (Shaw) se týká modifikace lysinových zbytků v proteinech, používané při navazování polyethylenglykolových molekul pomocí reakčních aminových skupin.
Specifickým terapeutickým proteinem, který již byl chemicky modifikován, je stimulační faktor granulocytové kolonie, tj. G-CSF, viz Evropské patentové přihlášky EP 0 401 384, EP 0 473 268 a EP 0 335 432. Dalším příkladem specifického terapeutického proteinu je pegylátovaný IL-6, popsaný v patentu US 5,264,209 (Mikayama a kol.). Evropská patentová přihláška 0 154 316, publikovaná 11. září 1985 rovněž popisuje reakci lymfokinu s aldehydem polyethylenglykolu.
Produktem pegylace proteinových molekul je zpravidla směs chemicky modifikovaných proteinových molekul. Pro ilustraci lze uvést případ, kdy proteinové molekuly s pěti lysinovými zbytky a třemi amínoskupinami na N-konci, pokud se použijí ve výše popsaných reakcích, poskytnou heterogenní směs, kdy část produktu má šest ' polyethylenglykolových zbytků, část produktu má pět, čtyři, tři, dva nebo jeden polyethylenglykolový zbytek a část tohoto produktu nemá na sobě navázaný žádný polyethylenglykolový zbytek. Polyethylenglykolové zbytky nemusí být u různých molekul, obsahujících několik polyethylenglykolových zbytků, navázány ve stejném místě. U výše popsaných metod je zpravidla žádoucí, aby byla mezi proteinem a polyethylenglykolovou molekulou přítomna vazebné skupiny. Součástí postupu, který popisuje Delgado a kol., v „Coupling of PEG to Protein by Activation with Tresyl • v • · * * · · ♦ • · · · · · · ·· • « · · · ♦ ······ • · ·«« · * · ·»·· ··· ·· · ·· ··
I ί
Chloride, Aplications In Immunoaffinity Cell Partitioning, Separations Using Aqueous Phase Systems, Applications In Cell Biology and Biotechnology, Plenům Press, New York, NY (1989), na stránkách 211 až 213, je zabudování tresylchloridu, který eliminuje potřebu vazebné skupiny mezi proteinem a polyethylenglykolovou molekulou. Použití tohoto způsobu při výrobě terapeutických produktů může být obtížné, protože použití tresylchloridu s sebou přináší vznik toxických vedlejších produktů.
Chamow a kol., Bioconjugate Chem. 5:133 až 140 (1994) popisuje modifikaci CD4 imunoadresinu monomethoxyethylenglykolaldehydem („MePEG glykolaldehydem) za použití redukční alkylace. Autoři uvádějí, že vazebná schopnost modifikovaného CD4-IgG (na proteinový gp 120) in vitro se snižuje rychlostí odpovídající rozsahu MePEGylatizace.
Růstový faktor odvozený z mozku (BDNF) a neutrofin-3 (NT-3) jsou známými polypeptidy, spadajícími do třídy neurotrofních faktorů, označovaných jako neurotrofiny, která rovněž zahrnuje nervový růstový faktor (NGF). Tyto faktory podporují přežívání neuronů a zachování jejich funkce a jsou hlavními kandidáty při terapeutickém léčení neurodegenerativních onemocnění, Bardě a kol., Neuron 2:1525 až 1534 (1989); Snider a kol., Cell 77:627 až 638 (1994). Způsoby identifikace a rekombinantní produkce těchto faktorů byly již v patentové literatuře popsány, viz například viz patent US 5,169,762 (Gray a kol.) pro NFG, patenty US 5,180,820 (Barde a kol.) a 5,229,500 (Barde a kol.) pro BDNF a publikovaná PCT přihláška č. WO 91/03569 pro NT-3.
• · • · · • · · » «······· ·· t
Podstata vynálezu
Jak již bylo uvedeno, vynález se obecně týká BDNF a NT-3 derivátů, ve kterých jsou BDNF nebo NT-3 polypeptidové zbytky navázány na vodou rozpustný polymer.
Konkrétněji se vynález týká BDNF a NT-3 derivátů, které jsou produktem reakce polypetidů s reakčnimi (tj. „aktivovanými) vodou rozpustnými polymerními částmi, při které se uvedený polymer naváže na polypeptid. Tohoto navázáni lze dosáhnout použitím zde popsaných reakcí, jakými jsou acylace nebo alkylace. Acylace nebo alkylace s polyethylenglykolem nebo jiným vodou rozpustným polymerem se může provádět za' podmínek, za kterých se získá hlavní monoderivatizovaný (monofunkcionalizovaný) nebo polyderivatizovaný (polyfunkcionalizovaný) produkt. Polyderivatizace zpravidla zahrnuje navázání polyethylenglykolu nebo jiného vodou rozpustného polymeru na ε-aminoskupiny lysinových zbytků polypeptidu a může dále zahrnovat navázání polymeru na N-konec polypeptidu. Monoderivatizace výhodně zahrnuje navázání polymeru na α-aminoskupinu zbytku BDNF nebo NT-3 polypeptidového zbytku s N-zakončením, tj . selektivní navázání vodou rozpustné polymerové části na N-konec polypeptidu. Monoderivatizace tedy v podstatě poskytuje homogenní přípravek polymer/BDNF nebo polymer/NT-3 konjugátových molekul a stejně tak (pokud se použije polyethylenglykol) přípravek pegylátovaných BDNF nebo NT-3 molekul, které mají polyethylenglykolovou část navázanou přímo na BDNF nebo NT-3 část.
BDNF a NT-3 deriváty podle vynálezu jsou použitelné pro stejné účely jako trofické faktory BDNF resp. NT-3. Těmito účely je zejména podpora přežívání neuronů a jejich • · • · · · · · » « · ♦ · * · ·· • · v · β * ··· · * • « « · * · •v «· ♦ ·♦ ·· funkčnosti in vitro a in vívo a rovněž mohou být použity jako potenciální terapeutická činidla pro léčení neurodegenerativních onemocnění u lidí, zahrnujících kromě jiných například Parkinsonovu amyotrofickou laterální sklerózu (ALS), Huntingtonovu chorobu, retinální degeneraci, periferální neuropatii a Alzheimerovu chorobu.
Jak ukazuji některé níže uvedené příklady, derivatizace_ (modifikace) podle vynálezu může rovněž zlepšovat schopnosti molekuly migrovat mozkovou tkání, a tedy usnadňovat dopravu účinné látky do terapeuticky cílových míst uvnitř mozku.
Vynález dále poskytuje způsob přípravy výše zmíněné množiny BDNF a NT-3 derivátů, ve kterých jsou' voďoů rozpustné polymery, zejména polyethylenglykol, navázány na α-aminoskupinu na N-konci polypeptidu (BDNF nebo NT-3) za vzniku homogenní populace derivatizovaných molekul, tj. konjugátů těchto polypeptidu s polymerem.
Stručný popis obrázků
Obr. 1 znázorňuje příklad BDNF (nebo NT-3) acylace, prováděné za použití N-hydroxysukcinimidylových (NHS) aktivních esterů monoethoxypolyethylenglykolaldehydů, jejímž produktem je polypegylátovaný BDNF nebo NT-3, přičemž k označuje počet MPEG molekul zreagovaných s molekulou BDNF nebo NT-3, n označuje stupeň polymerace MPEG, použitého při reakci (n = 2000 pro MPEG, mající molekulovou hmotnost 100 kDa a n = 40 pro MPEG, mající molekulovou hmotnost 2 kDa) a m označuje celkový počet primárních aminoskupin na BDNF nebo NT-3 molekulu.
» · • · • · · · · · · • · · o · · * · · · · • · · · * ·
Obr. 2 znázorňuje příklad nespecifické redukční alkylace BDNF (nebo NT-3), prováděné za použití monomethoxyethylenglykolových aktivních aldehydů, jejímž produktem je polypegylátovaný produkt, přičemž k, m a n jsou definovány stejně jako na předchozím obrázku.
Obr. 3 znázorňuje příklad místně specifické redukční alkylace BDNF nebo NT-3 na α-aminoskupině N-zakončeného polypeptidového zbytku, která se provádí za použití monomethoxyethylenglykolových aktivovaných aldehydů a která poskytuje v podstatě monopegylátovaný produkt (na N-konci).
obr. 4 znázorňuje cholinacetyltransferázovou (ChAT) imunohistochemii axotomizovaných .faciálních motoneutronů na in vívo zvířecím modelu, navrženém pro testování ztráty periferní nervové funkce. Yan a kol., J. Neurosci. 14(9):5281 až 5291 (1994). Pravé faciální nervy dospělých krysích samiček se přerušily a zvířata se ošetřovala každodenně po dobu sedmi následujících dní subkutánním způsobem: PBS (A); nepegylátovaným BDNF v dávce 5 miligramů na kilogram tělesné hmotnosti, mg/kg, (B); pegylátovaným na N-zakončení v dávce 0,3 miligramů na kilogram tělesné hmotnosti, mg/kg, (C); nebo nahodile pegylátovaným BDNF v dávce 0,3 miligramů na kilogram tělesné hmotnosti, mg/kg (D) . U krys ošetřených PBS měla axotomie za následek velký pokles ChAT imunoreaktivity v poškozených faciálních jádrech, (pod písmenem A faciální jádra na pravé straně). Na druhé straně ošetření jak nepegylátovaným BDNF, tak pegylátovaným BDNF (pod písmenem C a D) tlumí poraněním indukovaný pokles ChAT imunoreaktivity. Použité symboly mají následující význam: FN - faciální jádro; py pyrimidalní trakt; Sp5 - jádro spinálního trojklanného nervu. Měřítko (pod písmenem D) představuje 1 mm.
«·· · · · · · • » » * · · ·· • » « · · ··· · * * · · · · · • ·· · ·· ·♦
Obr, 5 znázorňuje křivku vyjadřující závislosti dávka - odezva po ošetření testovaných zvířat nepegylátovaným BDNF a pegylátovaným BDNF na stejném modelu axotomizováných faciálních motoneuronů jako v příkladu 4. Zvířata dostala denně subkutánní injekci (s.c.) vehikula (O), nepegylátovaného BDNF (□) , N-zakončeného pegylátovaného BDNF (♦), nebo nahodile_p.e.gylát.O-V.aného.
BDNF () v dávkách indikovaných na dobu několika dní. Stanovené hodnoty představovaly průměrné hodnoty + SEM (n=4) Data se analyzovala pomocí ANOVY a následně testem Dunett t. *, p < 0,05; **, p < 0,01, BDNF ošetření vs. vehikulum.
Obr. 6 znázorňuje sloupcový diagram, ukazující průnik nepegylátovaného BDNF („NAT-BDNF) nebo pegylátovaného BDNF („PEG-BDNF) do mozku živých krys po jediné injekci aplikovaní do středu pravého žíhaného tělesa (Corpus Striatum). O dvacet čtyři hodin později se zvířata perfúzně-fixovala 4% paraformaldehydem. Mozky se vyjmuly, dezintegrovaly a napustily protilátkou specifickou pro BDNF. Tento postup popsal Yan a kol., v Soc. Neurosci. Abs. 20:1306 (1994). Celkový objem BDNF penetrace do mozkové tkáně se kvantifikuje integrací všech BDNF imunoreakčních tkáňových sekcí. Stanovené hodnoty představovaly průměrné hodnoty + SEM (n = 4). Data se analyzovala testem Student t. *, P < 0,0001.
Obr. 7 znázorňuje sloupcový diagram, ukazující průnik nepegylátovaného BDNF a pegylátovaného BDNF do mozku živých krys po kontinuálním lokálním několikadenním podání. Celkový objem BDNF průniku se kvantifikoval stejným způsobem jako na obrázku 6. Stanovené hodnoty představovaly ··*· ··« • 4 ·· »· · * · • ♦ · ·♦ ·· průměrné hodnoty + SEM (n = 4). Data se analyzovala testem Student t. *, p < 0,0001.
Obr. 8 znázorňuje retrográdní transport nepegylátovaného BDNF (pod písmeny A a B) a pegylátovaného BDNF (pod písmeny C a D) mozkovou tkání do dopaminergických neuronů, nacházejících se uvnitř mozkové tkáně, po infúzi zavedené do žíhaného tělesa mozku živých krys za použití stejného postupu jako v případě obrázku 7, Pod písmeny Ba Γ jsou zvětšeniny čtvercového výřezu uvedených'pod písmeny Ά resp. C. Symboly pod písmenem A mají následující význam; SNC - subst.antia nigra reticulata; a VTA - ventrální tegmentální oblast. Čára pod písmenem D představuje měřítko, které znamená 500 μτη pro A'a C a 200 μιη pro panely B a D.
Vhodnými pro použití v rámci vynálezu jsou přirozené sekvence BDNF a NT-3 (t. j. přirozeně se vyskytující), a stejně tak jejich fragmenty, prekurzory a polypeptidové molekuly, reprezentující jednu nebo více aminokyselinových substitucí, delecí nebo adicí, které jsou odvozeny z přirozené sekvence a které vykazují biologické vlastnosti podobné biologickým vlastnostem molekul přirozené sekvence, tj. chiméry, analogy a pod.. Výrazy „BDNF a „NT-3 budou, nebude-li stanoveno jinak, zahrnovat tyto polypeptidy v libovolné výše jmenované formě.
Způsoby přípravy BDNF a NT-3, zejména rekombinantními prostředky, které jsou zpravidla nejpraktičtější pro získání větších množství, jsou známy. Použitelné postupy jsou popsány ve vědecké a patentové literatuře, například v již jmenovaných patentech US 5,180,820 a 5,229,500 a publikované PCT přihlášce WO 91/03569. Zvláště výhodné pro • I · « · · · · * · « · · · ♦ ·· « » · « * · · ·»· · · » · · » · ♦ · · ·«»* ··«· ·« « ·· ·· použití v rámci vynálezu jsou přirozené sekvence BDNF a NT3, které jsou exprimované rekombinací v prokaryotických a eukaryotických buňkách včetně rekombinantních polypeptidových produktů, exprimovaňých z lidských nukleotidových sekvencí („r-HuBDNF a „r-HuNT-3) včetně sekvencí exprimovaňých v bakteriálních buňkách, které obsahují na Nkonci methioninový zbytek (tj. „r-metBDNF a „r-me_t.NTr3_l)_.. Příkladem těchto polypeptidů jsou polypeptidy, mající sekvence, které jsou uvedeny v seznamu sekvencí na konci textu přihlášky vynálezu, pod označením SEQ ID No; 1 („rHuBDNF), SEQ ID No: 2 (r-metHuBDNF), SEQ ID No: 3 („rHuNT-3) a SEQ ID No: 4 („r-metHuNT-3).
Pegylatizace BDNF a NT-3 se může provádět pomočí libovolné v daném oboru známé pegylatizační reakce. Viz například: Focus growth Factors 3(2):4-10 (1992;
EP 0 154 316; EP 0 401 384 a další zde citované publikace. Výhodně se pegylatizace provádí pomocí acylační nebo alkylační reakce s molekulou reakčního polyethylenglyko-lu (nebo analogického reakčního vodou rozpustného polymeru). Tyto výhodné způsoby derivatizace za použití polyethylenglykolu budou podrobněji diskutovány níže.
Acylace
Pegylatizace acylací zpravidla zahrnuje reakci aktivního esterového derivátu polyethylenglykolu (PEG) s BDNF nebo NT-3 polypeptidem. Pro provádění pegylatizace těchto polypeptidů lze prakticky použít libovolnou molekulu reakčního PEG. Výhodným aktivovaným PEG esterem je PEG esterifikovaný na N-hydroxysukcinimid („NHS). Výraz „acylace, jak je zde použit, zahrnuje neomezujícím způsobem následující typy vazeb mezi BDNF nebo NT-3 a vodou rozpustným polymerem, například PEG: amidovou,
9999·»*·
9 9 9 9 99 •9 99 · 9999 ·
9 9 9 9 «
9« 9 9 9 9 9 karbamátovou, urethanovou a pod., viz Bioconjugate Chem. 5:133-140 (1994). Pro reakci lze zvolit libovolné známé reakční podmínky, t j. teplotu, rozpouštědlo a pH, nebo následně vyvinuté, které nebudou inaktivovat BDNF nebo NT-3 druhy, určené pro modifikaci. Zpravidla se aplikují reakční podmínky, které budou popsány níže. Příkladná reakce NHS esteru monomethoxy-PEG je znázorněna na obrázku 6.
Pegylatizace alkylací poskytne zpravidla polypegylátovaný BDNF nebo NT-3 produkt, ve kterém budou lysinové ε-aminoskupiny pegylátované přes acylovou vazebnou skupinu. Spojovací vazbou bude výhodně amid. Výsledný produkt bude rovněž výhodně v podstatě (např., > 95%) mono, di- nebo tri-pegylátovaný. Nicméně některé druhy s vyšším stupněm pegylatizace (až maximální počet lysinových ε-aminokyselinových skupin BDNF a NT-3 plus jedna α-aminoskupina na aminoskupinou zakončeném konci BDNF nebo NT-3) budou zpravidla vznikat v množstvích, závisejících na specifických reakčních podmínkách, které se při reakci použijí. Pokud je to žádoucí, lze čistší pegylátované druhy ze směsi obsahující rovněž nezreagované druhy separovat standardními purifikačními technikami, zahrnujícími mimo jiné dialýzu, vysolování, ultrafiltraci, iontoměničovou chromatografii, gelovou filtrační chromatografii a elektroforézu.
Alkylace
Pegylatizace alkylací zpravidla zahrnuje reakci aldehydového derivátu PEG s polypeptidem, například BDNF nebo NT-3, v přítomnosti redukčního činidla. Pegylatizace alkylací může rovněž poskytnout polypegylátovaný BDNF nebo « * ♦
NT-3. Příkladnou redukční alkylační reakci, která poskytuje polypegylátovaný produkt, znázorňuje obrázek 7. Navíc v případě vhodně použitých reakčních podmínek lze dosáhnout pegylatizace, která proběhne v podstatě pouze na N-konci α-aminoskupiny BDNF nebo NT-3 polypeptidu (tj., dochází výlučně k tvorbě monopegylátovaných druhů). Příkladnou redukční alkylační reakci s BDNF nebo__N.Tj^3.f__k.t.erá—posky-tu-j-e--— monopegylátovaný produkt, znázorňuje obrázek 8. V dalších případech monopegylatizace nebo polypegylatizace se PEG skupiny výhodně naváží na polypeptid přes -CH2-NH- skupinu.
‘ Pokud jde o -CH2- skupinu, tento typ vazby se zde označuje jako „alkylová vazba.
Modifikace neboli' derivatižacé pomocí redukční alkylace.poskytuje monopegylátovaný produkt, který využívá různé reaktivity různých typů primárních aminoskupin (lysin vs. N-koncová), které jsou k dispozici pro derivatizaci BDNF nebo NT-3. Reakce se provádí při pH (viz níže), které umožňuje využít výhody rozdílných pKa mezi ε-aminoskupinami lysinových zbytků α-aminoskupiny N-koncem zakončeného zbytku polypeptidu. Touto selektivní derivatizaci se řídí navázání vodou rozpustného polymeru, který obsahuje reakční skupinu, například aldehyd, na polypeptid. Konjugace s polymerem probíhá převážně na N-konci polypeptidu. Kromě toho probíhá nepodstatná modifikace dalších reakčních skupin, například aminoskupin v lysinovém bočním řetězci.
Důležitým znakem vynálezu je, že poskytuje v podstatě b
homogenní přípravu konjugovaných molekul monopolymeru a BDNF nebo monopolymeru a NT-3, což znamená, že se molekula polymeru navázala na BDNF nebo NT-3 v podstatě pouze v jediném místě. Konkrétněji, pokud se použije polyethylenglykol, potom vynález rovněž poskytne
I · ···· v · ·· t · « · · • « · t· *· pegylátovaný BDNF nebo NT-3, postrádající možné antigennové vazebné skupiny a mající polyethylenglykolovou molekulu navázanou přímo na BDNF nebo NT-3 polypeptid.
Ve výhodném provedení se vynález týká pegylátovaného BDNF a NT-3, ve kterých je (jsou) PEG skupina (skupiny) navázaná (navázané) přes acylovou nebo alkylovou skupinu.
-xFa-k—j-i-ž—bylo—uvedeno—výše—tyto—produkty—mohou-být monopegylátované nebo polypegylátované (např. obsahující 2 až 6, výhodně 2 až 5 PEG skupin). PEG skupiny se zpravidla váží na a a/nebo ε aminoskupinu polypeptidového řetězce, dá se rovněž předpokládat, že by se mohly PEG skupiny vázat na libovolnou aminoskupinu polypeptidové struktury, která je dostatečně reaktivní na- to, aby se mohla za vhodných reakčních podmínek navázat na PEG skupinu.
Polymerní molekuly, používané jak při acyklačním, tak při acyiačním přístupu, lze zvolit z vodou rozpustných polymerů nebo jejich směsi. Zvolený polymer, by měl být vodou rozpustný, aby se polypetid, na který se naváže, nesrážel ve vodném prostředí, například fyziologickém prostředí. Zvolený polymer by měl být modifikovaný tak, aby měl k dispozici jednu reakční skupinu, například aktivní esterovou skupinu pro acyiaci nebo aldyhydovou skupinu pro alkylaci, přičemž výhodně by měl být modifikován tak, aby bylo možné způsobem podle vynálezu řídit stupeň polymerace. Výhodným reakčním PEG aldehydem je propionaldehyd polyethylenglykolu, který je ve vodě stabilní, nebo jeho mono Ci až Ci0 alkoxy- nebo aryloxyderiváty (viz patent US 5,252,714). Polymer může být větvený nebo přímý. Pro terapeutické použití konečného produktu je výhodné, aby byl použitý polymer farmaceuticky přijatelný. Vodou rozpustný polymer lze zvolit ze skupiny, zahrnující například *»·· ·· » ♦ · · · • · » · » · ·· • * · · · · · »·· · · • · · · · · · · *··· ·»·· *· · ·♦ *· polyethylenglykol (např. monomethoxypolyethylenglykol), dextran, póly(N-vinylpyrrolidon), homopolymery propylenglykolu, kopolymery polypropylenoxidu a ethylenoxidu, polyoxyethylátováné polyoly (např. glycerol) a polyvinylalkoholy. Při acylačních reakcích by měl mít zvolený polymer jednu reakční esterovou skupinu. Při redukční alkylaci by měl mít zvolený polymer jednu re.akční....a 1 dehydu skupinu. Jako vodou rozpustný polymer se zpravidla nevolí přirozeně se vyskytující glykosylové zbytky, které se běžněji připravují pomocí savčích rekombinantních expresních systémů. Zvolený polymer může mít libovolnou molekulovu hmotnost a může být větvený nebo přímý.
Zvláště' výhodným vodou rozpustným polymerem pro použití v rámci vynálezu je polyethylenglykol. Výraz „polyethylenglykol, jak je zde použit, zahrnuje libovolnou formu PEG, která se používá pro derivatizaci &)modifikaci) jiných proteinů, například mono- (Οχ-Cio) alkoxy- nebo aryloxypolyethylenglykol.
Derivatizaci lze zpravidla provádět za libovolných vhodných podmínek, používaných pro zreagování biologicky účinných látek s molekulou aktivovaného vodou rozpustného polymeru. Způsoby přípravy pegylátovaného BDNF nebo NT-3 budou zpravidla zahrnovat následující kroky: (a) uvedení BDNF nebo NT-3 polypeptidů do reakce s polyethylenglykolem (například reakčním esterovým nebo aldehydovým derivátem PEG) za podmínek, za kterých se BDNF nebo NT-3 naváže na jednu nebo více PEG skupin, a (b) získání reakčního produktu. Optimální reakční podmínky pro acylační reakce se zpravidla určí případ od případu na základě známých parametrů a s přihlédnutím k požadovanému produktu. Čím • · • « * · · · · • « ·· · · · · · • · · · · · · «····«·· · · · · · větší bude poměr PEG : proteinu, tím vyšší bude procentu polypegylátovaného produktu.
Při použití způsobu podle vynálezu bude redukční alkylace, poskytující v podstatě homogenní populaci konjugovaných molekul monopolymeru a polypeptidů, zahrnovat následující kroky: (a) uvedení BDNF nebo NT-3 polypeptidů do reakce s polyethylenglykolem za redukčně alkylačních podmínek, při pH vhodném pro selektivní modifikaci aaminoskupin koncových polypeptidových skupin, a (b) získání reakčního produktu.
Pro získání v podstatě homogenní populace molekul ko.njugátu monomeru a BDNF nebo monomeru a NT-3, jsou redukčně alkylačními podmínkami ty podmínky, které umožňují selektivní navázání vodou rozpustné polymerní části na Npolypeptidový konec. Tyto reakční podmínky zpravidla poskytují rozdíl v pKa lysinových ε-aminoskupin a aaminoskupiny na N-konci (pKa je pH, při kterém je 50% aminoskupin protonizováno a 50% nikoliv). Hodnota pH rovněž ovlivňuje poměr polymeru ku polypeptidů, který se má použít. Zpravidla platí, že pokud je pH nižší, je zapotřebí větší přebytek polymeru proti polypeptidů (tj. tj. méně reaktivnější je N-koncová α-aminoskupina, tím je pro dosažení optimálních podmínek zapotřebí více polymeru). Pokud je pH hodnota vyšší, potom nemusí být poměr polymer polypeptid tak vysoký (tj. pokud jsou k dispozici reaktivnější skupiny, potom je zapotřebí pouze pár molekul polymeru) . Pro účely vynálezu je optimální pH 3 až 9, výhodně 3 až 6.
Dalším důležitým faktorem je molekulová hmotnost polymeru. Zpravidla platí, že čím vyšší je molekulová • « • I • · · · · · a ··· «· hmotnost polymeru, tím méně polymerních molekul se může navázat na polypeptid. Podobným způsobem optimalizuje tyto parametry větvení polymeru. Čím vyšší molekulová hmotnost (nebo více větví), tím vyšší musí být poměr polymer : polypeptid. Pro zde uvažované pegylatační reakce se výhodná průměrná molekulová hmotnost polymeru pohybuje přibližně od 2 kDa do 100 kDa (výraz přibližně znamená + 1 kDa) . Výhodněji se průměrná molekulová hmotnost použitého polymeru pohybuje v rozmezí přibližně od 5 kDa do 50 kDa a nej výhodněji přibližně od 12 kDa do 25 kDa. poměr vodou rozpustného polymeru ku BDNF nebo NT-3 bude zpravidla ležet v rozmezí od 1:1 do 100:1, výhodně (pro polypegylatizaci) od 1:1 do 20:1 a (pro monopegylatizaci) od 1:1 do 5:1.
Při použití výše popsaných podmínek poskytne redukční alkylace podle vynálezu selektivní navázání ' polymeru na libovolný BDNF nebo NT-3 polypeptidový protein, mající aaminoskupinu na konci zakončeném aminoskupinou a v podstatě homogenní přípravu konjugátu monopolymeru a polypeptidového proteinu. Výraz „konjugát monopolymeru a polypeptidového proteinu, jak je zde použit, znamená kompozici obsahující jedinou polymerní molekulu navázanou na BDNF nebo NT-3 molekulu. Konjugátu monopolymeru a polypeptidového proteinu bude mít polymerní molekulu umístěnou na N-konci polypeptidového řetězce a nikoliv na lysinových postranních skupinách. Příprava zpravidla poskytne více než 80% konjugátu monopolymeru a polypeptidového proteinu a výhodněji více než 90% konjugátu monopolymeru a polypeptidového proteinu, přičemž zbývající molekuly zůstanou nezreagované (tj. zbytek tvoří polypeptid postrádající polymerní část). Níže uvedené příklady způsobu přípravy konjugátu monopolymeru a polypeptidového proteinu poskytly přibližně alespoň 90% tohoto konjugátu a přibližně ♦ · • · ·· · · · ·· • * * « « · · ···· · • · ··· · · · «·« · *··» ·· · ♦· ··
10% nezreagovaného polypeptidu. Konjugát monopolymeru a polypeptidového proteinu je biologicky aktivní.
redukční činidlo, určené pro redukční alkylaci podle vynálezu, by mělo být stabilní ve vodném roztoku a výhodně by melo být schopné redukovat pouze Schiffovu bázi, vytvořenou při počátečním procesu redukční alkylace. Výhodná řbdukční čiňidla^ŤSohču byt zvolena zě skupiny/ zahrnující borohydrid sodný, kyanoborohydrid sodný, dimethyiamin-boran, trimethylamin-borah a pyridinboran. Zvláště výhodným redukčním činidlem je kyanoborohydrid sodný.
Další reakční parametry, například rozpouštědlo, reakční časy, teploty atd. a rovněž způsob čištění produktů, lze zvolit případ od případu na základě publikovaných informací, týkajících se derivatizace proteinů vodou rozpustnými polymery (viz zde citované publikace). Konkrétněji budou tyto parametry diskutovány v níže uvedených příkladech.
Pro přípravu směsi molekul konjugátů monopolymeru a polypeptidového proteinu lze zvolit acylační ' a/nebo alkylační metod a výhoda této volby spočívá v tom, že umožňuje při pravit směs, která bude obsahovat požadovaný poměr konjugátu monopolymeru a polypeptidového konjugátu. takže pokud je to žádoucí, lze připravit směs různých polypeptidu s různým počtem navázaných polymerních molekul (tj. di-, tri-, tetra- atd.) a kombinovat s konjugátovým materiálem monopolymeru a polypeptidu, připraveným za použití způsobů podle vynálezu a mít tedy směs s předem stanoveným poměrem konjugátů monopolymeru a polypeptidu.
• · · · ·· ···· · +
Jak již bylo uvedeno, konjugáty monopolymeru a polypeptidu podle vynálezu lze použít pro stejné účely jako BDNF nebo NT-3. Již dříve bylo známo, že tyto polypeptidy jsou účinné například jako trofické faktory, které podporují přežívání neuronů a zachování jejich funkčnosti in vitro, a umožňují tak studii a použití neuronů při výzkumech. Tyto buňky se v kultuře zpravidla udržují velmi těžko naživu. Tyto biologické aktivity rovněž umožňují použít tyto polypeptidy in vivo při neurologických studiích zvířat a představují potenciální terapeutická činidla pro léčení neurodegenerativním chorob, které souvisí se ztrátou neuronové funkce.
Pro terapeutické účely lze konjugáty polymeru a polypeptidu ·podle vynálezu formulovat a podávat v libovolném sterilním biologicky slučitelném farmaceutickém nosiči, kterým může být například solný fyziologický roztok, pufrovaný biologický roztok, dextróza a voda. Množství konjugátu polymeru a BDNF nebo polymeru a NT-3, které bude účinné při léčení konkrétní poruchy nebo zdravotního stavu, bude záviset na povaze poruchy nebo stavu a lze ho stanovit standardními klinickými technikami. Kde je to možní, je žádoucí pře prováděním testů na lidech sestavit pro farmaceutické kompozice podle vynálezu křivku, vyjadřující závislost dávka - odezva a to nejprve in vitro například v BDNF a NT-3 biologických testovacích systémech popsaných v literatuře a následně na použitelných zvířecích modelech. Způsoby podání budou zahrnovat intradermální, intramuskulární, intraperitoneální, intravenózní, subkutánní, intranazální, pulmonální a orální. Kromě toho může být žádoucí zavést farmaceutické kompozice do centrální nervové soustavy libovolnou vhodnou cestou včetně intraventriculární nebo intratekální. Dále může být žádoucí * · ·· ·· ·· aplikovat farmaceutické kompozice lokálně do oblasti, která toto ošetření vyžaduje. Toho lze dosáhnout například lokální infúzi během chirurgického zákroku, injektováním pomocí katetru nebo použitím implantátu tvořeného porézním, neporézním, želatinovým, vláknitým nebo membránovým materiálem.
Příprava konkrétních ďeřivátů BDNF a—NT-3—podi-e vynálezu a jejích fyzikální a biologické vlastnosti budou diskutovány v následující části textu, 'je třeba uvést, že následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky v těchto příkladech se, není-l-í stanoveno·· jinak, použily lidské BDNF a NT-3 polypeptidy, které se .připravily rekombinací v E. coli (tj., r-metHuBDNF a r-metHuNT-3).
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava konjugátu monoPEG (6 kDa) a BDNF s místem navázáním na N-koncové α-aminoskupině (skupinách)
Do vychlazeného (4°C), míchaného roztoku r-metHuBDNF (2,5 mg/ml) ve 100 mM fosfátu sodného, jehož pH bylo 4.0, Obsahujícího 20 mM NaCNBH3, se přidal dvojnásobný molární přebytek aktivovaného aldehydu · methoxypolyethylenglykolu (MPEG), majícího průměrnou molekulovou hmotnost 6 000 daltonů (tj., 6 kDa).
«··· ····
« · ·· • · · * • · ·· ··
Rozsah modifikace proteinu v průběhu reakce se monitoroval pomocí velikostně vylučovací chromatografie za použití sloupce Superose 6HR 10/30 (Pharmacia) eluovaného rychlostí 0,4 ml/min 100 mM fosforečnanu sodného, pH 6,9, obsahujícího 0,5 M NaCl. Po deseti hodinách vylučovací chromatografie ukázala, že již byl v podstatě veškerý polypeptid (který v roztoku existoval jako dimer) převeden na dvě možné formy pegylátovaného derivátu zakončeného Nkoncovou skupinou: MPEG konjugovaný na jedné nebo obou Ňkoncových skupinách BDNF dimeru.
Reakční směs se následně naředila sterilní vodou na pětinásobný objem a aplikovala na HiLoad 16/10 S Sepharose HP iontoměničový sloupec (Pharmacia),, uvedený do rovnovážného stavu pomocí 20 mM sodnofosfátovým.. pufrem, pH 7,5. Reakční směs se- aplikovala na sloupec rychlostí 1 ml/min a'nezreagovaný MPEG aldehyd se eluoval třemi objemy sloupce stejného pufru. Pro eluci dvou forem, pegylátovaného BDNF dimeru s N-zakončením se použil..
χ^Χ-t--í e· λ-Ητπ Ί -ni i +- ΓΜΖΓΜ1 yC- V k*1 W r v m γτηρηηη lineární eluční gradient £ koncentrace od 0% do 100% 20 mM fosforečnanu sodného, pH 7,5, obsahující 0,75 M NaCl. Frakce, obsahující MPEGBDNF deriváty se zachytily, zahustily a sterilně přefiltrovaly.
Příklad 2
Příprava konjugátu monoPEG (20 kDa) a BDNF s místem navázáním na N-koncové α-aminoskupině (skupinách)
V tomto příkladu se použil stejný postup jako v příkladu 1 s tou výjimkou, že se použil aldehyd « « * · • 9 · ♦ « · · ♦ • · ♦ · «»»· »··* ·· methoxypolyethylenglykolu (MPEG) s molekulovou hmotností 20 000 daltonů (20 kDa) a pH 5,0.
Příklad 3
Příprava konjugátu monoPEG (6 kDa) a BDNF redukční alkylací za použiti MPEG aldehydu
Do vychlazeného (4°C), míchaného .roztoku r-metHuBDNF (10 mg/ml) ve 100 mM pufru BICINE, pH 8,0, obsahujícího 20 mM NaCNBH3, se přidal čtyřnásobný molární přebytek aktivovaného aldehydu methoxypolyethylenglykolu (MPEG), majícího průměrnou molekulovou hmotnost 6 000 daltonů (tj., 6 kDa).
Rozsah modifikace proteinu v průběhu reakce se monitoroval pomocí velikostně vylučovací chromatografie za použití sloupce Superose 6HR 10/30 (Pharmacia) eluované rychlostí 0,4 ml/min 100 mM fosforečnanu sodného, pH 6,9, obsahujícího 0,5 M NaCl. Po deseti hodinách vylučovací chromatografie ukázala, že již byl v podstatě veškerý polypeptid modifikován MPEG.
Reakční směs se následně naředila sterilní vodou na pětinásobný objem, pH se upravilo pomocí kyseliny fosforečné na pH 7 a aplikovala na HiLoad 16/10 S Sepharose HP iontoměničový sloupec (Pharmacia), uvedený do rovnovážného stavu pomocí 20 mM sodnofosfátovým pufrem, pH 7,5. Reakční směs se aplikovala na sloupec rychlostí 1 ml/min a nezreagovaný MPEG aldehyd se eluoval třemi objemy sloupce stejného pufru. Pro eluci konjugátů MPEG a BDNF se použil lineární pětisetminutový gradient od 0% do 100% 20 mM fosforečnanu sodného, pH 7,5, obsahující ···· ···· • · ·· ··· · · • « ·' ·· ·*
0,75 M NaCl. Frakce, obsahující MPEG-BDNF konjugáty, se zachytily, zahustily a sterilně přefiltrovaly.
Příklad 4
Příprava konjugátu monoPEG (6 kDa) a BDNF redukční acylací za použi~tl~MPEG'~alděhydů
V tomto příkladu se požil stejný postup jako v příkladu 3 s tou výjimkou, že se použil šestinásobný molární přebytek MPEG aldehydu.
Přiklad 5
Příprava konjugátu polyPEG (6 kDa) a BDNF acylací za použití aktivovaných MPEG derivátů
Do vychlazeného (4°C), míchaného roztoku r-metHuBDNF (6 mg/ml) ve 0,1 M pufru BICINE, pH 8,0, se přidal čtyřnásobný molární přebytek aktivovaného su-kcini-m-idylesteru -karboxymethyl MPEG, maj.ícího.,průměrnou molekulovou hmotnost 6 000 daltonů (tj., 6 kDa). Polymer se rozpustil mírným mícháním a reakce se nechala pokračovat při stejné teplotě.
Rozsah modifikace proteinu v průběhu reakce se monitoroval pomocí velikostně vylučovací chromatografie za použití sloupce Superose 6HR 10/30 (Pharmacia) eluované rychlostí 0,4 ml/min 100 mM fosforečnanu sodného, pH 6,9, obsahujícího 0,5 M NaCl. Po třech hodinách vylučovací • ♦ · • * chromatografie ukázala, že již byl v podstatě veškerý BDNF dimer modifikován MPEG.
Reakční směs se následně naředila sterilní vodou na čtyřnásobný objem, pH se upravilo pomocí 0,5M kyseliny fosforečné na pH 7 a tento roztok se aplikoval na HiLoad 16/10 S Sepharose HP iontoměničový sloupec (Pharmacia), uvéděňydbrovno váŽfTéhbs ta vupomocí'_20“”mM'''sO'dnO'fo'sfátovým pufrem, pH 7,5. Nezreagovaný MPEG aldehyd se eluoval třemi objemy sloupce stejného pufru. Pro eluci konjugátů MPEG a BDNF se použil lineární pětisetminutový gradient od 0% do 100% 20 mM fosforečnanu sodného, pH 7,5, obsahující
0,75 M NaCl. Frakce, obsahující MPEG-BDNF konjugáty, se zachytily, zahustily a sterilně přefiltrovaly.
Příklad 6
Příprava konjugátů polyPEG (6 kDa) a BDNF acylací za použití aktivovaných MPEG derivátů
V tomto příkladu se použil postup popsaný v příkladu 5 s tou výjimkou, že se použil ekvimolární poměr reakčních činidel.
Příklad 7
Příprava konjugátů polyPEG (20 kDa) a BDNF acylací za použití aktivovaných MPEG derivátů
V tomto příkladu se použil postup popsaný v příkladu 5 s tou výjimkou, že se použil MPEG sukcinimidylpropionát • 9 ·' • » * • 9 · · • 9 9 · 9 ·
9 » 9 ·
9·99 9999 99 * ··
99· 9 ·
9 « »9 ·♦ mající průměrnou molekulovou hmotnost 20 kDa a šestinásobný molární přebytek MPEG.
• ···· ··· · • · ·» ·»
Příklad 8
Příprava konjugátu monoPEG (20 kDa) a NT-3 s místem navázáním na N-koncové α-aminoskupině (skupinách)
Do vychlazeného (4’C), míchaného roztoku r-metHuNT-3 (4,77 mg/ml) v 20 mM fosfátu sodného, jehož pH bylo 4.0, obsahujícího 150 mM NaCl a 20 mM NaCNBH3, se přidal trojnásobný molární přebytek aktivovaného MPEG, majícího průměrnou molekulovou hmotnost 20 000 daltonů (tj., 20 kDa).
Rozsah modifikace proteinu v průběhu reakce se monitoroval pomocí velikostně vylučovací chromatografie za použití sloupce Superose 6HR 10/30 (Pharmacia) eluované rychlostí 0,4 ml/min .10 mM fosforečnanu sodného, pH 7,1, obsahujícího 150 mM NaCl. Po čtyřech hodinách vylučovací chromatografie ukázala, že již byl v podstatě veškerý polypeptid (který v roztoku existoval jako dimer) převeden na dvě možné formy pegylátovaného derivátu zakončeného Nkoncovou skupinou: MPEG konjugovaný na jedné nebo obou Nkoncových skupinách NT-3 dimeru.
Reakční směs se následně naředila 20 mM fosforečnanem sodným na pětinásobný objem, pH 7,1, a aplikovala na HiLoad 16/10 Ξ Sepharose HP iontoměničový sloupec (Pharmacia), uvedený do rovnovážného stavu pomocí 20 mM sodnofosfátovým pufrem, pH 7,5. Reakční směs se aplikovala na sloupec rychlostí 1 ml/min a nezreagovaný MPEG aldehyd se eluoval třemi objemy sloupce stejného pufru. Pro eluci dvou forem pegylátovaného NT-3 dimeru s N-zakončením se použil lineární pětisetminutový gradient od 0% do 100% 20 mM fosforečnanu sodného, pH 7,1, obsahující 0,4 M NaCl.
• 9
9 «··> 9999 • 9 * ·* « · · 999 · · • 99 · 9 · ·· · ·* 99
Frakce, obsahující MPEG-NT-3 deriváty se zahustily a sterilně přefiltrovaly.
zachytily,
Podobným způsobem modifikace BDNF nebo NT-3 s MPEG aldehydy s různou průměrnou molekulovou hmotností, například s molekulovou hmotností ležící v rozmezí od 5 kDa do 50 kDa, lze připravit i další MPEG-BDNF nebo MPEG-NT-3 koňj'trgiátyt Honfo‘g‘en'i'ťa~výs'l_e'dnýchpegybátováných—BDNF—neboNT-3 konjugátů se stanová Nátriumdodecylsulfátpolyakrylamidovou gelovou elektroforézou (SDS-PAGR), za použití 10 až 20% nebo 4 až 20% prefabrikovaných gradienčních gelů (Integrated Separation. systems). Pro charakterizování účinné velikosti (hydrodynamického poloměru) všech MPEG-BDNF nebo MPEG-NT-3 druhů se použil 10/30 (Pharmacia) gelový filtrační sloupec. Proteiny se detekovaly UV absorbancí při 280 nm. BIO-RAD gelové filtrační standardy slouží jako granulované proteinové markéry molekulové hmotnosti. Molekulové hmotností konjugátů se stanovily sedimentací rovnovážným analytickým ultracentrifugací a z matrice pomocí laserové desorpční hmotnostní spektrometrie. Struktura každého N-zakončeného MPEG-BDNF nebo MPEG-NT-3 konjugátu byla potvrzena standardními metodami sekvencování proteinů s N-zakončením a peptidovým mapováním.
Biologická aktivita ín vitro MPEG-BDNF konjugátů, připravených v příkladech 1 až 7, se stanovila na základě jejich vliv na růst vnitřní soli, 3-(4,5-'dimethylthiazol-2yl)-5-(3-karboxymethoxyfenyl)-2-(4-sulfofenyl)2H-tetrazolia, způsobený PC12/pcDneo-trkB#18 buňkami. Tyto výsledky a rovněž základní reakční parametry použité při přípravě konjugátů jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1.
·»·· · ···
I · » * ··· · <
* · « »· ··
TABULKA •3
P φ
g ni a
x3 u
Ή rd
XJ a
Q
CQ
I ω
OLl
P '3 tr>
n
O •3
P
Φ g
(ti (ti a
X!
o KH >
(ti
Ή
O
X (ti
Φ x
o '>
>
(ti a
Ή >3 a
Λ!
•rl
P
Cti
-rl
Φ
P
Λ4 (ti (ti
X
O
X
O
CO
P '(0 tti •o
O
X >.
rl _P__ m
Ή
Φ
P
X (ti (ti x
o o
P
H >
>
P e— 0 H a 2 a
O a
dP
O
O t3
CO rCM
CO
LO
CM
CM
0D
CM
CD
CM
CM
5J1
K,
CM
CD
CD
CO
CM
CD
CM
X >U p JZ 3 3 OJ * a ω
a
Ή >U λ:
(D
P '3 &>
ΓΊ
O
W
Q
X a
a a
z
Q a
co [
CM co oo v
O i—I
CM γοο
CM
CO
ΟΊ
CM
CM
CO
C0 co (Ti
CM i—I
OO
CM
CD iD co
CO
CD
CD o
CM
CD
CD
CD
O
CM d
X
0) d
i—I rij d
C3 x
φ d
i—1 d >1 x φ d i—i
XJ
Φ d
i—I (=4
Φ
P
Cti
Φ
CO
X
Z
Φ
P cti
Φ co
X
Z
Φ
P
Cti
Φ co
X
Z molekulová hmotnost, stanovená gólovou filtrací a
z o
a
CC
P
Φ g
a o
a i
W a
o
O g
a §
CQ a
a o
O g
a z
Q a
t a
a §,
Γ—| o
a a
z o
a
I a
a s
i—I a
a z
Q a
I a
a
5,
H
O a
a z
a a
I a
a š
H
O a
a a
a i
a a
δ
Γ—I o
a
CM co
M1
CD
Φ 3 o
g > 3
-rl •rl r—1
d P ω
3 P
a i—1 3
2 Φ ί>
a 3 O
a X
'3 Ή
1—1 > i—1,
0 -rl a
g rd 3
3 Φ
r-H '3 3
O d
g N 1
[ 1 3
\
3 Xi 3
• · « 9 « * 9 * * ·* • » · * · · · · · · · *
9 9·· · · »
99*» ·*· *· · ** ·*
Příklad 9
Hodnocení in vivo biologické aktivity konjugátu MonoMPEG (20 kDa) na motoneuronech u dospělých krys
Jak se již ukázalo dříve BDNF chrání vývoj motoneuronů před přirozeně se vyskytující a axotomii indukovanou
-buněčnou:_smrtí.;__Yan a kol. Nátuře 360:753-755 (1992);
Oppenheim a kol., Nátuře 360:757-759 (1992); a Sendtner a kol.., Nátuře 360:757-759 (1992). Rovněž se ukázalo, že axotomizované dospělé motoneutrony reagují na exogenní BDNF a přesněji na BDNF, aplikované různými způsoby podání, tak že tlumí axotomii indukované snížení chilonacatyltransferázové (ChAT) imunoreaktivity ve faciálních motoneuronech dospělých krys; Yan a kol., J.Neurosci. 14(9):5281-5291 (1994). Snížení aktivity ChAT indikuje ztrátu motoneuronové funkce, protože ChAT je vitálním neurotransmiterem, produkovaným motoneurony. Tyto studie tedy ukazují, Že BDNF je použitelný jako potenciální terapeutické činidlo pro motoneuronové choroby dospělých jedinců. Tato studie hodnotila in vivo biologickou aktivitu * !r · pegylátovaných a nahodile pegylátovaných druhů BDNF (viz příklad 1 a 3) na poškozených dospělých motoneuronech.
Metody
A. veterinární chirurgie a léčení
Dospělé samičky Sprague-Dawleyových krys (celkem 52 krys, n=4 pro každou skupinu) se znecitlivěly koktejlem (43 itig/ml ketaminhydrochloridu, 8,6 mg/ml xylazinu a 1,43 mg/ml acepromazinu) , který jim byl podán v dávce 0,7 ml/kg tělesné hmotnosti. Po znehybnění se pravý faciální nerv přeřízl v ' blízkosti foramenu » · * «
• · »· ·· « *
9 · ·· ·» stylomastoideumu. Zvířata se každodenně ošetřovala sedm dní subkutánním způsobem, přičemž prvním dnem ošetření byl den, kdy byl proveden chirurgický zákrok (den 0) . Použité dávky tvořilo 0,1, 0,3, 1,0 a 5,0 mg na kg tělesné hmotnosti nepegylátovaného BDNF, monoPEG(20kDa)-BDNF s N-zakončením, nebo nahodilého polyMPEG-BDNF konjugátu, vždy v PBS. Kontrolní skupinu tvořila skupina krys, která se ošetřila pouze PBS.
B. ChAT imnunohistochemie
Krysy se utratily předávkováním anestetika a promyly transkardiálně PBS a následně 4% paraformaldehydem v 0,1 M sodnofosfátovým pufrem, pH 7,2. Po izolování mozkových kmenů se tyto kmeny konzervovaly hlubokým zmrazením pomocí 30% sacharózou v PBS, na. posuvné mikrotomovém podložce a následně se faciální jaderná oblast nařezala na 80 μτα sériové koronární řezy. Řezy se potom připravily pro imunohistochemii zpracováním za použití myší monoklonálníprotilátky působící proti ChAT (ascity, 1:500, Chemicon, Temecula, CA), a následně 2 μg/ml sekundární biotinylátované koňské antimyší protilátky pomocí ABC metody (Vector Laboratories, Burlingame, CA), kterou popsal Yan a Johnson v J. Neurosci. 8(9):3481-3498 (1988).
C. Kvantifikace imunohistochemických řezů
Pro kvantifikaci relativní intenzity ChAT zbarvení se použil zobrazovací analyzér Quantimet 520 (Leica, lne., Deerfield,. IL) spojený s mikroskopem Nikon Optiphot-FXA. Pro získání vysoce kontrastních obrazů faciální nukleové oblasti v histologických řezech se použil filtr s 510 nm úzkou pásmovou propustí (Oriel Corp., Stratford, CT) spolu s objektivem Nikon-Plan Apochromatic 2x. Relativní * · ·· • · · · · • * · · * · · · ···· ·*·« ·· $ *· ·* intenzita ChAT imunoreaktivity se stanovila získáním průměrné intenzity stupnice šedi pro každé jádro, od které se odečetlo zabarvení pozadí, sousedící ChAT negativní šedé hmoty. Pro kvantifikaci se použily tři nebo čtyři řezy, obsahující faciální jádra, z každého zvířete.
Protože BDNF ošetření neovlivňuje ChAT imunozabarvení n epo řuŠěňyčh f ačia Iňíčři j’ádě r“, vy j ádřila s e—z is-kaná—da tajako poměr relativní optické hustoty porušených a neporušených faciálních jader ve stejném vzorku. Získaná data se statisticky analyzovala pomocí testu ANOVA a následně pomocí testu Dunnett t.
D. Výsledky
Axotomie u dospělých krys způsobuje rychlý a reprodukovatelný pokles ChAT imunoreaktivity motoneuronů; Lams a kol., Brain Res. 475:401-406 (1988) a Armstrong a kol., J. Comp. Neurol. 304:596-607 (1991). Ke stanovení účinků nepegylátovaného BDNF a pegylátovaného BDNF na dospělých motoneuronech, se použil výše popsaný typ řezu faciálního nervu, u kterého se studoval vlivu těchto polypeptidů na expresi ChAT v motoneuronech.
Několik dní po přeříznutí pravého faciálního nervu se ChAT imunoreaktivita v poškozeném faciálním jádru, ošetřovaném PBS, v podstatě vymizela (Obr. 4, pod písmenem A, faciální jádro na pravé straně). Subkutánní ošetření přirozeným BDNF (5 mg/kg, obr. 4 pod písmenem B), konjugátem N-zakončeného monoMPEG a BDNF (0,3 mg/kg, obr. 4, pod písmenem C) a nahodilým konjugátem polyMPEG a BDNF (0,3 mg/kg, obr. 4, pod písmenem D) značně zmírnilo poškozením indukované snížení ChAT imunoreaktivity. Za účelem kvantifikace tohoto jevu se měřila průměrná optická • ·
9 99 • ♦··· · • · ·· ·· hustota jak poškozeného, tak nepoškozeného faciálního jádra ChAT zabarveného řezu. Jak přirozený, tak N-zakončený monoMPEG-BDNF konjugát a rovněž nahodilý polyMPEG-BDNF konjugát snížily dávkově dependentním způsobem ChAT imunoreaktivítu (obrázek 5). Přirozený BDNF při dávce 5 mg/kg dávce vykazoval značné zmírnění poškozením indukované ChAT imunoreaktivity oproti kontrolnímu vehikulu (ρ,Ο,ΟΙ). Ošetření N-zakončeným monoMPEG-BDNF konjugátem nebo nahodilým polyMPEG-BDNF konjugátem mělo za následek podstatné zlepšení oproti kontrolnímu vehikulu při všech testovaných dávkách a proti přirozenému BDNF při nižších testovaných dávkách (p<0,01). Zjištění, že ošetření pěgylátovaným BDNF posunulo křivku, vyjadřující závislost dávka-odezva, přibližně o dvacetinásobek doleva v porovnání s přirozeným BDNF (obr. 5), naznačilo zvýšení účinnosti pegylátovaného BDNF na poškozených motoneuronech.
Příklad 10
Hodnocení In Vitro biologické aktivity konjugátu Nzakončeného monoMPEG a NT-3 v embrionickém kuřecím DRG biologickém testu
Srovnatelné biologické aktivity nepegylátovaného NT-3 a Nezakončeného monoMPEG(20kDa)-NT-3 konjugátu se měřily pomocí testu embrionického kuřecího dorzálního kořenového ganglionu (DRG), který popsal Lindsay a kol., v Dev. Biol. 112:319-328 (1985). Pět embrionických (E8) kuřecích dorzálních kořenových ganglionů na jamku se kultivovalo jako explantáty v kolagenové matrici 2 ml F14 média, obsahujícího 5% normálního koňského séra. Účinky neurotrofního faktoru (jak nepegylátovaného, tak * · pegylátovaného) se stanovily vizuálně pod’ fázovým mikroskopem a vyhodnotily na stupnici 0 až 5 (0 znamenala žádný neutritový výrůstek a 5 znamenala maximální neutritový výrůstek),
Výsledky shrnuté v níže uvedené tabulce 2 naznačují, že pegylátovaný NT-3 netrpí ztrátou aktivity v porovnání s 'ňěpěgyleCtdvaným- NT—což-j_e—překvap-i-v-ý—v-ýs-l-edek—v-zh-ledem. ke zkušenostem s jinými pegylátovanými proteiny, testovanými in vitro, které podléhají podstatnému snížení biologické aktivity.
TABULKA 2
Biotest E8 kuřecího DRG In vitro
. Faktor Konc. vzorku (ng/ml) Neutritový výrůstek
NT-3 0,5 1, 2, 2, 3, 3
5 4, 4, 5, -
10 0,5, 1, 1, 1, 2
50 0,5, 0,5, 0,5, 1, 1
v
Pegylátovaný NT-3 5 4, 4, 4, 2, 2
50 3, 3, 2, 2, 1
500 0, 0,5, 0,5, 1, 2
1000 3, 3, 2, 1, 0,5
Příklad 11
Další hodnocení In Vivo biologické aktivity N-zakončeného monoMPEG(20kDa)-BDNF konjugátu u dospělých krys- Pronikání mozkovou tkání
1. Jediná injekce vedená do žíhaného tělesa
Jeden mikrolitr nepegylátovaného BDNF nebo N-zakončeného mon'oMPEG(20kDa) -BDNF konjugátu . (1 mg/ml fosfátem pufrovaného solného roztoku) se 18 až 20 hodin injektovalo in vivo do středu pravého žíhaného tělesa mozku dospělé krysí samičky (n=4). O dvacet čtyři hodin později se ..zvířata utratila _předávkováním anestézií a transkardiálně .promyla PBS a následně 4% paraformaldehydu v 0,1 M sodnofosfátovým pufrem, pH 7,2. Po izolování mozkových kmenů se tyto kmeny konzervovaly hlubokým zmrazením pomocí 30% sacharózou v PBS, zmrazily na posuvné mikrotomovém podložce a následně se faciální jaderná oblast nařezala na 60 pm sériové koronární řezy. Řezy se potom připravily pro imunohistochemii zpracováním za použití 1 pm/ml králičí protilátky, působící proti BDNF, a následně 2 pg/ml sekundární biotinylátované králičí protilátky, působící proti BDNF, pomocí ABC metody (Vector Laboratories, Burlingame, CA), kterou popsal Yan a Johnson v J. Neurosci. 8(9):3481-3498 (1988). V případě obou použitých látek, tj . nepegylátovaného a pegylátovaného BDNF vzorku, bylo možné pozorovat velmi intenzívni zabarvení v místě vpichu. Pegylátovaný BDNF pronikal přibližně do 2,4x větší oblasti tkáně než nepegylátovaný BDNF, jak je patrné z obrázku 6. Několik pozitivně značených neuronů se nacházelo rovněž v černé hmotě (není znázorněno).
·· · i
2. Sedmidenní infúze zavedená do žíhaného tělesa
Dospělé krysí samičky (n = 4) přijímaly denní infúzi 12 μg, buď nepegylátovaného BDNF nebo N-zakončeného monoMPEG(20kDa)-BDNF konjugátu, která se aplikovala po dobu sedmí dní do žíhaného tělíska. Průnik obou forem BDNF, k němuž došlo v rámci této studie, je dokonce lepší než v připad'ě',-jědno3.učhěhd~_rňj'ěJčtá''zní'h‘o'“pO'stupu7'“který-byl—popsán výše. Pegylátovaný BDNF difundoval do mnohem větší oblasti než přirozený BDNF (přibližně 6,lx Větší oblasti, viz obrázek 7) . Po provedení infúze pegylátovaným BDNF bylo v oblasti substantia nigra compacta („SNC) a ve ventrální tegmentální oblasti („VTH) pozitivně označeno mnohem více neuronů (obr. 8, pod písmeny Ca D), než po infúzi nepegylátovaným BDNF (viz obr. 8 pod písmeny A a B) . Za většího energetického zvětšení, bylo možno pozorovat BDNFimunoreaktivitu jako tečky uvnitř cytoplazmy obklopující jádro, což naznačilo, že BDNF bylo retrográdní transportováno z nervového zakončení do těla buňky. Pozitivní zabarvení, patrné v mediálové ventrální části substantia nigra reticulata ,SNR' bylo v neurofilu a nesouviselo s žádným buněčným tělem. Toto zabarvení bylo způsobeno nespecifickou difúzí a nikoliv receptorem mediovaným retrográdním transportem; Ferguson a kol., J. Comp. Neutrol. 313:680-692 (1991).
Tyto výsledky jsou velmi významné. Zjistilo se, že po parenchymální aplikaci do mozku zvířat, je průnik BDNF mozkovou tkání velmi slabý. Nyní získaná data ukazují značné zlepšení schopnosti difúze v případě použití pegylátovaného BDNF, který svědčí o potenciálně vyšší terapeutické účinnost, alespoň pokud jde o tyto formy podání.
·«« ···· ·*··
SEZNAM SEKVENCI
INFORMACE PRO SEQ ID NO:1:
(i) SEKVENČNÍ CHARAKTERISTIKY:
(A) DÉLKA: 119 aminokyselin (B) TYP: aminokyselina (C) DRUH ŘETĚZCE: jednoduchý- (D) TOPOLOGIE; lineární (ii) TYP MOLEKULY:protein (xi) POPIS BIOLOGICKY VÝZNAMNÝCH MÍST SEKVENCE: SEQ ID NO:1:
His Ser Asp Pro Ala Arg Arg Gly Glu Leu Ser Val Cys Asp Ser Ile
1 5 10 15
Ser Glu Trp Val Thr Ala Ala Asp Lys Lys Thr Ala Val Asp Met Ser
20 25 30
Gly Gly Thr Val Thr Val Leu Glu Lys Val Pro Glu Ser Lys Gly Gin
35 40 45
Leu Lys Gin Tyr Phe Tyr Glu Thr Lys Cys Asn Pro Met Gly Tyr Thr
50 55 60
Lys Glu Gly Cys Arg Gly Ile Asx Lys Arg His Trp Asn Ser Gin Cys
65 70 75 80
Arg Thr Thr Gin Ser Tyr Val Arg Ala Leu Thr Met Asp Ser Lys Lys
85 90 95
Arg Ile Gly Trp Arg Phe Ile Arg Ile Asp Thr Ser Cys Val Cys Thr
100 105 110
Leu Thr Ile Lys Arg Gly Arg 115
INFORMACE PRO SEQ ID NO:2:
(i) SEKVENČNÍ CHARAKTERISTIKY:
(A) DÉLKA: 120 aminokyselin (B) TYP: aminokyselina (C) DRUH ŘETĚZCE: jednoduchý ______(DLJ.OZQLOGI^.:_nneární__________ __ (ii) TYP MOLEKULY .-protein (xi) POPIS BIOLOGICKY VÝZNAMNÝCH MÍST SEKVENCE: SEQ ID NO:2:
Met 1 His Ser Asp Pro 5 Ala Arg Arg Gly Glu 10 Leu Šer Val Cys Asp 15 Ser
Ile Ser Glu Trp Val 20 Thr Ala Ala Asp 25. Lys Lys Thr Ala Val 30 Asp Met
Ser Gly Gly Thr Val 35 Thr Val Leu 40 Glu Lys Val Pro Val 45 Ser Lys Gly
Gin Leu 50 Lys Gin Tyr Phe Tyr 55 Glu Thr Lys Cys Asn 60 Pro Met Gly Tyr
Thr 65 Lys Glu Gly Cys Arg 70 Gly Ile Asp Lys Arg 75 His Trp Asn Ser Gin 80
Cys Arg Thr Thr Gin 85 Ser Tyr Asx Arg Ala 90 Leu Thr Met Asp Ser 95 Lys
Lys Arg Ile Gly Trp 100 Arg Phe Ile Arg 105 Ile Asp Thr Ser Cys 110 Asx Cys
Thr Leu Thr Ile Lya Arg Gly Arg 115 120
Β ’ Β » · • Β Β Β Β • Β · Β ··« Ι·Μ ♦>
Β ·· • · · » · ·
INFORMACE PRO SEQ ID NO:3:
(i) SEKVENČNÍ CHARAKTERISTIKY:
(A) DÉLKA: 119 aminokyselin (B) TYP: aminokyselina (C) DRUH ŘETĚZCE: jednoduchý ____(D}_TOPOLOGIE: lineární (ii) TYP MOLEKULY:protein
SEQ (xi) ID NO: POPIS BIOLOGICKY VÝZNAMNÝCH 3: MÍS ;T SEKVENCE:
Tyr 1 Ala Glu His Lys 5 Ser His Arg Gly Glu 10 Tyr Ser Val Cys Asp 15 Ser
Glu Ser Leu Trp 20 Val Thr Asp Lys Ser 25 Ser Ala Ile Asp Ile 30 Arg Gly
His Gin Val 35 Thr Val Leu Gly Glu 40 Ile Lys Thr Gly Asn 45 Ser Pro Val
Lys Gin 50 Tyr Phe Tyr Glu Thr 55 Arg Cys Lys Glu Ala 60 Arg Pro Val Lys
Asn €5 Gly Cys Arg Gly Ile 70 Asp Asp Lys His Trp 75 Asn Ser Gin Cys Lys 80
Thr Ser Gin Thr Tyr 85 Val Arg Ala Leu Thr 90 Ser Glu Asn Asn Lys 95 Leu
Val Gly Trp Arg 100 Trp Ile Arg Ile Asp 105 Thr Ser Cys Val Cys 110 Ala Leu
Ser Arg Lys Ile Gly Arg Thr 115
INFORMACE PRO SEQ ID NO:4:
(i) SEKVENČNÍ CHARAKTERISTIKY:
(A) DÉLKA: 120 aminokyselin (B) TYP: aminokyselina (C) DRUH ŘETĚZCE: jednoduchý _ __ (D) TOPOLOGIE: lineární_____;_________,_____ (ii) TYP MOLEKULY:protein (xi) POPIS BIOLOGICKY VÝZNAMNÝCH MÍST SEKVENCE:
SEQ ID NO:4:
Met ή Ala Glu His Lys Ser His Arg Gly Glu Tyr Ser Val Cys Asp
1 5 10 15
Ser Glu Ser Leu Trp Val Thr Asp Lys Ser Ser Ala Ile Asp Ile Arg
20 25 30
Gly His Gin Val Thr Val Leu Gly Glu Ile Lys Thr Gly Asn Ser Pro
35 40 45
Val Lys Gin Tyr Phe Tyr Glu Thr Arg Cys Lys Glu Ala Arg Pro Val
50 55 60
Lys Asn Gly Cys Arg Gly Ile Asp Asp Lys His Trp Asn Ser Gin Cys
65 70 75 80 ,
Lys Thr Ser Gin Thr Tyr Val Arg Ala Leu Thr Ser Glu Asn Asn Lys
85 90 95
Leu Val Gly Trp Arg Trp Ile Arg Ile Asp Thr Ser Cys Val Cys Ala
100 105 110
Leu Ser Arg Lys Ile Gly Arg Thr 115 120 * · t * · * · * ·· *

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. BDNF derivát .obsahující BDNF polypeptid, navázaný -na-aTespoň—j-eden-vodou-rozpustný-po-l-ymer-r------—-—2. NT-3 derivát obsahující NT-3 polypeptid, navázaný na alespoň jeden vodou rozpustný polymer.
    3. Derivát podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím , že polypeptid je připraven rekombinací v bakteriální buňce.
    4. Derivát podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím , že se vodou rozpustný polymer zvolí ze skupiny zahrnující dextran, póly(N-vinylpyrrolidon), polyethylenglykol, polypropylenglykol, poly-1,3-dioxan, poly-1,3,6trioxan, kopolymery polypropylenoxidu a ethylenoxidu, polyoxyethylátované polyoly a polyvinylalkoholy.
    5. Derivát podle nároku 4,vyznačený tím, že vodou rozpustným polymerem je polyethylenglykol.
    * ·
    6. Derivát podle nároku 5, vyznačený tím, že polyethylenglykolem je monomethoxypolyethylenglykol.
    7. Derivát podle nároku 5,vyznačený tím, že polyethylenglykol je -navázán ňa polypeptid pomocí -acy-1o v-é-neb o - -a-l-ky-lov-é—v-a-z by-.—-----------------:------.----8. Derivát podle nároku 5, vyznačený tím, že polyethylenglykol má molekulovou hmotnost přibližně 2 až 100 kDa.
    9. Derivát podle nároku 8,vyznačený tím, že polyethylenglykol má molekulovou hmotnost přibližně od 5 kDA do 50 kDa.
    10. Způsob navázání vodou rozpustného polymeru na polypeptid, zvolený ze skupiny zahrnující BDNF a NT-3, vyznačený tím, že vodou rozpustný polymer má jednu reakční aldehydovou skupinu a uvedený způsob zahrnuje:
    (a) uvedení polypeptidu do reakce s vodou rozpustným polymerem za redukčně alkylačních podmínek, při pH, které je natolik kyselé, že umožní α-aminoskupině na N-konci uvedeného polypeptidu být reaktivní; a (b) izolování polypeptidu, navázaného na alespoň jeden vodou rozpustný polymer.
    t ♦ » · · * · ·· • 9 · 9 * · · ·** * · • · · # * · * *»*·«· b· '· ·· · ·
    11. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že dále zahrnuje (c) separaci polypeptidu, navázaného na alespoň jednom vodou rozpustném polymeru, od nezragovaných molekul.
    ________________12„.__ Zp.ů s.o.b_. podle „ nároku 10, v___y_z___n__a__č e n ý tím., že polymer je farmaceuticky přijatelný.
    13. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že se vodou rozpustný polymer zvolí ze skupiny zahrnující dextran, póly(N-vinylpyrrolidon), polyethylenglykol, polypropylenglykol, poly-1,3-dioxan, poly-1,3,6trioxan, kopolymery polypropylenoxidu a ethylenoxidu, polyoxyethylátované polyoly a polyvinylalkoholy.
    14. Způsob podle nároku 13, v y z n a č e n ý tím, že vodou rozpustným polymerem je polyethylenglykol.
    15. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že pH hodnota se pohybuje přibližně mezi 3 a 9.
    16. Způsob podle nároku 10, vyznačený tím, že redukčně . alkylační podmínky zahrnují použití nátriumkyanoborohydridu jako redukčního činidla.
    ί'
    i.
    * ♦ »· · í t · « ·· ··
    17. Způsob navázání polyethylenglykolové molekuly na 'i polypeptid, zvolený ze skupiny ‘zahrnující BDNF a NT-3, tím, že polyethylenglykolové molekula\ má jednu reakční aldehydovou. skupinu a uvedený způsob zahrnuje:
    vyznačený A má ji uvedení polypeptidu do reakce ť
    . polyethylenglykolovou molekulou za__ redukčně _
    podmínek, j,při pH, které je natolik kyselé, že umožní a- aminoskupině na N-konci uvedeného. polypeptidu být reaktivní; a (b) izolování polypeptidu, navázaného na
    polyethylenglykol..
    18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že dále zahrnuje (c) separaci reakčního produktu od nezragovaných molekul.
    19. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že polyethylenglykolové molekula má molekulovou hmotnost přibližně 2 kDa až 100 kDa.
    20. Konjugát vodou rozpustného polymeru a polypeptidu, připraví způsobem podle nároku 17.
    21. V podstatě homogenní přípravek BDNF, monopegylátovaného na α-aminoskupíně N-konce polypeptidu.
    » · » · * • · * · · • « ♦ » b · · · * · ·«· ·♦*· b· 9 » * ·♦ t ·*·* · b · * ·· ·*
    22. V podstatě homogenní přípravek NT-3, monopegylátovaného na a-aminoskupině N-konce polypeptidu.
    23. Způsob zlepšení in vivo účinnosti BDNF při ošetření poškozených motoneuronů, vyznačený
    -------------—ge- -z ahrnu j-e-použ i ti—pegyláto váného- de-r i-vá-feu—BDNF-.—
    24. Způsob zlepšení in vivo účinnosti NT-3 při ošetření poškozených motoneuronů, vyznačený tím, že zahrnuje použití pegylátovaného derivátu BDNF.
    Zastupuje:
    Anotace
    Název vynálezu: Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem
    ------Navázáním-neuroťrořiek-ýeh-fa-k-feo-rů—BDNF— a—NT—3—na—vodou.
    rozpustný polymer, například polyethylenglykol, se připravily deriváty těchto polypeptidů.· • * »
    « « « » ♦ * I • ·- * · · • · · · ·· · » ♦ ·* ··» · *
    1/8
    Obr. 1
    [C^O(CH2CH2O)n- CH2C-NH]k-BDNF-( ΝΗ2)^ »11 · • · · · > · · ·»«♦ »··· ·· * · ·» • ·»·« · • * * ·· ·«
  2. 2/8
    Obr. 2 ’ k CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2C(O)H + (I^NVBDNF
    NaCNBH3
    T [CH3O(CH2CH2O)nCH2CH2CH2-HN]|(-BDNF-(NH2)nhk ···· · · ’ TT’.’ * t ·»«
    4 « »1 · ♦ · 4 «4** » • 4 · · · · · · «··· t··· ·· * ·* ··
  3. 3/8
    Obr. 3
    Όθσ-(ΒθΝΡ/Ν^-ΝαΗ2 OOG-(6pNF/NT-3)—N°H2
  4. 4NaCNBH3 oog-(|dnf/n^3)—nh-ch 2-peg
    OOC-(^DNF/NT^)-N aH;, *
    OOC-<£DNF/Nr-3)—NH-CH 2-PEG oog-<|dnf/nt-J>-nh-ch 2-peg nV
    Syntéza mono-MePEG-BDNF (NT-3) konjugátů
CZ971375A 1994-11-14 1995-11-13 Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem CZ137597A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/340,131 US5770577A (en) 1994-11-14 1994-11-14 BDNF and NT-3 polypeptides selectively linked to polyethylene glycol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ137597A3 true CZ137597A3 (cs) 1998-10-14

Family

ID=23332020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ971375A CZ137597A3 (cs) 1994-11-14 1995-11-13 Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem

Country Status (22)

Country Link
US (1) US5770577A (cs)
EP (1) EP0792288B1 (cs)
JP (1) JPH10508853A (cs)
KR (1) KR100253762B1 (cs)
CN (1) CN1173183A (cs)
AT (1) ATE175973T1 (cs)
AU (1) AU694589B2 (cs)
CA (1) CA2204640C (cs)
CZ (1) CZ137597A3 (cs)
DE (1) DE69507507T2 (cs)
DK (1) DK0792288T3 (cs)
ES (1) ES2126331T3 (cs)
GR (1) GR3029790T3 (cs)
HU (1) HUT77747A (cs)
IL (1) IL115965A (cs)
MX (1) MX9703362A (cs)
NO (1) NO972176L (cs)
NZ (1) NZ296452A (cs)
RU (1) RU2136694C1 (cs)
SK (1) SK283083B6 (cs)
WO (1) WO1996015146A1 (cs)
ZA (1) ZA959653B (cs)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5824784A (en) * 1994-10-12 1998-10-20 Amgen Inc. N-terminally chemically modified protein compositions and methods
JPH10212241A (ja) * 1996-05-27 1998-08-11 Sumitomo Pharmaceut Co Ltd Bdnfを安定に含有する製剤
IL127872A0 (en) 1996-07-19 1999-10-28 Amgen Inc Analogs of cationic proteins
CA2348835A1 (en) * 1998-10-28 2000-05-04 Cornell Research Foundation, Inc. Methods for regulating angiogenesis and vascular integrity using trk receptor ligands
US6656474B1 (en) * 1999-01-15 2003-12-02 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Methods of using a neurotrophin and its analogues for the treatment of gastrointestinal hypomotility disorders
RU2290411C2 (ru) * 2000-01-10 2006-12-27 Максиджен Холдингз Лтд Конъюгаты g-csf
US6800607B2 (en) * 2000-02-29 2004-10-05 Ltt Bio-Pharma Co., Ltd. Modified BDNF
US7514239B2 (en) * 2000-03-28 2009-04-07 Amgen Inc. Nucleic acid molecules encoding beta-like glycoprotein hormone polypeptides and heterodimers thereof
US6586398B1 (en) 2000-04-07 2003-07-01 Amgen, Inc. Chemically modified novel erythropoietin stimulating protein compositions and methods
UA82983C2 (ru) * 2001-02-01 2008-06-10 Байоджен Айдек Ма Інк. Полимерные коньюгаты найбластина и способы их использования
US7442370B2 (en) * 2001-02-01 2008-10-28 Biogen Idec Ma Inc. Polymer conjugates of mutated neublastin
MXPA03007316A (es) 2001-02-19 2003-12-04 Merck Patent Gmbh Metodo para la identificacion de epitopes de celulas t y el uso para la preparacion de moleculas con inmunogenicidad reducida.
EP1234583A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-28 F. Hoffmann-La Roche Ag PEG-conjugates of HGF-NK4
US7276580B2 (en) * 2001-03-12 2007-10-02 Biogen Idec Ma Inc. Neurotrophic factors
RU2307126C2 (ru) * 2001-07-11 2007-09-27 Максиджен Холдингз Лтд. Конъюгаты g-csf
DK1539857T3 (da) * 2002-07-24 2007-03-12 Hoffmann La Roche Polyethylenglycol-aldehydderivater
JP4571776B2 (ja) * 2002-11-05 2010-10-27 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 潤滑油組成物
NZ541122A (en) * 2002-12-26 2008-09-26 Mountain View Pharmaceuticals Polymer conjugates of cytokines, chemokines, growth factors, polypeptide hormones and antagonists thereof with preserved receptor-binding activity
EA008866B1 (ru) * 2002-12-26 2007-08-31 Маунтин Вью Фамэсьютикэлс, Инк. ПОЛИМЕРНЫЙ КОНЪЮГАТ МОДИФИКАЦИЙ ИНТЕРФЕРОНА-β, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ НА ЕГО ОСНОВЕ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
NZ581460A (en) * 2003-01-31 2010-02-26 Biogen Idec Inc Polymer conjugates of mutated neublastin
WO2004085648A2 (en) 2003-03-19 2004-10-07 Biogen Idec Ma Inc. Nogo receptor binding protein
CA2864810A1 (en) 2003-04-18 2004-11-04 Biogen Idec Ma, Inc. Polymer-conjugated glycosylated neublastin
CA2556923A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-09 Rinat Neuroscience Corp. Methods of treating obesity or diabetes using nt-4/5
PT1776136E (pt) 2004-06-24 2012-12-05 Biogen Idec Inc Tratamento de estados que envolvem desmielinização
NZ553420A (en) 2004-08-19 2010-02-26 Biogen Idec Inc Refolding transforming growth factor beta family proteins
BRPI0514534A (pt) * 2004-08-19 2008-06-17 Biogen Idec Inc variantes de neublastina
WO2006133164A2 (en) 2005-06-06 2006-12-14 Wyeth Anti-trkb monoclonal antibodies and uses thereof
SI1904104T1 (sl) 2005-07-08 2013-12-31 Biogen Idec Ma Inc. Protitelesa SP35 in njihova uporaba
ITRM20050447A1 (it) * 2005-08-19 2007-02-20 Anabasis S R L Uso del nerve growth factor in collirio nella terapia di patologie del sistema nervoso centrale, quali la malattia di alzheimer e il morbo di parkinson.
EP1988923A1 (en) * 2006-02-02 2008-11-12 Rinat Neuroscience Corp. Methods for treating unwanted weight loss or eating disorders by administering a trkb agonist
EP1988920A1 (en) * 2006-02-02 2008-11-12 Rinat Neuroscience Corp. Methods for treating obesity by administering a trkb antagonist
TWI501774B (zh) 2006-02-27 2015-10-01 Biogen Idec Inc 神經性病症之治療
EP1993590B1 (en) * 2006-03-01 2013-12-25 Biogen Idec MA Inc. Compostions and methods for administering gdnf ligand family proteins
US8377448B2 (en) * 2006-05-15 2013-02-19 The Board Of Trustees Of The Leland Standford Junior University CD47 related compositions and methods for treating immunological diseases and disorders
AU2007249709A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-22 Viral Logic Systems Technology Corp. CD47 related compositions and methods for treating immunological diseases and disorders
CA2672750A1 (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Rinat Neuroscience Corporation Trkb agonists for treating autoimmune disorders
JP5583005B2 (ja) 2007-05-01 2014-09-03 バイオジェン・アイデック・エムエイ・インコーポレイテッド 血管新生を増大させるための組成物および方法
WO2009020964A2 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Biogen Idec Ma Inc. Anti-neublastin antibodies and uses thereof
WO2009048605A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Biogen Idec Ma Inc. Methods for treating pressure induced optic neuropathy, preventing neuronal degeneration and promoting neuronal cell, survival via administration of lingo-1 antagonists and trkb agonists
CA2702630C (en) * 2007-11-08 2017-11-21 Biogen Idec Ma Inc. Use of lingo-4 antagonists in the treatment of conditions involving demyelination
DK2982695T3 (da) 2008-07-09 2019-05-13 Biogen Ma Inc Sammensætninger, der omfatter antistoffer mod lingo eller fragmenter deraf
RU2013103763A (ru) 2010-07-02 2014-08-10 Ангиохем Инк. Короткие и содержащие d-аминокислоты полипептиды для терапевтических конъюгатов и их применения
CN104470541A (zh) 2012-05-14 2015-03-25 比奥根艾迪克Ma公司 用于治疗涉及运动神经元的疾患的lingo-2拮抗剂
CN102964442B (zh) * 2012-11-19 2015-04-29 未名生物医药有限公司 一种聚乙二醇同神经生长因子结合物的制备方法
JP2018504400A (ja) 2015-01-08 2018-02-15 バイオジェン・エムエイ・インコーポレイテッドBiogen MA Inc. Lingo‐1拮抗薬及び脱髄障害の治療のための使用
CN111514279B (zh) * 2020-06-16 2023-07-18 温州医科大学附属第二医院(温州医科大学附属育英儿童医院) 神经营养因子3在制备治疗男性性腺功能减退症的药物中的应用
CN115025723A (zh) * 2022-05-10 2022-09-09 吉林大学 经神经生长因子及多巴胺改良的peg-plga微球

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179337A (en) * 1973-07-20 1979-12-18 Davis Frank F Non-immunogenic polypeptides
US4002531A (en) * 1976-01-22 1977-01-11 Pierce Chemical Company Modifying enzymes with polyethylene glycol and product produced thereby
US5169762A (en) * 1983-03-03 1992-12-08 Genentech, Inc. Human nerve growth factor by recombinant technology
EP0154316B1 (en) * 1984-03-06 1989-09-13 Takeda Chemical Industries, Ltd. Chemically modified lymphokine and production thereof
GB8430252D0 (en) * 1984-11-30 1985-01-09 Beecham Group Plc Compounds
US4904584A (en) * 1987-12-23 1990-02-27 Genetics Institute, Inc. Site-specific homogeneous modification of polypeptides
CA1340810C (en) * 1988-03-31 1999-11-02 Motoo Yamasaki Polypeptide derivatives of human granulocyte colony stimulating factor
EP0401384B1 (en) * 1988-12-22 1996-03-13 Kirin-Amgen, Inc. Chemically modified granulocyte colony stimulating factor
IL95511A (en) * 1989-08-30 2000-10-31 Max Planck Gesellschaft Neurotrophin-3 a novel neurotrophic factor related to nerve growth and brain derived neurotrophic factor
US5180820A (en) * 1989-08-30 1993-01-19 Barde Yves Alain Brain-derived neurotrophic factor
US5229500A (en) * 1989-08-30 1993-07-20 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Brain derived neurotrophic factor
US5182107A (en) * 1989-09-07 1993-01-26 Alkermes, Inc. Transferrin receptor specific antibody-neuropharmaceutical or diagnostic agent conjugates
JPH04218000A (ja) * 1990-02-13 1992-08-07 Kirin Amgen Inc 修飾ポリペプチド
IE912365A1 (en) * 1990-07-23 1992-01-29 Zeneca Ltd Continuous release pharmaceutical compositions
DK0550665T3 (da) * 1990-09-25 1996-12-02 Genentech Inc Ny neurotrofisk faktor
US5252714A (en) * 1990-11-28 1993-10-12 The University Of Alabama In Huntsville Preparation and use of polyethylene glycol propionaldehyde
US5389529A (en) * 1991-06-12 1995-02-14 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Modified lamβ signal sequence and processes for producing recombinant neurotrophins
NZ244778A (en) * 1991-10-21 1994-03-25 Ortho Pharma Corp Peg imidates and protein derivatives thereof
US5260308A (en) * 1991-11-06 1993-11-09 Mayo Foundation For Medical Education And Research Method to increase permeability of the blood-nerve/brain barriers to proteins
US5468872A (en) * 1993-09-16 1995-11-21 Cephalon, Inc. K-252a functional derivatives potentiate neurotrophin-3 for the treatment of neurological disorders

Also Published As

Publication number Publication date
RU2136694C1 (ru) 1999-09-10
WO1996015146A1 (en) 1996-05-23
AU694589B2 (en) 1998-07-23
EP0792288A1 (en) 1997-09-03
NO972176D0 (no) 1997-05-12
CN1173183A (zh) 1998-02-11
IL115965A (en) 2001-01-28
ZA959653B (en) 1997-08-26
US5770577A (en) 1998-06-23
AU4107196A (en) 1996-06-06
GR3029790T3 (en) 1999-06-30
IL115965A0 (en) 1996-01-31
MX9703362A (es) 1997-08-30
SK57197A3 (en) 1999-02-11
CA2204640C (en) 2001-01-09
NZ296452A (en) 1999-01-28
ATE175973T1 (de) 1999-02-15
DE69507507T2 (de) 1999-05-27
CA2204640A1 (en) 1996-05-23
KR100253762B1 (ko) 2000-05-01
DE69507507D1 (de) 1999-03-04
ES2126331T3 (es) 1999-03-16
JPH10508853A (ja) 1998-09-02
EP0792288B1 (en) 1999-01-20
SK283083B6 (sk) 2003-02-04
DK0792288T3 (da) 1999-09-13
HUT77747A (hu) 1998-07-28
NO972176L (no) 1997-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ137597A3 (cs) Konjugáty BDNF a NT-3 s vodou rozpustným polymerem
MXPA97003362A (en) Conjugates of bdnf and nt-3 with a polymer solubleen a
DE69836438T2 (de) Substantiell reine histidin-gebundene protein polymerkonjugate
JP5334347B2 (ja) 化学的に修飾した新規なエリスロポエチン刺激タンパク質組成物および方法
JP3747070B2 (ja) 改良型インターフェロン−ポリマーコンジュゲート
JP3177449B2 (ja) 水溶性ポリマーで修飾したコンセンサスインターフェロン
JP4909843B2 (ja) 截形グリア細胞系由来神経栄養因子
CA2978330C (en) Conjugates of an il-7 moiety and a polymer
CN101328213A (zh) G-csf偶联物
WO1999038891A1 (en) Multimeric erythropoietin with altered biological activity
US8530417B2 (en) Y-shaped polyethylene glycol modified G-CSF, the preparation and use thereof
HU203783B (en) Process for producing superoxide-dismutase conjugates
KR20150139982A (ko) 제약학적으로 용도되는 신규한 뉴트린 접합체
CA2113206A1 (en) Modified pf4 compositions and methods of use
WO2001076639A2 (en) Chemically-modified myelopoietin conjugates
US20060286657A1 (en) Novel bioconjugation reactions for acylating polyethylene glycol reagents
US20090203589A1 (en) Chemically modified human growth hormone receptor antagonist conjugates
MXPA99011862A (es) Conjugados mejorados de polimero de interferon

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic