RS57026B1

RS57026B1 - Anti-n3pgiu amiloid beta peptid antitela i njihova upotreba

Info

Publication number: RS57026B1
Application number: RS20180323A
Authority: RS
Inventors: Ronald Demattos; Jirong Lu; Ying Tang
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2018-05-31
Also published as: ME03661B; GT201300036A; IL224030B; LT3339323T; CN103068848A; PL2603523T3; CA2805114C; ME03032B; JP2016179985A; JP6395755B2; CO6670526A2; NO3042917T3; ES2564252T3; ME02352B; ES2764728T3; CY1122458T1; EP3339323A1; MX342782B; JP5980207B2; SG10201509330XA

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na antitela koja selektivno vezuju N3pGlu amiloid beta peptid i na njihovu upotrebu u lečenju bolesti povezanih sa amiloid beta (Aβ, takođe označenim kao Abeta) peptidom.

[0002] Aβ peptid u obliku u kome cirkuliše je sastavljen od 38-43 amino kiseline (najčešće 38, 40 ili 42 amino kiseline) nastalih cepanjem prekursor proteina, amiloid prekursor proteina (APP). Konverzija Aβ od rastvorljivih u nerastvorljive oblike koji imaju visok sadržaj β-ploča i gomilanje ovih nerastvornih oblika kao neuritičnih i cerebrovaskularnih plakova u mozgu je povezano sa brojnim stanjima i oboljenjima, uključujući Alzheimer-ovu bolest, Down-ov sindrom i cerebralnu amiloidnu angiopatiju (CAA).

[0003] Naslage nađene u plakovima su uglavnom sačinjene od heterogene smeše Aβ peptida. N3pGlu Aβ, takođe označen kao N3pE ili Aβp3-42, je skraćeni oblik Aβ peptida nađen samo u plakovima. N3pGlu Aβ je kraći za ostatke prve dve amino kiseline na N-terminusu Aβ i ima piroglutamat koji je dobijen od glutaminske kiseline na položaju treće amino kiseline. Mada je N3pGlu Aβ peptid manja komponenta u nataloženom Aβ u mozgu, studije su pokazale da N3pGlu Aβ peptid ima agresivne osobine gomilanja i brzo se akumulira u kaskadi taloženja.

[0004] Oliver Wirths i saradnici, "Pyroglutamate Abeta pathology in APP/PS1KI mice, sporadic and familial Alzheimer’s disease cases", Journal Neural Transmission, 2010, Vol.

117, No.1, strane 85-96, opisuju stvaranje dva monoklonalna antitela koja su karakteristična kao visoko specifična za ABPE3peptide koji se koriste za analizu nagomilanih plakova u APP PS1KI miševima, model AD sa ozbiljnim gubitkom neurona i smanjenom mogućnošću učenja. Iako su poliklonalna i monoklonalna antitela koja su usmerena ka N3pGlu Aβ peptidu prethodno opisana (US 7,122,374 i WO2010/009987), i dalje postoji potreba za anti-N3pGlu Aβ monoklonalim anitelima visokog afiniteta za aktiviranje cilja in vivo (to jest, vezivanje plaka) a nakon toga za smanjenjem nivoa plaka. Pored toga, polazeći od toga da aminoterminus i karboksilni terminus anti-Aβ antitela dovodi do povećanja mikrohemoragije povezane sa cerebralnom amiloidnom angiopatijom (CAA), postoji potreba za anti-N3pGlu Aβ antitelima koja ne dovode do povećanja mikrohemoragije čak i kada dugotrajna terapija ima za rezultat značajno smanjenje nagomilanih plakova.

[0005] Antitela u okviru ovog pronalaska su terapeutski korisni antagonisti N3pGlu Aβ peptida koji poseduju brojne poželjne osobine. Ova antitela vezuju humani N3pGlu Aβ peptid visokim afinitetom i ispoljavaju smanjenje plaka in vivo u zavisnosti od doze, bez povećanja mikrohemoragije povezane sa cerebralnom amiloidnom angiopatijom (CAA). U skladu sa ovim pronalaskom, obezbeđen je humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom koje uključuje promenljivi region lakog lanca (LCVR) i promenljivi region teškog lanca (HCVR), pr čemu je LCDR1 KSX1X2SLLYSRX3KTYLN (SEQ ID NO: 51), LCDR2 je AVSKLX4S (SEQ ID NO: 52), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5) a HCDR1 je GYX5FTX6YYIN (SEQ ID NO: 53), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGX7TVY (SEQ ID NO: 54), pri čemu je X1 S ili T; X2 je Q ili R, X3 je G ili S, X4 je D ili G, X5 je D ili T, X6 je R ili D i X7 je I, T, E ili V.

Preferirano, farmaceutska kompozicija uključuje humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom iz ovog pronalaska i farmaceutski prihvatljiv nosač, razblaživač ili ekscipijent. Još poželjnije, humano antitelo dibijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen ili farmaceutska kompozicija u skladu sa ovim pronlaskom, je za upotrebu u terapiji.

[0006] Humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen ili farmaceutska kompozicija u skladu sa ovim pronalaskom je preferirano za upotrebu u tretmanu stanja izabranog iz grupe koja sadrži kliničku ili pre-kliničku Alzheimer-ovu bolest, prodromalu Alzheimer-ovu bolest, Down-ov sindrom i kliničku ili pre-kliničku cerebralnu amiloidnu angiopatiju (CAA), uključujući primenu humanog antitela dobijenog bioinžinjeringom iz ovog pronalaska na ljudima kojima je to potrebno.

[0007] Preferirano, humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen ili farmaceutska kompozicija u skladu sa ovim pronalaskom je za upotrebu u tretmanu kliničke ili pre-kliničke Alzheimer-ove bolesti. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen i koji ima Kd na 25°C manju od 1 x 10<-9>M za humani N3pGlu Aβ peptid. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen i koji ima Kd na 25°C manju od 9 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid. U narednom preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen i koji ima Kd na 25°C manju od 7 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid. U narednom preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen i koji ima Kd na 25°C između 9 x 10<-10>M i 1 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid. U još jednom preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti-N3pGlu Aβ antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen i koji ima Kd na 25°C između 9 x 10<-10>M i 1 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak dalje obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji ima Kd na 25°C manju od 1 x 10<-9>M ili manju od 9 x 10<-10>M ili manju od 7 x 10<-10>M ili između 9 x 10<-10>M i1 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid i smanjuje plakove in vivo. U narednom preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti-N3pGlu Aβ anatitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji ima Kd na 25°C manju od 1 x 10<-9>M ili manju od 9 x 10<-10>M ili manju od 7 x 10<-10>M ili između 9 x 10<-10>M i 1 x 10<-10>M za humani N3pGlu Aβ peptid i smanjuje plakove in vivo bez povećanja mikrohemoragije povezane sa CAA.

[0008] Ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR gde je LCDR1 KSX1X2SLLYSRX3KTYLN (SEQ ID NO: 51), LCDR2 je AVSKLX4S (SEQ ID NO: 52), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5) i HCDR1 je GYX5FTX6YYIN (SEQ ID NO: 53), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGX7TVY (SEQ ID NO: 54), gde je X1S ili T; X2je Q ili R, X3je G ili S, X4je D ili G, X5je D ili T, X6je R ili D, i X7je I, T, E ili V.

[0009] Ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje promenljivi region lakog lanca (LCVR) i promenljivi region teškog lanca (HCVR), gde navedeni LCVR uključuje LCDR1, LCDR2, LCDR3 polipeptide a HCVR uključuje HCDR1, HCDR2, HCDR3 polipeptide koji su izabrani iz grupe koja sadrži:

a) LCDR1 je KSSQSLLYSRGKTYLN (SEQ ID NO: 3), LCDR2 je AVSKLDS (SEQ ID NO: 4), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5), HCDR1 je GYDFTRYYIN (SEQ ID NO: 6), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGITVY (SEQ ID NO: 9);

b) LCDR1 je KSSQSLLYSRGKTYLN (SEQ ID NO: 3), LCDR2 je AVSKLDS (SEQ ID NO: 4), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5), HCDR1 je GYTFTRYYIN (SEQ ID NO: 7), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGTTVY (SEQ ID NO: 10);

c) LCDR1 je KSSQSLLYSRGKTYLN (SEQ ID NO: 3), LCDR2 je AVSKLDS (SEQ ID NO: 4), LCDR3 je VQGTHYPFT(SEQ ID NO: 5), HCDR1 je GYTFTDYYIN (SEQ ID NO: 40), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGETVY (SEQ ID NO: 41);

d) LCDR1 je KSSQSLLYSRGKTYLN (SEQ ID NO: 3), LCDR2 je AVSKLGS (SEQ ID NO: 35), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5), HCDR1 je GYTFTRYYIN (SEQ ID NO: 7), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGTTVY (SEQ ID NO: 10); i

e) LCDR1 je KSTRSLLYSRSKTYLN (SEQ ID NO: 45), LCDR2 je AVSKLDS (SEQ ID NO: 4), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5), HCDR1 je GYTFTDYYIN (SEQ ID NO: 40), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGVTVY (SEQ ID NO: 46).

[0010] U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR gde je LCDR1 SEQ ID NO: 3, LCDR2 je SEQ ID NO: 4 , LCDR3 je SEQ ID NO: 5 , HCDR1 je SEQ ID NO: 6, HCDR2 je SEQ ID NO: 8, i HCDR3 je SEQ ID NO: 9. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR gde je LCDR1 SEQ ID NO: 3, LCDR2 je SEQ ID NO: 4, LCDR3 je SEQ ID NO: 5 , HCDR1 je SEQ ID NO: 7, HCDR2 je SEQ ID NO: 8, i HCDR3 je SEQ ID NO: 10. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR pri čemu je LCDR1 SEQ ID NO: 3, LCDR2 je SEQ ID NO: 4, LCDR3 je SEQ ID NO: 5, HCDR1 je SEQ ID NO: 40, HCDR2 je SEQ ID NO: 8, i HCDR3 je SEQ ID NO: 41. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR pri čemu je LCDR1 SEQ ID NO: 3, LCDR2 je SEQ ID NO: 35, LCDR3 je SEQ ID NO: 5, HCDR1 je SEQ ID NO: 7, HCDR2 je SEQ ID NO: 8, i HCDR3 je SEQ ID NO: 10. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR i HCVR pri čemu je LCDR1 SEQ ID NO: 45, LCDR2 je SEQ ID NO: 4, LCDR3 je SEQ ID NO: 5, HCDR1 je SEQ ID NO: 40, HCDR2 je SEQ ID NO: 8, i HCDR3 je SEQ ID NO: 46.

[0011] U narednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje humano anti- N3pGlu Aβ antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje promenljivi region lakog lanca (LCVR) promenljivi region teškog lanca (HCVR), pri čemu su navedeni LCVR i HCVR polipeptidi izabrani iz grupe koja sadrži:

a. LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 12;

b. LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 13;

c. LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 42;

d. LCVR iz SEQ ID NO: 36 i HCVR iz SEQ ID NO: 37; i

e. LCVR iz SEQ ID NO: 47 i HCVR iz SEQ ID NO: 48.

[0012] U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 12. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 13. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR iz SEQ ID NO: 11 i HCVR iz SEQ ID NO: 42. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR iz SEQ ID NO: 36 i HCVR iz SEQ ID NO: 37. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LCVR iz SEQ ID NO: 47 i HCVR iz SEQ ID NO: 48.

[0013] Ovaj pronalazak takođe obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo koje uključuje laki lanac (LC) i teški lanac (HC), pri čemu su polipeptidi LC i HC izabrani iz grupe koja sadrži:

a) LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 15;

b) LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 16;

c) LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 44;

d) LC iz SEQ ID NO: 38 i HC iz SEQ ID NO: 39; i

e) LC iz SEQ ID NO: 49 i HC iz SEQ ID NO: 50.

[0014] U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 15. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 16. U jednom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LC iz SEQ ID NO: 14 i HC iz SEQ ID NO: 44. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LC iz SEQ ID NO: 38 i HC iz SEQ ID NO: 39. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen koji uključuje LC iz SEQ ID NO: 49 i HC iz SEQ ID NO: 50.

[0015] U preferiranom otelotvorenju, anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo uključuje dva laka lanca i dva teška lanca pri čemu je svaki LC polipeptid iz SEQ ID NO: 14 a svaki HC je polipeptid iz SEQ ID NO: 15. U preferiranom otelotvorenju, anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo uključuje dva laka lanca i dva teška lanca pri čemu je svaki LC polipeptid iz SEQ ID NO: 14 a svaki HC je polipeptid iz SEQ ID NO: 16. U preferiranom otelotvorenju, anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo uključuje dva laka lanca i dva teška lanca pri čemu je svaki LC polipeptid iz SEQ ID NO: 14 i svaki HC je polipeptid iz SEQ ID NO: 44. U preferiranom otelotvorenju, anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo uključuje dva laka lanca i dva teška lanca pri čemu je svaki LC polipeptid iz SEQ ID NO: 38 a svaki HC je polipeptid iz SEQ ID NO: 39. U preferiranom otelotvorenju, anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo uključuje dva laka lanca i dva teška lanca pri čemu je svaki LC polipeptid iz SEQ ID NO: 49 a svaki HC je polipeptid iz SEQ ID NO: 50.

[0016] Ovaj pronalazak takođe obezbeđuje farmaceutsku kompoziciju koja uključuje anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo iz ovog pronalaska ili njegov fragment koji vezuje antigen. U preferiranom otelotvorenju, farmaceutska kompozicija uključuje anti-N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo iz ovog pronalaska ili njegov fragment koji vezuje antigen i farmaceutski prihvatljiv nosač, razblaživač ili ekscipijent. U narednom preferiranom otelotvorenju, farmaceutska kompozicija uključuje jedan ili više dodatnih terapeutskih sastojaka.

[0017] U narednom aspektu, ovo otkriće obezbeđuje postupak za lečenje stanja povezanih sa aktivnošću Aβ peptida, koji uključuje primenu na humanom pacijentu kome je to potrebno anti- N3pGlu Aβ monoklonalnog antitela ili fragmenta koji vezuje antigen iz ovog pronalaska.

[0018] U još jednom aspektu, ovo otkriće obezbeđuje postupak za lečenje stanja izabranog iz grupe koja sadrži kliničku ili pre-kliničku Alzheimer-ovu bolest, prodromalnu Alzheimer-ovu bolest, Down-ov sindrom i kliničku ili pre-kliničku CAA, koji uključuje primenu na ljudima kojima je to potrebno anti- N3pGlu Aβ monoklonalnog antitela iz ovog pronalaska ili njegovog fragmenta koji vezuje antigen. U preferiranom aspektu, ovo otkriće obezbeđuje postupak za lečenje Alzheimer-ove bolesti.

[0019] U još jednom aspektu, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen iz pronalaska za upotrebu u terapiji. U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen iz pronalaska, za upotrebu u tretmanu stanja izabranog od kliničke ili pre-kliničke Alzheimer-ove bolesti, prodromalne Alzheimer-ove bolesti, Down-ovog sindroma i kliničke ili pre-kliničke CAA. U još poželjnijem otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen, za upotrebu u tretmanu Alzheimer-ove bolesti. U narednom preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen iz pronalaska, za upotrebu u prevenciji stanja izabranog od kliničke ili pre-kliničke Alzheimer-ove bolesti, prodromalne Alzheimer-ove bolesti i kliničke ili pre-kliničke CAA. U još poželjnijem otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje anti- N3pGlu Aβ monoklonalno antitelo ili njegov fragment koji vezuje antigen iz pronalaska, za upotrebu u prevenciji Alzheimer-ove bolesti.

[0020] U još jednom aspektu, Ovaj pronalazak obezbeđuje upotrebu anti- N3pGlu Aβ monoklonalnog antitela ili njegovog fragmenta koji vezuje antigen iz pronalaska, u proizvodnji medikamenta za tretman stanja izabranog iz grupe koja sadrži kliničku ili prekliničku Alzheimer-ovu bolest, prodromalnu Alzheimer-ovu bolest, Down-ov sindrom i kliničku ili pre-kliničku (CAA). U preferiranom otelotvorenju, ovaj pronalazak obezbeđuje upotrebu anti-N3pGlu Aβ monoklonalnog antitela ili njegovog fragmenta koji vezuje antigen iz pronalaska, za proizvodnju medikamenta za tretman Alzheimer-ove bolesti.

[0021] Antitelo pune dužine je molekula imunoglobulina koja uključuje 2 teška (H) lanca i 2 laka (L) lanca međusobno vezana disulfidnim vezama. Amino terminalni deo svakog lanca obuhvata promenljivi region od približno 100-110 amino kiselina koje su primarno odgovorne za prepoznavanje antigena preko u njima sadržanih komplementarno određujućih regiona (CDRa). Karboksi terminalni deo svakog lanca definiše konstantni region primarno odgovoran za funkciju efektora.

[0022] CDRi su isprekidani sa regionima koji su nepromenljivi, označeni kao konstantni regioni (FR). Svaki promenljivi region lakog lanca (LCVR) i promenljivi region teškog lanca (HCVR) je sastavljen od 3 CDRa i 4 FRa, poređanih od amino-terminusa do karboksi terminusa po sledećem redosledu: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4.3 CDRa lakog lanca su označena kao "LCDR1, LCDR2, i LCDR3" a 3 CDRa teškog lanca su označena kao "HCDR1, HCDR2, i HCDR3." CDRi sadrže najviše ostataka koji grade specifične interakcije sa antigenom. Numerisanje i pozicioniranje CDR ostataka amino kiseline u okviru LCVR i HCVR regiona je u skladu sa dobro poznatom Kabat konvencijom o numerisanju.

[0023] Laki lanci se klasifikuju kao kapa ili lambda i karakterišu se određenim konstantnim regionom kako je poznato u tehnici. Teški lanci se klasifikuju kao gama, mu, alfa, delta ili epsilon i definišu izotip antitela kao IgG, IgM, IgA, IgD ili IgE, tim redom. IgG antitela mogu dalje da se dele na podgrupe, na primer, IgG1, IgG2, IgG3 ili IgG4. Svaki tip teškog lanca se karakteriše određenim konstantnim regionom sa sekvencom dobro poznatom u tehnici.

[0024] Kako se ovde koristi, naziv "monoklonalno antitelo" (Mab) se odnosi na antitelo dobijeno ili izolovano od jedne kopije ili klona uključujući, na primer, bilo koji eukariotični, prokariotični ili fag klon a ne po postupku po kome je izrađen. Mab-a iz ovog pronalaska preferirano egzistiraju u homogenoj ili skoro potpuno homogenoj populaciji. Potpuna Mab-a sadrže 2 teška lanca i 2 laka lanca. Izraz "fragmenti koji vezuju antigen" uključuje, na primer, Fab fragmente, Fab’ fragmente, F(ab’)2fragmente, i pojedinačni lanac Fv fragmenta.

Monoklonalna antitela iz ovog pronalaska i njihovi fragmenti koji vezuju antigen mogu da se izrade, na primer, rekombinantnim tehnologijama, tehnologijama ispoljavanja faga, sintetičkim tehnologijama, na primer, CDR-graftingom ili kombinacijama ovih tehnologija ili drugim tehnologijama poznatim u tehnici. Na primer, miševi mogu da budu imunizovani sa humanim Anti-N3pGlu Aβ ili njegovim fragmentima, nastala antitela mogu da se izdvoje i prečiste a određivanje da li poseduju osobine vezivanja i funkcionalne osobine slične sa ili iste kao ovde otkrivena jedinjenja antiela može da se izvede postupcima koji su u suštini otkriveni kako je opisano u niže datim Primerima. Fragmenti koji vezuju antigen mogu takođe da se izrade uobičajenim postupcima. Postupci za izradu i prečišćavanje antitela i fragmenata koji vezuju antigen su dobro poznati u tehnici i mogu da se nađu, na primer, u Harlow i Lane (1988) Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, chapters 5-8 i 15, ISBN 0-87969-314-2.

[0025] Izraz "humana antitela izrađena bioinžinjeringom" se odnosi na monoklonalna antitela koja imaju osobine vezivanja i funkcionalne osobine u skladu sa pronalaskom, i koja imaju konstantne regione koji su skoro potpuno humani ili potpuno humani okružujući CDRe dobijene od ne-humanog antitela. "Fragmenti koji vezuju antigen" ovakvih humanih antitela dobijenih bioinžinjeringom uključuju, na primer, Fab fragmente, Fab’ fragmente, F(ab’)2fragmente, i pojedinačni lanac Fv fragmenata. "Konstantni region" ili "konstantna sekvenca" se odnosi na bilo koji od konstantnih regiona 1 do 4. Humana antitela dobijena bioinžinjeringom i njihovi fragmenti koji vezuju antigen obuhvaćeni ovim pronalaksom uključuju molekule u kojima je bilo koji ili više od konstantnih regiona 1 do 4 skoro potpuno ili potpuno human, to jest, gde je prisutna bilo koja od mogućih kombinacija pojedinačnih skoro potpuno ili potpuno humanih konstantnih regiona 1 do 4. Na primer, ovo uključuje molekule u kojima je konstantan region 1 i konstantan region 2, konstantan region 1 i konstantan region 3, konstantan region 1, 2 i 3, itd., skoro potpuno ili potpuno human. Skoro potpuno humani konstantni regioni su oni koji imaju najmanje približno 80% sekvenci identično sa poznatim konstantnim regionom sekvence iz humanog zametka. Preferirano, skoro potpuno humani konstantni regioni imaju najmanje približno 85%, približno 90%, približno 95% ili približno 99% sekvence identične sa poznatim konstantnim regionom sekvence iz humanog zametka.

[0026] Potpuno humani konstantni regioni su oni koji su identični sa poznatim konstantnim regionima sekvence iz humanog zametka. Sekvence sa konstantnim regionom iz humanog zametka mogu da se dobiju od ImMunoGeneTics (IMGT) na adresi http://imgt.cines.fr ili od The Immunoglobulin FactsBook by Marie-Paule Lefranc i Gerard Lefranc, Academic Press, 2001, ISBN 012441351. Na primer, konstantni regioni lakog lanca zametka mogu da se izaberu iz grupe koja sadrže: Al1, A17, A18, A19, A20, A27, A30, LI, L1I, L12, L2, L5, L15, L6, L8, 012, O2, i O8, a konstantni regioni teškog lanca zametka mogu da se izaberu iz grupe koja sadrži: VH2-5, VH2-26, VH2-70, VH3-20, VH3-72, VHI-46, VH3-9, VH3-66, VH3-74, VH4-31, VHI-18, VHI-69, VI-13-7, VH3-11, VH3-15, VH3-21, VH3-23, VH3-30, VH3-48, VH4-39, VH4-59, i VH5-5I.

1

[0027] Humana antitela dobijena bioinžinjeringom pored onih koja su ovde otkrivena i koja ispoljavaju slične funkcionalne osobine mogu da se generišu pomoću više različitih postupaka. Specifična jedinjenja antitela ovde otkrivnena mogu da se koriste kao šabloni ili jedinjenja matičnog antitela za izradu drugih jedinjenja antitela. U jednom pristupu, CDRi matičnog jedinjenja antitela su umetnuta u humani konstantni region koji ima visok deo sekvence identičan sa konstantnim regionom matičnog jedinjenja antitela. Identitet sekvenci novog konstantnog regiona će generalno da bude najmanje približno 80%, najmanje približno 85%, najmanje približno 90%, najmanje približno 95% ili najmanje približno 99% identičan sa sekvencom odgovarajućeg konstantnog regiona u jedinjenju matičnog antitela. Ovo umetanje može da dovede do redukcije u afinitetu za vezivanje u poređenju sa afinitetom matičnog antitela. Ukoliko je ovo slučaj, konstantni region može ponovo da se mutira u matični konstantni region na nekim položajima na osnovu specifičnog kriterijuma otkrivenog od Queen i saradnici. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:2869. Druge reference koje opisuju postupke korisne u humanizaciji antitela miševa obuhvataju U.S. Patent Nos.

4,816,397; 5,225,539, i 5,693,761; kompjuterske programe ABMOD i ENCAD kako je opisano u Levitt (1983) J. Mol. Biol.168:595-620; i postupak od strane Winter and coworkers (Jones i saradnici. (1986) Nature 321:522-525; Riechmann i saradnici. (1988) Nature 332:323-327; i Verhoeyen i saradnici. (1988) Science 239:1534-1536.

[0028] Identifikacija ostataka koji se uzimaju u obzir za ponovnu mutaciju može da se izvrši na sledeći način:

Kada amino kiselina potpada pod sledeću kategoriju, konstantni region amino kiseline humane sekvence linije zametka koja se koristi ("konstantni region akceptor") se zameni sa konstantnim regionom amino kiseline iz konstantnog regiona jedinjenja matinog antitela ("konstantni region donor"):

(a) amino kiselina u humanom konstantnom regionu konstantnog regiona akceptora je neobična za humani konstantni region na tom položaju, dok je odgovarajuća amino kiselina u imunoglobulinu donoru uobičajena za humani konstantni region na tom položaju;

(b) položaj amino kiseline je neposredno uz jedan od CDRa; ili

(c) bilo koja strana atoma u lancu amino kiseline konstantnog regiona je u okviru približno 5-6 angstrema (centar do centar) bilo kog atoma CDR amino kiseline u trodimenzionalnom modelu imunoglobulina.

[0029] Kada je svaka od amino kiselina u humanom konstantnom regionu konstantnog regiona akceptora i odgovarajuća amino kiselina u konstantnom regionu donora generalno neobična za humni konstantni region na tom položaju, takva amino kiselina može da se zameni sa amino kiselinom uobičajenom za humani konstantni region na tom položaju.

Ovakav kriterijum ponovne mutacije omogućava da se povrati aktivnost jedinjenja matičnog antitela.

[0030] Naredni pristup za generisanje humanih antitela bioinžinjeringom koja ispoljavaju slične funkcionalne osobine sa ovde otkrivenim jedinjenjima antitela uključuje nasumičnu mutaciju amino kiselina u okviru umetnutih CDRa bez promene konstantnog regiona i proveravanje nastalih molekula na afinitet vezivanja i drugih funkcionalnih osobina koje su isto tako dobre ili bolje od osobina jedinjenja matičnog antitela. Pojedinačne mutacije mogu takođe da se uvedu na svaki položaj amino kiseline u okviru svakog CDR, a nakon toga da se ispitaju efekti takvih mutacija na afinitet vezivanja i drugih funkcionalnih osobina.

Pojedinačne mutacije koje produkuju poboljšane osobine mogu da se kombinuju zbog procene njihovih efekata u međusobnoj kombinaciji.

[0031] Dalje, moguća je kombinacija oba od prethodno navedenih pristupa. Nakon CDR graftinga, moguća je ponovna mutacija specifičnih konstantnih regiona pored uvođenja promena amino kiselina u CDRe. Ovu metodologiju su opisali Wu i saradnici. (1999) J. Mol. Biol. 294:151-162.

[0032] Za primenu tehnika iz ovog otkrića, stručnjak sa iskustvom u tehnici može da koristi uobičajene tehnike, na primer, direktno usmerene mutageneze za supstituciju amino kiselina u okviru ovde otkrivenog CDR i konstantnog regiona sekvenci i na taj način se generiše naredni promenljivi region sekvenci amino kiselina dobijenih iz ovih sekvenci. Sve alternativne prirodno dobijene amino kiseline mogu da se uvedu na specifičnom mestu supstitucije. Ovde otkriveni postupci mogu nakon toga da se koriste za proveru ovih dodatnih promenljivih regiona sekvenci amino kiseline za identifikaciju sekvenci koje imaju identične in vivo funkcije. Na ovaj način, mogu da se identifikuju druge sekvence pogodne za izradu humanih antitela bioinžinjeringom i njihovih delova koji vezuju antigen. Preferirano, supstitucija amino kiseline u okviru konstantnog regiona je ograničena na jedan, dva ili tri položaja unutar bilo kog ili više konstantnih regiona četiri laka lanca i/ili teška lanca koji su ovde otkriveni. Preferirano, supstitucija amino kiseline unutar CDRa je ograničena na jedan, dva ili tri položaja u okviru bilo kog ili više od 3 CDRa lakog lanca i/ili teškog lanca. Kombinacije različitih promena unutar ovih prethodno opisanih konstantnih regiona i CDR su takođe moguće.

[0033] Naziv "lečenje" (ili "lečiti" ili "tretman") se odnosi na procese koji uključuju usporavanje, ometanje, zadržavanje, kontrolu, zaustavljanje, smanjenje ili preokret u napredovanju ili ozbiljnosti postojećih simptoma poremećaja, stanja ili bolesti, ali ne moraju da uključe ukupnu eliminaciju simptoma povezanih sa bolešću, stanjem ili poremećajima povezanih sa anti-N3pGlu Aβ antitelom.

[0034] Antitela iz ovog pronalaska mogu da se koriste kao medikamenti u humanoj medicini i da se primene različitim načinima. Najpoželjnije, ovakve kompozicije su za parenteralnu primenu. Ove farmaceutske kompozicije mogu da se izrade postupcima koji su dobro poznati u tehnici, (videti, na primer, Remington: The Science i Practice iz Pharmacy, 19th ed. (1995), A. Gennaro i saradnici., Mack Publishing Co.) i uključuju antitelo, kako je ovde otkriveno ili njegov fragment koji vezuje antigen, i farmaceutski prihvatljiv nosač, razblaživač ili ekscipijent.

[0035] Rezultati narednih ispitivanja pokazuju da su monoklonalna antitela i njihovi fragmenti koji vezuju antigen iz ovog pronalaska korisni za lečenje stanja povezanih sa aktivnošću Aβ peptida kao što su Alzheimer-ova bolest, Down-ov sindrom i CAA.

Primer 1: Produkcija antitela

[0036] Inicijalno generisanje antitela: FVB transgenični miševi se imuniziraju sa N-terminalno skraćenim piroglutamat-modifikovanim humanim amiloid β peptidom 3-42 (N3pGlu) prethodno tretiranim na 37°C u toku noći da se formira agregat. Ćelije slezine miševa se sakupe a Aβ1-40 reaktivne B ćelije se razdvoje pomoću MACS. Preostale ćelije se raspoređuju za vezivanje sa agregatima N3pGlu Aβ peptida. RNK se izdvoji iz selektovanih B-ćelija i konvertuje u cDNK korišćenjem oligo dT. Varijabilni regioni teškog i lakog lanca antitela su dobijeni pomoću PCR korišćenjem prajmera signalne sekvence antitela i klonirani su u fag vektor Kunkel-ovom mutagenezom da se dobije Fab kolekcija. Fab kolekcija se proverava da li je došlo do vezivanja za nagomilani 3pGlu peptid pomoću Single-Point ELISA (SPE) a za Aβ1-40 se proverava brojačem. Pozitivni kloni se karakterišu sekvenciranjem DNK, fab ekspresijom i vezivanjem za N3pGlu Aβ peptid, i izostankom vezivanja za rastvorljiv Aβ1-40 ili Aβ1-42 peptid.

1

[0037] Pojedinačni mutanti amino kiselina iz kolekcija se konstruišu i kontrolišu pomoću SPE na vezivanje za nagomilani N3pGlu Aβ peptid, ali ne za Aβ1-42. Korisne mutacije se kombinuju u kolekcijama kombinacija. Afinitetno-optimizirane kombinatorne varijante se izdvoje i konvertuju u IgG1 miševa za merenje afiniteta pomoću BIACORE® i za vezivanje Aβ plaka imunohistohemijom. Iz identifikovanog klona, dobija se mAb protein u oba izotipa IgG1 (mE8) i IgG2a (mE8c) miševa za in vivo studije efikasnosti. mE8 se ne vezuje za N3pGlu Aβ sekvencu (mpE3-16) miševa ili za humani Aβ1-42.

[0038] Humani urođeni konstantni VH1-69/JH6 i Vk-A18/JK2 se koriste za početnu humanizaciju. CDRi iz mE8 antitela (sa četiri mutacije afiniteta) se ubace u humane konstantne regione nastale u antitelu hE8-C6. Dalja optimizacija afiniteta se izvodi na hE8-C6 osnovi i korisne mutacije se kombinuju da se dobije visoki afinitet, humanizirana varijanta R5, R17, R24 i 2420.

[0039] Drugi krug optimizacije za poboljšanje mogućnosti daljeg razvoja leka: dve humanizirane vrijante, hE8-C6 i R17, su izabrane kao osnova za drugi krug optimizacije za poboljšanje polu-života antitela u serumu smanjivanjem ne-specifičnog vezivanja za ćelije i za povećanje afiniteta antitela za rastvorljiv N3pGlu Aβ peptid. Biotinizirani rastvorljivi peptid koji sadrži N-terminus 14 amino kiselinu u N3pGlu Aβ (pE3-16B) je sintetizovan i procenjeno je da je ekvivalentan sa N3pGlu Aβ peptidom za vezivanje mE8 antitela.

Razvijeno je ispitivanje "filter life" visokog protoka korišćenjem pE3-16B i primenjeno na sve kasnije kolekcije kontrole. Svi rezultati dobijeni "filter lift" kontrolom su potvrđeni vezivanjem za nagomilani N3pGlu Aβ.

[0040] Svi rezultati hE8-C6 varijanti su ponovo kontrolisani pomoću "filter lift" analize i identifikovan je skup korisnih mutacija. Deo njih se koristi za izradu kombinatorne kolekcije. Četiri varijante kombinovanja (CoII-E10, CoII-G2, CoII-G8 i CoII-E2) su izdvojene ovakvim pristupom.

[0041] Kompjuterski program je korišćen za izradu strukturnih modela V-regiona za hE8-C6, R17, R24 i drugih varijanti. Ispitivanja strukturnog modela su pokazala pozitivna punjenja uključena u optimizaciju afiniteta koncentrisanu na mestu vezivanja, potencijalni uzrok nespecifičnog vezivanja antitela za ćelije. Na osnovu programa, izabrano je nekoliko pozicija za uvođenje promena kako bi se uravnotežio elektrostatički potencijal na površini. kombinatorna kolekcija je sintetizovana kombinacijom nekih korisnih mutacija proveravanjem kolekcije i promena definisanih strukturnim modeliranjem. Iz ovih nastojanja su izabrane tri varijante (R17mB4, R17m-A12 i R17m-B12) za dalje studije.

[0042] Analize strukturnog modela su takođe otkrile sterični sukob između konstantnog regiona ostatka Y36 lakog lanca i ostataka u teškom lancu CDR3. Mutacija Y36L je uključena u hE8-C6 lakog lanca za produkciju varijante hE8L. Nađeno je da samo ova promena konstantnog regiona ima znčajan uticaj i na povećanje afiniteta antitela i na redukciju ne-specifičnog vezivanja ćelija.

[0043] Drugi pokušaj je da se testiraju različiti humani konstantni regioni za humanizaciju. CDRi iz mE8 antitela su ubačeni na konstantne regione VH5-51/VKO2 i VH3-23/VKA2. Humanizovani Fab sa VH5-51/VKO2 (hE8-5102) je određen kao ekvivalent, ukoliko nije bolji, za hE8-C6 u vezivanju N3pGlu Aβ. Uvođenje dodatnih korisnih mutacija u hE8-51O2 generiše kombi varijante CI-A1, CI-B6, C1-C7 i CI-B8.

[0044] Nakon prolaska svih in vitro analiza, uključujući ELISA i BIACORE® za specifičnost i afinitet antigena, ne-specifično vezivanje za ćelije i IHC bojenje, izabrano je pet varijanti mAbs, B12L, C1-C7, hE8L, R17L, i R17.

[0045] U osnovi, antitela mogu da se izrade i prečiste kako sledi. Odgovarajuća ćelija domaćin, kao što su HEK 293 EBNA ili CHO, se ili privremeno ili za stalno transfektuje sistemom ekspresije za sekreciju antitela koristeći optimalni prethodno određeni odnos HC:LC vektor ili sistem pojedinačnog vektora koji enkodira oba HC, kao što su SEQ ID NO: 56, i SEQ ID NO: 43, i LC, kao što je SEQ ID NO: 55. Medijum za bistrenje, u koji se izluče antitela, se prečisti pomoću bilo koje od brojnih tehnika koje se uobičajeno koriste. Na primer, medijum može da se uobičajeno nanese na Protein A ili G Sepharose FF kolonu koja je prethodno uravnotežena sa kompatibilnim puferom, kao što je pufer fosfatnih soli (pH 7.4). Kolona se ispere da se uklone komponente nespecifičnog vezivanja. Vezano antitelo se eluira, na primer, sa pH gradijentom (kao što je 0.1 M pufer natrijum fosfata pH 6.8 do 0.1 M pufer natrijum citrata pH 2.5). Frakcije antitela se detektuju, kao što je sa SDS-PAGE, a nakon toga izvuku. Dalje prečišćavanje je opciono, u zavisnosti od nameravane upotrebe. Antitelo može da se koncentruje i/ili steriliše filtriranjem korišćenjem uobičajenih tehnika. Rastvorljivi agregati i multimeri mogu efikasno da se uklone uobičajenim tehnikama, uključujući razdvajanje po veličini, hidrofobnu interakciju, izmenu jona ili hidroksiapatitnu hromatografiju. Čistoća antitela nakon ovih faza hromatografije je veća od 99%. Produkt može odmah da se zamrzne na -70°C ili može da se liofilizira. Sekvence amino kiselina za antitela iz ovog pronalaska su niže date.

Tabela 1- SEQ ID NOi antitela

1

Primer 2: afinitet vezivanja za rastvorljivi N3pGlu

[0046] Merenje rezonance površine plazmona sa BIACORE® 2000 instrumentom se koristi za merenje vezivanja N3pGlu Aβ za anti-N3pGlu antitela. Izuzev ako je navedeno, svi reagensi su od proizvođača BIACORE® AB (Upsala, Sweden). Sva merenja se vrše na 25°C. Uzorci se rastvore u HBS-EP puferu (150 mM natrijum hlorida, 3 mM EDTA, 0.005% (m/v) surfaktant P-20 i 10 mM HEPES, pH 7.4).

[0047] Serije Abeta peptida sa pozicionim promenama (glicin mutanti) se sintetišu zbog ispitivanja uticaja datog ostatka na vezivanja antitela i na taj način se identifikuju karakteristike i sekvence potrebne za prepoznavanje antitela:

1

[0048] Za skraćeni (des 1,2) i modifikovani oblik glutaminske kiseline (3 pyr-E ili 3 pyr-Glu) je važna procena upoređivanjem vezivanja Aβ 1-42 u odnosu na Aβ 3-16 u odnosu na pE3-16 (SEQ ID NO:1 u odnosu na SEQ ID NO:26 u odnosu na SEQ ID NO:25, tim redom). Peptidi se rastvore u PBS u koncentraciji od 5mg/ml pre razblaživanja za eksperimente vezivanja.

[0049] Vezivanje se procenjuje pomoću višestrukih analitičkih ciklusa injektiranja/povezivanja peptida antitela hvatača, produženim protokom pufera za disocijaciju i regeneracijom površine. Za fazu antitela hvatača, u zavisnosti od tipa antitela koje se hvata, CM5 čip se imobiliše ili sa proteinom A ili sa kozjim anti-mišjim Fc. Izuzev za antitela miševa, svaki ciklus se sastoji od: injekcije od ∼5-7 µL od 10 µg/mL anti-N3pGlu antitela po 5 µl/min (vezivanje približno 3,000 RU), injekcije od 100 µL peptida po 50 µl/min (1000 nM - 62.5 nM u dvostrukim serijskim razblaženjima za svaki ciklus) a nakon toga sa 10 minuta za disocijaciju. Za antitela miševa, brzina protoka je 50 µL/min, i injektira se 20 µL antitela miševa od 50µg/ml. U oba slučaja, površina čipa se regeneriše pomoću 20 µL od 10 mM glicin hidrohlorida, pH 1.5. Afinitet vezivanja (KD) se nakon toga dobija od brzine asocijacije i disocijacije za svaki ciklus, koristeći model vezivanja 1:1 u BIAevaluation softveru za analizu. Anti-N3pGlu antitela, B12L i R17L i matična antitela miševa (mE8C) posebno prepoznaju N3pGlu Aβ sa KDmanjom od 1 nM. Anti-N3pGlu antitela, B12L i R17L i matična antitela miševa (mE8C) se takođe vezuju za pE3-16 sa sličnim afinitetom, što ukazuje da se epitop nalazi unutar ovog regiona peptida. Analiza vezivanja antitela za glicin mutanta peptida pokazuje da su ostaci kritični za vezivanje od 3 do 7: pyroE na položaju 3, F na položaju 4, R na položaju 5, H na položaju 6, D na položaju 7. Za antitela iz ovog pronalaska nije detektovano uočljivo vezivanje za Aβh1-40.

Primer 3: afinitet vezivanja za nagomilane N3pGlu

[0050] BIACORE® eksperimenti su takođe izvedeni za praćenje vezivanja anti-N3pGlu antitela za nagomilane N3pGlu Aβ. U ovom eksperimentu, N3pGlu Aβ peptid je imobilizovan na različitim gustinama za protok ćelija 2 (mala gustina, LD), 3 (srednja gustina, MD), i 4 (velika gustina, HD) na CM-5 čipu preko hemije udvajanja amina. Različiti nivoi N3pGlu Aβ peptida su imobilizovani za ispitivanje uticaja gustine površine na vezivanje anti-N3pGlu antitela. Nakon imobilizacije, većina N3pGlu Aβ se nagomilava na površini kako je pokazano smanjenim vezivanjem kontrolih Mab koji prepoznaju jedino monomerni peptid. Oblik

1

nagomilanog peptida oponaša osobine nagomilanog abeta peptida u fibrilu ili amiloidnom obliku, gde je N-terminalni region peptida eksponiran i može da se cilja antitelima.

[0051] Vezivanje se procenjuje pomoću višestrukih analitičkih ciklusa na 25°C. Svaki ciklus se izvodi pri brzini protoka od 50 µL/min i sastoji se od sledećih koraka: ubrizgavanje 250 µL rastvora N3pGlu antitela (počinje od 500 nM i koriste se dvostruka serijska razblaženja za svaki ciklus) a nakon toga 20 minuta za disocijaciju i regeneraciju korišćenjem ∼30 mL 10 mM glicin hidrohlorida, pH 1.5. Brzine asocijacije i disocijacije za svaki ciklus se procenjuju pomoću heterogenog modela liganda u BIAevaluation softveru. Kako 1:1 model vezivanja ne daje rezultat, heterogeni modeli pokazuju dva afiniteta vezivanja (mali i veliki afinitet). R17L i B12L antitela i matično mE8c antitelo pacova se vezuju za nagomilani N3pGlu Aβ velikim afinitetom KD,1<100 pM i manjim afinitetom KD,2<10 nM. Maksimum signala vezivanja (Rmax) se izračunava kao zbir Rmax od vezivanja malim i velikim afinitetom. Pokazano je da se Rmax povećava sa povećanjem gustine peptida na površini, što je očekivano jer je više mesta za vezivanje raspoloživo na površini veće gustine. Ove studije vezivanja pokazuju da se antitela iz ovog pronalaska vezuju za agregate N3pGlu Aβ.

Primer 4: studije ciljanog angažovanja Ex Vivo

[0052] Imunohistohemijske analize se izvode sa egzogeno dodatim Aβ antitelima kako bi se ex vivo odredio cilj delovanja na delovima mozga kod fiksiranog mozga PDAPP miševa (starosti 24 meseca). Pokazano je da PDAPP transgenični miševi razvijaju veću patologiju povezanu sa Alzheimer-ovom bolešću. Za mišja antitela, koristi se biotin repić kao obeležje dok se ovaj eksperiment izvodi na tkivu miševa, pa stoga direktno poređenje između nebiotinilizovanih non-mišjih anti-N3pGlu antitela nije odgovarajuća. Biotinilizovano 3D6 N terminus (1-5) antitelo snažno beleži značajne količine nagomilanog Aβ u PDAPP hipokampusu, dok biotinilizovani mE8 beleži samo podgrupe naslaga. Za razliku od humanih AD mozga, velika većina naslaga Aβ u PDAPP mozgu je potpune dužine. Uočeno je slično obeležavanje plaka za non-biotinilizovana anti-N3pGlu antitela, kao što su B12L i R17L (u poređenju sa mE8). Nije uočeno specifično obeležavanje plaka za kontrolne IgG ni za miševe ni za ljude. Zbog toga što je kompozicija i verovatna struktura naslaga Aβ dramatično različita u AD mozgu, ispitivana su non-biotinilizovana anti-N3pGlu (3 ug/ml) antitela da se utvrdi da li vezuju naslage Aβ na delovima mozga iz sveže zamrznutog AD mozga. Pozitivna kontrola antitela (biotinilizovano 3D6) intenzivno obeležava mnoge Aβ naslage u AD mozga,

1

dok negativna kontrola antitela (mišji i humani IgG) ne pokazuje bilo kakvo primetno vezivanje. Više non-biotinilizovanih anti-N3pGlu antitela kao što su B12L i R17L se slično vezuju za nataložene Aβ. Ove histološke studije pokazuju da anti- N3pGlu antitela iz ovog pronalaska mogu da aktiviraju određene naslage Aβ ex vivo.

Primer 5: studije ciljanog angažovanja In Vivo

[0053] Meri se sposobnost anti-N3pGlu antitela da aktiviraju naslage koje su im cilj, in vivo. Sub-hronična 4-nedeljna studija se izvodi sa biotinilizovanim antitelima 3D6 i mE8c miševa u količini od 40 mg/kg koja se primenjuje intraperitonealno (IP), jedanput nedeljno. Mozgovi se sakupe na završetku eksperimenta a nivo ciljanog angažovanja se utvrđuje histološkim ispitivanjem mozga. Životinje koje su primile biotinilizovani 3D6 imaju obeleženi plak samo između hipokampalne fisure, dok miševi koji su primili biotinilizovani mE8c ispoljavaju snažno obeleženi plak u hipokampusu i kortikalnim regionima. Veoma slični oblici ciljanog angažovanja su uočeni u mnogo bržem ispitivanju koje traje 3 dana (bojenje 3D6 u hipokampalnoj fisuri i obeležavanje mE8 u hipokampalnom i u kortikalnom regionu). Ovi rezultati snažno sugerišu da 3D6 antitelo, koje vezuje rastvorljiv i nerastvorljiv Aβ, postaje zasićen sa rastvorljivim Aβ i na taj način ne može da postigne traženi cilj aktiviranja naslaga. Nasuprot tome, mišje anti-N3pGlu antitelo mE8c kontinuirano ostvaruje namenjeni cilj u oba od kritičnih regiona mozga. Velike i male doze R17L i B12L anti-N3pGlu antitela su procenjene u sličnoj 3-dnevnoj studiji in vivo. Antitela se injektuju IP ili u količini od 10mg/kg (mala doza) ili 40mg/kg (velika doza). Na kraju studije, plasma i mozgovi se sakupe i odredi se PK plazme. Mozgovi se seciraju i izvrši se imunohistohemija na istim delovima sa antihumanim antitelom (da se detektuje veza anti-N3pGlu antitela) sa 3D6 (da se detektuje ukupna količina ciljanih naslaga u delu). Kako bi se bolje kvantifikovao nivo ciljanog angažovanja in vivo, procenat vezane oblasti sa anti-N3pGlu antitelom se stavi u odnos sa ukupnim % oblasti mogućeg cilja (ukupne naslage Aβ vizualizovane egzogenom 3D6 imunohistohemijom). Pored toga, ukupan procenat ciljanog angažovanja se stavi u odnos sa vrednošću plazma farmakokinetike (PK) za svaki pojedinačni miš jer je po završetku studije detektovana značajna ekspozicija. Nađeno je da i R17L i B12L anti-N3pGlu antitela aktiviraju naslage plaka sa sličnom distribucijom kako je uočeno sa anti-N3pGlu antitelom (mE8) miševa. Ovi rezultati pokazuju da R17L i B12L anti-N3pGlu antitela, kada se primene periferno, mogu da prođu kroz barijeru krv-mozak i da ispunjavaju traženi cilj u vezi sa

1

naslagama Aβ, dok antitelo koje vezuje i rastvorljiv i nerastvorljiv Aβ postaje zasićeno sa rastvorljivim Aβ i ne može da ispuni traženi cilj u vezi sa naslagama.

Primer 6: Studije terapeutskog smanjenja plaka

[0054] Studija terapeutskog smanjenja plaka na PDAPP miševima starim 23 meseca je izvedena sa sledećim antitelima: antitelo negativne kontrole (IgG2a), 3D6, mE8 (IgG1), i mE8c (IgG2a). Starim PDAPP miševima je subkutano injektovano 12.5 mg/kg svakog od antitela, jednom nedeljno u toku tri meseca. Na grupi miševa je izvršena autopsija na početku studije (vreme nula) kako bi se odredilo inicijalno prisustvo plaka kod miševa starih 23 meseca. Na završetku studije, uzeti su plazma i mozgovi i podvrgnuti biohemijskim i histološkim ispitivanjima (po jedna strana mozga od svakog). Hipokampus i kortikalni regioni su homogenizovani u 5M gvanidinu a sadržaj Aβ se meri kiselim urea gelom a nakon toga Western blotting testom. Analize hipokampalnih gvanidin lizata grupa od 23 meseca starih miševa u vremenu nula i negativne kontrole antitela (26 meseci stari miševi) ne pokazuju značajno povećanje u nagomilanom Aβ1-42; čime se potvrđuje da su mozgovi PDAPP miševa popločani plakom. Slično sa prethodnim studijama kod starih PDAPP miševa, tretman sa poredbenim antitelom 3D6 ne utiče na smanjenje plaka. Tretman ili sa N3pGlu antitelom, mE8 ili mE8c, ima za rezultat značajno smanjenje plaka u poređenju sa IgG2a negativnom kontrolom antitela (p<0.01 i p<0.001, tim redom) (Tabela 2). mE8 i mE8c smanjuju hipokampalni Aβ1-42za ∼38% i ∼53%, tim redom. N3pGlu antitelo mE8c sa maksimalnom funkcijom efektora ima trend da bude mnogo efikasnije od minimalne efektorske funkcije antitela mE8 (u poređenju sa kontrolom), međutim ova razlika ne dostiže statistički značaj. Takođe, mE8c antitelo ima značajno smanjenje ∼30% Aβ1-42u hipokampusu u poređenju sa miševima u vremenu nula (t-test; p<0.0066), čime ukazuje na uklanjanje prethodno stvorenog plaka. Analize kortikalnih gvanidin lizata daju veoma slične rezultate izuzev što samo mE8c sa maksimalnom funkcijom efektora značajno smanjuje naslagu Aβ1-42. Ovi rezultati pokazuju da dugotrajni tretman sa N3pGlu antitelima iz ovog Primera značajno smanjuje stvaranje plaka kod starih PDAPP miševa na način koji zavisi od efektorske funkcije. Pored toga, ovi rezultati potvrđuju hipotezu da je slabo ciljano angažovanje Aβ antitela koja vezuju i rastvorljiv i nerastvorljiv Aβ (nasuprot starenju) uzročni faktor za izostanak njihove efikasnosti kada se koriste u terapeutske svrhe.

2

Tabela 2- snižavanje hipikampalnih i korteks plakova (ng Aβ1-42/mg sirova težina)

Primer 7: analize mikrohemoragije kod starih PDAPP miševa

[0055] Histološka studija se izvodi da se ispita da li bi mehanizam delovanja N3pGlu antitela koji dovodi do usporenog smanjenja plakova kod starih PDAPP miševa doveo do pogoršanja mikrohemoragije povezane sa CAA. Prethodne studije su pokazale da će tretman starih APP trnsgeničnih miševa sa nekim anti- Aβ amino-terminalnim i karboksil-terminalnim antitelima dovesti do porasta mikrohemoragije povezane sa CAA (Pfeifer i saradnici. 2002; Wilcock i saradnici. 2004; Racke i saradnici. 2005). Mada je mehanizam koji je u osnovi ovog potencijalnog neželjenog dejstva nejasan, predložene su dve različite ekskluzivne hipoteze: redistribucija Aβ u krvne sudove mozga (Wilcock i saradnici.2004) ili direktno vezivanje antitela za postojeće CAA (Racke i saradnici.2005). Biohemijske i histološke analize pokazuju da je Aβp3-xsastavni deo CAA i kod AD pacijenata i kod starih PDAPP miševa. Detaljne histološke analize za mikrohemoragije su sprovedene kod starih PDAPP miševa (starih 23 do 26 meseci) koji su terapeutski tretirani sa N3pGlu a kontrola antitela je vršena u toku tri meseca uz nedeljne subkutane injekcije od 12.5 mg/kg. Pozitivna kontrola za analize mikrohemoragije su 3D6 dugotrajno tretirane životinja koje su prethodno pokazale da ovo anti- Aβ amino-terminalno antitelo u velikoj meri pogoršava mikrohemoragiju (Racke i saradnici 2005). Na kraju studije, jedna polovina mozga svake životinje je fiksirana umakanjem u 4% rastvor formaldehida i stavljena u parafin. Koronalni delovi koji obuhvataju 2mm tkiva se iseku na 50 listova (četiri dela od po 10 µm po listu). Jedanaest listova od istih intervala od po 2mm tkiva se oboji sa Perls Blue da bi se vizualizovao hemosiderin (ćelijsko gvožđe akumulirano zbog mikrohemoragije). Dva dela po listu se ručno broje kao slepa proba. Dugotrajni tretman starih PDAPP miševa sa 3D6 (pozitivna kontrola) dramatično povećava mikrohemoragiju (p<0.001). Važno, ovo pokazuje da tretman ili sa mE8 (IgG1) ili sa mE8c (IgG2a) ne pogoršava mikrohemoragiju, iako ova N3pGlu antitela značajno snižavaju nagomilavanje Aβ kod ovih životinja. Ovi rezultati pokazuju da N3pGlu antitela iz ovog primera ne pogoršavaju mikrohemoragiju povezanu sa CAA kod starih PDAPP miševa.

Slaganje sekvenci

[0056]

2

<SEQ ID NO: 19; DNK; Artificial> (HCVR DNK- R17L)

2

D

je T,

�

Claims

Patentni zahtevi

1. Humano anti-N3pGlu Aβ antitelo izrađeno bioinžinjeringom naznačeno time što uključuje promenljivi region lakog lanca (LCVR) i promenljivi region teškog lanca (HCVR) gde je LCDR1 KSX1X2SLLYSRX3KTYLN (SEQ ID NO: 51), LCDR2 je AVSKLX4S (SEQ ID NO: 52), LCDR3 je VQGTHYPFT (SEQ ID NO: 5) i HCDR1 je GYX5FTX6YYIN (SEQ ID NO: 53), HCDR2 je WINPGSGNTKYNEKFKG (SEQ ID NO: 8), i HCDR3 je EGX7TVY (SEQ ID NO: 54), pri čemu X1 je S ili T; X2 je Q ili R, X3 je G ili S, X4 je D ili G, X5 je D ili T, X6 je R ili D, i X7 je I, T, E ili V.

2. Farmaceutska kompozicija, naznačena time što uključuje humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom u skladu sa patentnim zahtevom 1, i farmaceutski prihvatljiv nosač, razblaživač ili ekscipijent.

3. Humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen, u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili farmaceutska kompozicija u skladu sa patentnim zahtevom 2, naznačeno time što je za upotrebu u terapiji.

4. Humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen, u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili farmaceutska kompozicija u skladu sa patentnim zahtevom 2, naznačeno time što je za upotrebu u tretmanu stanja izabranog iz grupe koja sadrži kliničku ili prekliničku Alzheimer-ovu bolesti, prodromalnu Alzheimer-ovu bolesti, Down-ov sindrom i kliničku ili prekliničku cerebralnu amiloidnu angiopatiju (CAA), uključujući primenu humanog antitela dobijenog bioinžinjeringom iz Patentnog zahteva 1 na ljudima kojima je to potrebno.

5. Humano antitelo dobijeno bioinžinjeringom ili njegov fragment koji vezuje antigen, u skladu sa patentnim zahtevom 1 ili farmaceutska kompozicija u skladu sa patentnim zahtevom 2, naznačeno time što je za upotrebu u tretmanu kliničke ili prekliničke Alzheimer-ove bolesti.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5

2