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Procédé pour l'augmentation de la concentration de l'hormone de croissance endogène dans le sang d'un mammifère
Cette invention appartient au domaine de 1'élevage et de la biochimie et elle fournit un procédé perfectionné pour augmenter la concentration de l'hormone de croissance dans le sang des animaux présentant un intérêt économique, grâce à l'administration du facteur de declenchement ("releasing factor") de l'hormone de croissance d'une manière supérieure.
Une partie importante de 11 explosion récente des recherches dans la chimie des peptides s'est faite à propos de l'hormone de croissance et c'est 1à que l'on a recherché l'effet des hormones protéiniques sur toutes les formes de vie. L'étude de la production de l'hormone de croissance chez divers animaux a révélé qu'un peptide relativement petit, connu comme facteur de déclenchement de 1'hormone de croissance, joue un role majeur dans la production et la sécrétion de l'hormone de croissance dans toutes les espèces étudiées. De manière intéressante. le facteur endogène de déclenchement de l'hormone de croissance (GRF) est un peptide très similaire dans toutes les espèces pour lesquelles on a mis le GRF en séquence.
Dans toutes les espèces connues, c'est un peptide avec 43 ou 44 acides amines, et l'acide de terminaison du peptide est amidé dans toutes les espèces connues sauf chez le rat. La sequence des acides amines dans les divers GRF endogènes est tout à fait similaire ; en fait, le GRF des bovins est identique au GRF des caprins.
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Dans ce document, on utilise la nomenclature suivante.
On utilise l'expression "facteur de déclenchement de l'hormone de croissance" (GRF) pour désigner tout peptide qui fonctionne pour augmenter la production et la sécrétion de l'hormone de croissance chez un mammifère présentant un intérêt économique.
On utilise l'expression"GRF endogene"pour désigner un GRF produit naturellement par un animal. Lorsque l'on se réfère a un GRF produit par voie de synthèse ou de recombinaison, on utilise une initiale pour indiquer l'espèce à partir de laquelle on a fait la replication du GRF ; par exemple"h"pour les etres humains,"b"pour les bovins etc. Lorsqu'un GRF est sous la forme acide, ceci est mentionné ; autrement il est amide. On utilise le terme "analogue" pour désigner des peptides qui fonctionnent comme le GRF, mais qui ont moins d'acides aminés que le GRF endogène, ou qui ont une séquence différente.
Les GRF de synthèse contenant moins d'acides amines que le GRF endogène sont désignés par un nombre ; par exemple "hGRF29"désigne un GRF constitue des 29 premiers acides aminés du GRF endogène humain.
Le bénéfice de l'augmentation de la quantité de l'hormone de croissance chez un mammifère d'intérêt économique est maintenant bien établi. Le bénéfice connu le plus manifeste est l'augmentation de la production de lait par une vache laitière lorsque 1'hormone de croissance augmente. Les vitesses de croissance améliorées et la meilleure efficacité de l'alimentation chez les cochons et les moutons ayant des taux accrus d'hormone de croissance ont été rapportes dans la littérature Les mêmes effets bénéfiques n'ont pas encore été rapportés en ce qui concerne le bétail, mais il faut réaliser que 1'hormone de croissance et le GRF sont à peine suffisants et coûteux, et on pense qu'aucun essai d'alimentation du bétail avec l'un ou l'autre des agents n'a encore été realise. Pendant quelques années,
on a augmenté le taux de croissance des enfants anormalement petits par l'administration
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directe d'hormone de croissance, à grand coût du fait de la difficulté d'obtention de l'hormone et il n'y a pas encore eu de quantité comparable d'études menées sur l'utilisation de
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l'utilisation de 1'hormone de croissance chez les mammifères d'intérêt économique.
Le GRF le plus largement étudié est bien entendu l'humain. On a trouvé que l'on peut profondément modifierle peptide du GRF humain endogène sans détruire son efficacité pour augmenter la production et la secretion de l'hormone de croissance. On a fait des analogues du GRF humain avec 23 a 40 acides aminés, ik la fois sous les formes amidées et à terminaison acide et on les a trouvé actifs. De plus, on a fait divers changements dans le peptide endogène, tels que l'échange mutuel de l'histidine,
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la 3-méthylhstidine ou la N-acétyltyrosine à la place de la tyrosine en position 1 du peptide. Ces substances sont également efficaces.
11 n'est peut être pas surprenant, compte tenu de la similitude des GRF endogènes des différentes especes, qu'ils soient spécifiquement efficaces parmi les espèces. Par exemple Kraft et Coll., dans "Domestic Animal Endocrinology"2, 133-139 (1985), montrent que le GRF humain endogène et un analogue du GRF humain ayant 40 acides aminés et une terminaison acide libre (hGRF40 acide) sont actifs chez les rats, les singes Rhesus, les lapins, les moutons, le bétail et les poulets ainsi que chez les
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êtres humains.
Chez l'être humain, il apparait que le GRF est produit à la fois par le pancréas et par l'hypothalamus. Les deux organes produisent des peptides identiques. Les tous premiers travaux sur le GRF ont été fait avec le peptide produit par des tumeurs pancréatiques humaines, mais maintenant on a clairement montré que le pancréas normal ainsi que l'hypothalamus produisent le même peptide qui est le GRF humain endogène.
11 y a une littérature développée sur le GRF et sa relation avec la production et la secretion de l'hormone de croissance. On indique les articles suivants pour donner une vue d'ensemble et un accès à la littératures Ling et Coll., Rev. Biochem. 54,403-23 (1985)
Baird et Coll., Neuroendocrinology 42, 273-76 (1986)
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Kensinger et Coll., Fed. Proc. 45,280 (1986)
Wehrenberg et Coll., Endocrinology 114,1613-16 (1984).
Des Brevets sur le GRF de synthèse des bovins et des ovins sont récemment apparu s : Brazeau et Coll., U. S. 4. 585-756 et Bolhen et Coll., U. 5. 4. 605. 643.
La découverte du GRF humain a immédiatement conduit à la recherche de son utilisation chez les enfants ayant une carence en hormone de croissance. La recherche dans le GRF pour augmenter 1'hormone de croissance chez les animaux d'interest économique a suivi peu après. Difficultés et confusions ont suivi.
On a vita appris que chez l'animal normal de toutes les espèces, la concentration de l'hormone de croissance dans le courant sanguin varie d'une manière épisodique. Apparemment, la sécrétion de l'hormone de croissance dans le courant sanguin est pulsatile. La fréquence et l'amplitude du pouls varient avec l ; age,
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du male à la femelle et de temps en temps au cours de la journée, et augmentent avec le stress (tension). On a rapidement trouvé que l'administration d'une dose unique de GRF augmenterait sûrement la concentration de l'hormone de croissance dans le courant sanguin pendant : un bref l a p s de temps, mais le maintien de 1'hormone de croissance en augmentation n'est pas une affaire simple.
Par exemple, Vance et Coll. dans "J. Clin. Endo. Metab.
60", 370-75 (1985), infuse hGRF40 pendant 6 heures dans des hommes normaux et donne une importante injection d'un bolus de GRF après 5, 5 heures d'Infusion. La quantité totale d'hormone de croissance libérée au cours de la période expérimentale n'est pas différente de celle du témoin pour n'importe quelle dose de GRF ; on obtient une réponse de l'hormone de croissance aux infusions, mais les réponses aux doses en bol sont diminuées de telle sorte que le total n'est pas différent de celui des hommes témoins qui reçoivent seulement la dose d'un bol.
L'article de Vance est caractéristique des nombreux articles qui suggèrent que la quantite d'hormone de croissance qu'un animal normal peut secréter, est en quelque sorte limitée, et que par consequent, l'administration de GRF ne peut pas augmenter
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la secretion totale de l'hormone de croissance dans le courant sanguin sur un laps de temps relativement étendu.
D'autres articles montrant le déclin de la réponse de l'hormone de croissance lorsque l'administration du GRF se poursuit, englobent les suivants.
Gelato et Coll. Endo. Metab. 61", 223-28 (1985), administrenthGRF a 1 rg/kg-h, par voie intraveineuse a des hommes adultes. Le taux d'hormone. de croissance tombe après une augmentation initiale, et la réponse a une dose d'un bol à. la fin de l'infusion de 4 heures est nettement inférieure à celle des hommes témoins.
Losa et Coll., Endo. 107", 462-70 (1984), infusent personnes en bonne santé pendant des périodes de 2 ou 5 heures. Les taux d'hormone de croissance dans le plasma augmentent immédiatement puis chutent. La réponse k a une dose d'un bol a la fin de l'infusion est inférieure à la réponse à un bol initial. A d'autres malades, on donne une dose d'un bol de 50 Mg toutes les deux heures et la réponse de l'hormone de croissance tombe a chaque dose successive.
Vance et Coll., dans Clin. Invest. 75", 1584-90 (1985), administrent hGRF40 à six hommes normaux, à 2 ng/kg-min pendant 24 heures, puis administrentune importante dose d'un bol.
La sécrétion de l'hormone de croissance augmente avec l'infusion du GRF, mais la réponse au bol de 24 heures est plus importante chez les témoins. L'hormone de croissance totale globale est la meme chez les hommes traités et chez les hommes témoins.
Wehrenberg et Coll., dans 114", 1613-16 (1984) administrenthGRF à des rats pendant 24 heures. de croissance dans le plasma augmente dans les 2 heures à. partir du début de l'infusion, et tombe au bout de 6 heures. A la fin de l'infusion, les rats ne répondent pas à une dose d'un bol de GRF.
Goldman et Coll., dans"Clin. Res. 32", 266A (1984), infusent GRF (dont la source n'est pas mentionnée) pendant 6 heures, par voie intraveineuse, à des hommes normaux à la dose de
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10 ng/kg-min. Tous les malades montrent une augmentation de l'hormone de croissance sérique, avec un pic allant de I a 4 heures.
Ensuite, le taux tombe mais pas autant que les taux des témoins.
La réponse de l'hormone de croissance à une dose d'un bol au cours des infusions de moitié aussi importante qu'une de pré-infusion.
Baile et Coll., Proc. 43", 2019 (1984), injectent 0, de GRF (source non indiquée) à des moutons.
La réponse de l'hormone de croissance tombe chaque injection.
On obtient le même resultat pour nmole/kg. Des infusions intraveineuses de 6 heures de GRF donnent des réponses liées à la dose dans une période de une heure, mais toutes les réponses tombent approximativement de moitié lorsque l'infusion se poursuit.
Par ailleurs, certains auteurs affirment avoir l'effet continu de l'administration de GRF, sans aucune indication d'épuisement pituitaire.
Takano et Coll dans"Endo. Japan 32", 287-93 (1985), donnent 40 de hGRF par voie intraveineuse à des hommes normaux pendant 20 heures et poursuiventavec un bol intraveineux de 2 r L'hormone de croissance totale secrétée au cours de l'infusion est quatre fois celle dans une période témoin, et la plupart des patients répondent au bol final.
Al-Raheem et An. Sei. 61" (Abstract 113) (1985), certain nombre d'analogues du GRF par voie intraveineuse à des bouvillons pendant 6 heures. Le taux d'hormone de croissance dans le plasma augmente et reste élevé tout au long de la période de 6 heures.
Thorner et Coll., E. J. Med. 312", 4-9 (1985), donnentle GRF, par voie sous-cutanée a des enfants ayant une carence en hormone de croissance, à des doses de 1 à 3 jg/kg, toutes les 3 heures sur une période de 6 mois. Les patients répondent avec des taux accrus d'hormone de croissance pendant la période de 6 mois.
Thorner et Coll., dans Progress in Hormone Research 4i 589-640 ressortir à la page 612 que
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certains malades avec des tumeurs pancréatiques ont fortement augmenté la production du GRF, ce qui conduit à une production anormalement élevée qui se poursuit longtemps, de 1'hormone de croissance.
Moseley et Coll., dans "J. Endo. 104", 433-39 (1985), administrent: GRF44 (source non indiquée) à des bouvillons pendant 5 jours, par voie intraveineuse a la dose de 3, 6 mg/jour. La réponse de l'hormone de croissance ne diminue pas lorsque l'infusion de 5 jours se poursuit.
Hart et : Coll., dans "J. Endo. 105', 189-96 (1985), donnenta des brebis, des injections de hGRF toutes les deux heures pendant 4 jours. Les brebis répondent par une augmentation de 1'hormone de croissance dans le plasma et une augmentation du rendement de lait.
Petitclerc et Coll, dans "Therapeutic Agents Produced by Genetic Engineering, symposium May 29-30, 1965. M. E. D. S. I., Paris", 343-58, administrentpar voie intraveineuse des doses de GRF (source non indiquée) 2 fois par jour pendant 10 jours à des vaches laitières. La posologie est de 0, 2 nmole/kg par dose. On observe la réponse de 1'hormone de croissance a chaque dose et le rendement de lait augmente de 4, 8 %. Dans une autre expérience on injecte par voie intraveineuse hGRF ou hGRF29, a la même dose toutes les 4 heures pendant 10 jours, et l'on observe des accroissements du rendement de lait de 19, 6 % et de 16. 1 %.
La littérature concernant GRF indique une opinion très répandue à savoir que l'administration continue de GRF est moins efficace qu'une administration périodique ou pulsatile. Par exemple, Clark et Coll., dans "Nature 314" 281-83 (1985), donnent hGRF29 à des rats femelles sous la forme d'une infusion continue au taux de 8 g/jour, ou en 8 impulsions par jour de 1 tig chacune. Les traitements sont poursuivis pendant 12 jours. Les rats qui reçoivent les doses par impulsion, manifestent une croissance accrue et une teneur accrue en hormone de croissance dans la glande pituitaire. On ne constate pas ces réponses chez les animaux recevant une dose en continu.
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Dans la littérature, on a utilisé à la fois 1'administration par voie intraveineuse et sous-cutanée de GRF. Une comparaison de ces methodes d'administration, ainsi que de l'administration intranasal, se trouvent dans Thorner et Coll., "Recent Progress in Hormone Research 42", 621-23 (1986). Thorner a administré hGRF40 et a observé qu'il faut 30 fois plus de GRF lorsqu'il est donné par voie sous-cutanée plut8t que par voie intraveineuse. La dose intranasale est 300 fois la dose intraveineuse.
Par ailleurs, d'autres ont publié des travaux indiquant que l'administration sous-cutanée et intraveineuse possèdent des résultats plus étroitement comparables. Par exemple, McCutcheon et Coll., dans"J. Dairy Sci. 67", 288-96 (1984), indiquent que la réponse de l'hormone de croissance à 1 mg de hGRF29, administré par voie sous-cutanée a des vaches, est environ d'un tiers la réponse de la même dose, administrée par voie intraveineuse.
McCutcheon est confirmé par Johke et Coll., dans"Endo. Japan 31", 55-61 (1984), qui trouventque la réponse de l'hormone de croissance
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à hGRF administré par voie sous-cutanée à du bétail est de 37 % la réponse à une administration intraveineuse.
Ainsi, l'enseignement général que l'on retire de la littérature sur GRF est que le procédé d'administration que l'on préfère le mieux est intraveineux, et que la plupart des scientifiques ont trouvé convenable d'administrer GRF d'une manière pulsatile. Dans l'ensemble, l'administration continue n'a pas été acceptée. Lorsque l'on a utilisé l'administration continue, cela s'est fait par la voie intraveineuse.
La présente invention fournit un procédé pour augmenter la concentration de l'hormone de croissance endogène dans le sang d'un mammifère d'intérêt économique. qui comprend l'administration d'une quantité efficace d'un facteur de déclenchement de l'hormone de croissance à l'animal, par voie sous-cutanée, d'une manière pratiquement continue, pendant un laps de temps économiquement significatif.
La présente invention est utilisable d'une manière
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generale pour les mammiferes d'inter@t economique, parmi lesquels la vache laitière est l'animal le plus fortement préféré. Les bovins ou le bétail constituent la categorie essentiellement préférée de mammifères, et le bétail et les cochons forment également une categorie préférée. Le bétail, les cochons et les moutons forment une troisième catégorie préférée. L'invention est également utile chez d'autres mammifères d'intérêt économique, y compris les chèvres, les chameaux, les chevaux et similaires, mais l'utilisation pour de tels animaux est d'importance moins immédiate.
Comme cela a été expliqué plus haut, le GRF d'une espèce augmentera l'hormone de croissance dans une autre espèce.
Par conséquent, dans la mise en pratique de cette invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser seulement le GRF de l'espèce à traiter. On préfère administrer le GRF de la même espèce - par exemple administrer le GRF ovin aux moutons. Cependant, on obtient le bénéfice de l'invention lorsque l'on administre le GRF de n'importe quelle espèce mammifère a n'importe quel mammifère d t intérêt économique. Par exemple, on peut donner le GRF humain à des cochons, des moutons, ou du bétail le GRF bovin à des moutons ou des cochons, le GRF porcin a du bétail ou des moutons, et ainsi de suite, selon la commodité ou les considérations économiques, avec l'assurance d'obtenir le bénéfice de l'invention.
Bien entendu, on peut utiliser le GRF isolé à partir des organes animaux, mais il est beaucoup plus pratique de le préparer synthétiquement ou par des procédés de recombinaisons.
La production de synthèse et de recombinaison des peptides sont maintenant toutes les deux classiques, et de nombreux types de GRF ont ainsi été préparés. Voir les Brevets U. S. 4. 585. 756 et 4. 605. 643 pour une compilation des références sur le sujet.
On a montré que non seulement les GRF complets, mais également de nombreux analogues du GRF, sont efficaces pour augmenter la production et la libération de l'hormone de croissance.
Par exemple, on a préparé tous les analogues 23,27, 29,30, 31,34, 37 et 40 acides aminés du GRF humain et on les a trouvés efficaces. Cependant, les premiers 29 acides amines semblent fournir
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la plupart de l'activité. En outre, on a montré que les analogues à la fois amides et à terminaison acide, et les GRF complets étaient efficaces.
Par consequent, on pense qu'il est de connaissance courante dans la technique que les GRF complets et les analogues
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de GRF, à la fois sous les formes amides et à terminaison acide, augmentent l'hormone de croissance dans les espèces analogues aussi bien que dans d'autres espèces. Ainsi, pour la mise en pratique de cette invention, on utilise 1'expression "facteur de déclenchement de l'hormone de croissance" (GRF) pour englober tous les Grof mammifères et tous les analogues efficaces de ces GRF, sous les formes à la fois amidés et acides. Les personnes qualifiées dans la technique savent comment reconnaître des analogues efficaces et comment titrer la dose d'un type donné de GRF pour obtenir le résultat optimal dans une espèce donnée.
L'essence de l'invention réside dans l'administration d'une manière pratiquement continue pendant un long laps de temps. Par l'expression"pratiquement continue", on entend l'administration d'une manière qui maintient un taux pratiquement constant de GRF dans l'animal traité. 11 est possible d'obtenir I'administration pratiquement continue par des impulsions fréquentes de GRF. Puisque la demi-vie du GRF dans le corps est assez brève - 48 minutes chez l'hoctme- l'administration pulsatile doit être très fréquente si son effet doit être pratiquement continu. Par exemple GRF peut être administré par impulsions, a des intervalles compris dans un intervalle de 15 minutes ou moins, et ceci selon le principe de la présente invention.
Des impulsions a des intervalles de plus d'environ 30 minutes ne produiraient sans aucun doute pas d'effet pratiquement continu.
Cependant, dans la présente invention, on préfère administrer le GRF par des moyens qui de manière aussi proche que possible, se rapprochent réellement de l'administration continue.
Le procédé essentiellement préféré pour l'administration se fait au moyen d'une pompe mécanique ou osmotique implantée ou d'un dispositif de diffusion implantE qui permet au peptide du GRF de
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s'échapper dans le corps, quasiment une molecule à la fois.
L'invention telle que définie, comprend l'administration de GRF pendant un laps de temps économiquement significatif assez long. Par cette phrase, on entend l'administration de GRF pendant un laps de temps suffisamment long pour que le bénéfice économique de l'augmentation de l'hormone de croissance devienne évident. Plus particulièrement, l'administration de GRF se poursuit tout au long d'un stade de la vie du mammifère traité. Par exemple, pour le bétail à production laitière, l'administration sera plus particulièrement poursuivie pendant 1a période de lactation. Dans le cas d'un animal de boucherie, I'administration se poursuivra de préférence pendant la croissance ou le stade d'achèvement de maturation de l'animal.
Ainsi, le laps de temps plus particulièrement préféré pour l'utilisation de l'invention est d'au moins environ 90 jours.
Un autre laps de temps préféré est d'au moins environ 30 jours, puisque l'on pense que ce laps de temps sera toujours suffisamment long pour que l'effet de GRF devienne évident et produise un bénéfice économique chez l'animal traité. On pense que l'administration de GRF dans la présente invention doit toujours se poursuivre pendant au moins 13 jours afin de s'assurer de l'obtention du bénéfice de l'invention.
Le bénéfice particulier de l'invention est décrit par l'augmentation de l'hormone de croissance dans le sang du mammifère traite. I1 semble que l'hormone de croissance ne devienne
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pas efficace dans le corps jusqu'à ce qu'elle soit secrétée à partir des glandes productrices et circule dans le courant sanguin. Ainsi, le bénéfice de la présente invention est indiqué en termes d'hormone de croissance dans le courant sanguin plut6t qu'en termes de simple production d'hormone de croissance.
La mécanique d'administration du GRF dans la mise en pratique de la présente invention peut s'effectuer de nombreuses manières. D'abord, on peut diluer le peptide à un volume convenable, de preference dans l'eau et l'injecter par voie sous-cutanée a l'aide d'une pompe mécanique. On utilise de telles pompes dans
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les exemples de fonctionnement indiqués ei-après, et elles sont disponibles dans un certain nombre de types différents. Tout ce qui est nécessaire, c'est une aiguille apposée de manière permanente sous la peau dans n'importe quel endroit convenable. On obtient le même effet avec une pompe actionnée avec une batterie implantée ou chimiquement -, ins tal1ée de manière permanente sous la peau de l'animal.
On peut obtenir une forme plutôt convenable de libération lente du GRF en préparant une formulation du peptide dans un mélange huile-cire. Des formulations similaires ont été révélées il y a plusieurs années, notamment par U. S. 2. 493. 202 pour l'administration de la pénicilline. Davis et Coll., dans "J. Dairy Sei. 66", 1980-82 (1983) montrent l'administration de l'hormone de croissance à des moutons dans une composition huile-cire. En general, de telles compositions comprennent de la cire dans un intervalle de 5 à 10 % dans une huile végétale.
Les cires convenables englobent la eire de carnauba, la cire d'abeilles et similaire, et les huiles les plus communément utilisées sont l'huile d'arachide ou l'huile de sésame. La concentration de GRF dans la formulation et la quantité de formulation zut injecter sont bien entendu calculées à partir de la dose journalière souhaitée de GRF. En outre, on peut administrer dans La mise en pratique de cette invention le GRF sous la forme de microcapsules.
La mise en microcapsules des médicaments et autres substances a été le sujet de recherches pendant de nombreuses années. On indique les références suivantes pour la commodite du lecteur ; les pharmaciens vétérinaires auront connaissance des références suivantes et des nombreuses autres concernant la micro-encapsulation (mise en microcapsules).
Goosen et Coll., ont mis des cellules ou des tissus vivants en microcapsules pour l'implantation, à l'aide de capsules formées de membranes semi-perméables. On préfère les alginates.
Brevet U. S. 4. 487. 758. Pour pratiquement le même effet, il y a les publications de Damon Corporation, teiles que les Brevets U. S.
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4. et 4.
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Pour former des microcapsules, on a utilisé des acides polylactiques et polyglycoliques. Brevets U. S. 4. 479. 911 et Publication PCT 83/03061.
Peut etre le type le plus largement utilisé de microcapsules correspond à celles comprenant des esters de cellulose comme l'acétate ou le butyrate de cellulose. Des publications caractéristiques englobent les Brevets U. S. 3. 954. 678 et 3. 859. 228 et le Brevet Britannique 1. 297. 476.
Un procédé supplémentaire particulièrement convenable d'administration se fait au moyen d'un dispositif implantable mue par diffusion. De tels dispositifs sont maintenant d'utilisation extremement larges pour le bétail en stabulation, généralement pour l'administration d'un steroide. Le concept est de mélanger le principe actif avec un polymère dans lequel le peptide est soluble et de se fonder sur la diffusion du peptide à travers le polymere pour obtenir la vitesse souhaitée de libération. Des compositions destinées à préparer des implants de diffusion pour les peptides ont récemment été décrites. Le Brevet U. S. 4. 452. 775 décrit une matrice constituée de cholestérol avec des agents liants et lubrifiants appropriés.
Le Brevet U. S. 4. 526. 938 enseigne un polymère formant un hydrogel, dont on dit qu'il libère le GRF, entre autres peptides, d'une manière fiable et prévisible.
De plus l'utilisation des pompes entrainees par l'osmose, en pharmacie veterinaire est maintenant largement répandue. En particulier, Alza Corporation est donné pour construire des dispositifs actionnés par osmose. On peut utiliser de tels dispositifs dans la pratique de la presente invention.
En general de tels dispositifs utilisent une membrane semi-perméable pour séparer un réservoir du principe actif du corps et régler la vitesse de libération du principe actif.
L'augmentation intéressante de l'hormone de croissance, qui est l'avantage de la presente invention, est procurée par l'administration d'une quantité de GRF, efficace, augmentant l'hormone de croissance, a l'animal. En general, des quantités efficaces de GRF sont comprises dans l'intervalle allant d'environ
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0,5 à environ 3 mg/jour pour le mouton, les chèvres ou les cochons et dans 11 intervalle allant d'environ 3 it environ 12 mg/jour pour le bétail. Dans ce document, on parle des doses et des intervalles de doses en termes de doses journalières, mais le lecteur doit comprendre que la dose journalière doit être administrée pratiquement en continu tout au long des 24 heures.
Les intervalles de doses particulièrement préférés vont d'environ l a environ 2 mg de GRF par jour pour les moutons, les cochons ou les chèvres, et d'environ 4 a environ 8 mg/jour pour le bétail. Le lecteur bien informé comprendra que la recherche sur le GRF est encore intense et que des analogues de GRF plus puissants peuvent bien etre découverts. Les doses préférées des analogues plus puissants seront bien entendu plus faibles que celles indiquées ici. La dose la plus avantageuse pour un animal donné, variera avec sa taille, son état de santé, et son alimentation, la vitesse de croissance souhaitée ou le rendement de lait recherché et l'identité du GRF à utiliser. Des expériences courantes sont utilisées pour titrer les différents taux de doses de GRF et trouver la dose optimale par jour.
L'exemple de fonctionnement suivant de la présente invention est donne pour s'assurer que le lecteur comprend pleinement l'invention et la manière dont elle est réalisée
Exemple 1
Dans cette expérience, les animaux sont des bouvillons Hereford pesant environ 600 livres chacun. I1 y a 4 bouvillons par traitement. On acclimate les animaux à des cadres de métabolisme et on leur place des canules avec des canules Silastic dans une veine jugulaire et de manière sous-cutanée sur les côtes. On infuse chacun des 4 animaux, par voie sous-cutanée, avec 6mg/jour et 12 mg/jour de hGRF, obtenu par synthèse de recombinaison, qui diffère du peptide naturel par le remplacement de la méthionine en position 27 par la sérine. On infuse le troisième groupe de 4 bouvillons avec seulement une solution saline physiologique.
On poursuit les infusions pendant 13 jours. 11 y a une période témoin de 5 jours avant le commencement de l'infusion.
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On alimente les animaux avec 12 livres/jour d'une ration à base de mals riche en protéines et hautement énergétique en deux prises égales séparées d'environ 12 heures.
On prélève des échantillons sanguins sur chaque animal, le matin, deux échantillons peu avant I'alimentation et deux échantillons peu après l'alimentation. On poursuit l'échantillonnage pendant un jour après la fin de l'infusion. On héparine les échantillons sanguins et on les centrifuge, et on analyse le plasma pour l'hormone de croissance bovine.
On recueille également l'ensemble des urines tout au cours de la periode expérimentale et on mesure l'azote urinaire total excrété et on le rapporte dans le tableau suivant. L'azote urinaire réduit chez les animaux traités montre qu'ils retiennent plus de protéines que ne le font les témoins.
On indique les résultats de l'hormone de croissance dans le tableau 1 au. moyen de tout l'essai d'analyse en prenant la moyenne des essais de pré - et de post-alimentation chaque jour. Certains des animaux à 6 mg/jour de GRF ont perdu leur canule de saignée vers la fin de l'expérience et les derniers résultats pour ces animaux sont basés sur seulement quelques résultats. Les résultats sont indiqués en ng/ml.
Tableau 1
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<tb>
<tb> Hormone <SEP> de <SEP> croissance <SEP> dans <SEP> le <SEP> plasma, <SEP> ng/ml
<tb> Heures <SEP> Témoin <SEP> GRF <SEP> GRF
<tb> rel. <SEP> 6mg/jour <SEP> 12 <SEP> mg/jour
<tb> - <SEP> 16 <SEP> 20, <SEP> 1 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Début <SEP> de <SEP> l'infusion
<tb> 5 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 28 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 15, <SEP> 8 <SEP> 32, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 52 <SEP> 10, <SEP> 8 <SEP> 23, <SEP> 9 <SEP> 20, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 76 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 7 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 100 <SEP> 15, <SEP> 4 <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 25, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 124 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 148 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 22, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 172 <SEP> 8, <SEP> 7 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP> 22,
<SEP> 2 <SEP>
<tb>
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Tableau 1 Suite
EMI16.1
<tb>
<tb> Hormone <SEP> de <SEP> croissance <SEP> dans <SEP> le <SEP> plasma, <SEP> ng/ml
<tb> Heures <SEP> Témoin <SEP> GRF <SEP> GRF
<tb> 6mg/jour <SEP> 12 <SEP> mg/jour
<tb> 195 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 20, <SEP> 6 <SEP> 40, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 220 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> 41, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 244 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 268 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 21, <SEP> 1 <SEP> 41, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 292 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> 30, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Arrêt <SEP> de <SEP> l'infusion
<tb> 318 <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 23, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 336 <SEP> 12, <SEP> 9 <SEP> 21, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Azote urinaire, g/jour
EMI16.2
<tb>
<tb> Heures <SEP> Témoin <SEP> GRF <SEP> GRF <SEP>
<tb> rel.
<SEP> 6 <SEP> mg/jour <SEP> 12 <SEP> mg/jour
<tb> - <SEP> 60 <SEP> 68,7 <SEP> 69,2 <SEP> 69,5
<tb> 96 <SEP> 69, <SEP> 4 <SEP> 63, <SEP> 2 <SEP> 64, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 192 <SEP> 71,4 <SEP> 4 <SEP> 62, <SEP> 9 <SEP> 61, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 312 <SEP> 71. <SEP> 1 <SEP> 65, <SEP> 2 <SEP> 61, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 0 <SEP> 312 <SEP> 70, <SEP> 4 <SEP> 63, <SEP> 9 <SEP> 62, <SEP> 4
<tb>
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Method for increasing the concentration of endogenous growth hormone in the blood of a mammal
This invention belongs to the field of animal husbandry and biochemistry and provides an improved process for increasing the concentration of growth hormone in the blood of animals of economic interest by administering the trigger factor (" releasing factor ") of growth hormone in a superior way.
A large part of the recent explosion in research in peptide chemistry has taken place with regard to growth hormone and it is there that the effect of protein hormones on all forms of life has been sought. The study of growth hormone production in various animals has revealed that a relatively small peptide, known as a trigger for growth hormone, plays a major role in the production and secretion of the hormone growth in all species studied. Interestingly. the endogenous growth hormone triggering factor (GRF) is a very similar peptide in all the species for which GRF has been sequenced.
In all known species, it is a peptide with 43 or 44 amino acids, and the terminating acid of the peptide is amidated in all known species except in the rat. The amino acid sequence in the various endogenous GRFs is quite similar; in fact, GRF for cattle is identical to GRF for goats.
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In this document, the following nomenclature is used.
The term "growth hormone trigger factor" (GRF) is used to refer to any peptide which functions to increase the production and secretion of growth hormone in a mammal of economic interest.
The expression "endogenous GRF" is used to denote a GRF produced naturally by an animal. When referring to a GRF produced by synthesis or recombination, an initial is used to indicate the species from which GRF replication was made; for example "h" for humans, "b" for cattle etc. When a GRF is in the acid form, this is mentioned; otherwise he is amide. The term "analog" is used to designate peptides which function like GRF, but which have fewer amino acids than endogenous GRF, or which have a different sequence.
Synthetic GRFs containing fewer amino acids than endogenous GRFs are designated by a number; for example "hGRF29" denotes a GRF constitutes the first 29 amino acids of human endogenous GRF.
The benefit of increasing the amount of growth hormone in a mammal of economic interest is now well established. The most obvious known benefit is the increase in milk production by a dairy cow as the growth hormone increases. Improved growth rates and improved feeding efficiency in pigs and sheep with increased growth hormone levels have been reported in the literature The same beneficial effects have not yet been reported for livestock, but it should be realized that growth hormone and GRF are barely sufficient and costly, and it is believed that no attempts to feed livestock with either agent have yet been made . For some years,
the growth rate of abnormally small children has been increased by administration
EMI2.1
direct growth hormone, at great cost due to the difficulty in obtaining the hormone and there has not yet been a comparable amount of studies conducted on the use of
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the use of growth hormone in mammals of economic interest.
The most widely studied GRF is of course human. It has been found that the endogenous human GRF peptide can be profoundly modified without destroying its effectiveness in increasing the production and secretion of growth hormone. Human GRF analogs have been made with 23 to 40 amino acids, both in the amidated and acid-terminated forms, and found to be active. In addition, various changes have been made in the endogenous peptide, such as the mutual exchange of histidine,
EMI3.1
3-methylhstidine or N-acetyltyrosine in place of tyrosine in position 1 of the peptide. These substances are also effective.
It may not be surprising, given the similarity of endogenous GRFs of different species, that they are specifically effective among species. For example Kraft et al., In "Domestic Animal Endocrinology" 2, 133-139 (1985), show that endogenous human GRF and a human GRF analog having 40 amino acids and one free acid terminator (acid hGRF40) are active in rats, Rhesus monkeys, rabbits, sheep, cattle and chickens as well as in
EMI3.2
Human being.
In humans, it appears that GRF is produced both by the pancreas and by the hypothalamus. The two organs produce identical peptides. The very first work on GRF was done with the peptide produced by human pancreatic tumors, but now we have clearly shown that the normal pancreas as well as the hypothalamus produce the same peptide which is the endogenous human GRF.
There is a developed literature on GRF and its relation to the production and secretion of growth hormone. The following articles are indicated to give an overview and access to the literatures Ling et Coll., Rev. Biochem. 54,403-23 (1985)
Baird et al., Neuroendocrinology 42, 273-76 (1986)
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Kensinger et al., Fed. Proc. 45.280 (1986)
Wehrenberg et al., Endocrinology 114, 1613-16 (1984).
Patents on synthetic GRF in cattle and sheep have recently appeared: Brazeau et al., U. S. 4, 585-756 and Bolhen et al., U. 5, 4,605. 643.
The discovery of human GRF immediately led to research into its use in children with growth hormone deficiency. Research in GRF to increase growth hormone in animals of economic interest followed soon after. Difficulties and confusion followed.
It has been learned that in normal animals of all species, the concentration of growth hormone in the bloodstream varies from time to time. Apparently, the secretion of growth hormone into the bloodstream is pulsatile. The frequency and amplitude of the pulse vary with l; age,
EMI4.1
from male to female and from time to time during the day, and increase with stress (tension). It was quickly found that the administration of a single dose of GRF would surely increase the concentration of growth hormone in the blood stream for a short time, but the maintenance of growth hormone increased. is not a simple matter.
For example, Vance et al. in "J. Clin. Endo. Metab.
60 ", 370-75 (1985), infuses hGRF40 for 6 hours in normal men and gives a large bolus injection of GRF after 5.5 hours of infusion. The total amount of growth hormone released during of the experimental period is not different from that of the control for any dose of GRF; a response of growth hormone to the infusions is obtained, but the responses to the doses in the bowl are reduced so that the total is no different from that of control men who receive only the dose of a bowl.
Vance's article is characteristic of the many articles which suggest that the amount of growth hormone that a normal animal can secrete is somewhat limited, and therefore the administration of GRF cannot increase
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EMI5.1
total secretion of growth hormone into the blood stream over a relatively long period of time.
Other articles showing the decline in the growth hormone response when GRF administration continues, include the following.
Gelato et al. Endo. Metab. 61 ", 223-28 (1985), administrenthGRF at 1 rg / kg-h, intravenously to adult men. The growth hormone level drops after an initial increase, and the response to a dose of one bowl at the end of the 4 hour infusion is significantly lower than that of the control men.
Losa et al., Endo. 107 ", 462-70 (1984), infuse healthy people for 2 to 5 hour periods. Growth hormone levels in the plasma immediately increase and then drop. The response to a dose of a bowl to the end of infusion is less than the response to an initial bowl. To other patients, a dose of a bowl of 50 Mg is given every two hours and the growth hormone response drops with each successive dose. .
Vance et al., In Clin. Invest. 75 ", 1584-90 (1985), administer hGRF40 to six normal men, at 2 ng / kg-min for 24 hours, then administer a large dose of a bowl.
The secretion of growth hormone increases with the infusion of GRF, but the response to the 24-hour bolus is greater in the controls. The overall total growth hormone is the same in the treated men and in the control men.
Wehrenberg et al., In 114 ", 1613-16 (1984) administrenthGRF to rats for 24 hours. Growth in plasma increases within 2 hours from the start of the infusion, and falls off after 6 hours. At the end of the infusion, the rats do not respond to a dose of a bowl of GRF.
Goldman et al., In "Clin. Res. 32", 266A (1984), infuse GRF (the source of which is not mentioned) for 6 hours, intravenously, to normal men at the dose of
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EMI6.1
10 ng / kg-min. All patients show an increase in serum growth hormone, with a peak ranging from 1 to 4 hours.
Then the rate drops but not as much as the witness rates.
The response of growth hormone to a dose of a bowl during infusions by half as important as a pre-infusion.
Baile et al., Proc. 43 ", 2019 (1984), inject 0, GRF (source not indicated) into sheep.
The growth hormone response drops with each injection.
The same result is obtained for nmole / kg. 6 hour intravenous infusions of GRF give dose-related responses in a one hour period, but all responses drop by approximately half as the infusion continues.
Furthermore, some authors claim to have the continuous effect of GRF administration, without any indication of pituitary exhaustion.
Takano et al. In "Endo. Japan 32", 287-93 (1985), give 40 hGRF intravenously to normal men for 20 hours and continue with a 2 r intravenous bowl The total growth hormone secreted during the infusion is four times that in a control period, and most patients respond to the final bowl.
Al-Raheem and An. Sei. 61 "(Abstract 113) (1985), number of analogs of GRF intravenously to steers for 6 hours. The plasma growth hormone level increases and remains high throughout the 6 hour period .
Thorner et al., E. J. Med. 312 ", 4-9 (1985), give GRF, subcutaneously to children with growth hormone deficiency, at doses of 1 to 3 jg / kg, every 3 hours over a period of 6 months Patients respond with increased levels of growth hormone during the 6 month period.
Thorner et al., In Progress in Hormone Research 4i 589-640 stand out at page 612 that
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some patients with pancreatic tumors have greatly increased the production of GRF, which leads to an abnormally high production which continues for a long time, of growth hormone.
Moseley et al., In "J. Endo. 104", 433-39 (1985), administer: GRF44 (source not indicated) to steers for 5 days, intravenously at a dose of 3.6 mg / day. The growth hormone response does not decrease when the 5-day infusion continues.
Hart et: Coll., In "J. Endo. 105 ', 189-96 (1985), gave ewes hGRF injections every two hours for 4 days. Ewes respond with an increase in growth hormone in plasma and an increase in milk yield.
Petitclerc et Coll, in "Therapeutic Agents Produced by Genetic Engineering, symposium May 29-30, 1965. MEDSI, Paris", 343-58, administer doses of GRF intravenously (source not indicated) twice a day for 10 days at dairy cows. The dosage is 0.2 nmol / kg per dose. The response of the growth hormone is observed at each dose and the milk yield increases by 4.8%. In another experiment, hGRF or hGRF29 is injected intravenously, at the same dose every 4 hours for 10 days, and increases in milk yield of 19.6% and 16.1% are observed.
The GRF literature indicates a widely held view that continuous GRF administration is less effective than periodic or pulsatile administration. For example, Clark et al., In "Nature 314" 281-83 (1985), give hGRF29 to female rats as a continuous infusion at the rate of 8 g / day, or in 8 pulses per day of 1 tig each. Treatments are continued for 12 days. Rats receiving impulse doses show increased growth and increased growth hormone content in the pituitary gland. These responses are not seen in animals receiving a continuous dose.
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In the literature, both intravenous and subcutaneous administration of GRF has been used. A comparison of these methods of administration, as well as intranasal administration, can be found in Thorner et al., "Recent Progress in Hormone Research 42", 621-23 (1986). Thorner administered hGRF40 and observed that 30 times more GRF is required when given subcutaneously rather than intravenously. The intranasal dose is 300 times the intravenous dose.
In addition, others have published studies indicating that subcutaneous and intravenous administration have more closely comparable results. For example, McCutcheon et al., In "J. Dairy Sci. 67", 288-96 (1984), indicate that the response of growth hormone to 1 mg hGRF29, administered subcutaneously to cows , is about a third the response of the same dose, administered intravenously.
McCutcheon is confirmed by Johke et al., In "Endo. Japan 31", 55-61 (1984), who find that the response of growth hormone
EMI8.1
to hGRF administered subcutaneously to cattle is 37% the response to intravenous administration.
Thus, the general lesson from the GRF literature is that the preferred method of administration is intravenous, and that most scientists have found it convenient to administer GRF in a pulsating. Overall, continuous administration was not accepted. When using continuous administration, this was done intravenously.
The present invention provides a method for increasing the concentration of endogenous growth hormone in the blood of a mammal of economic interest. which comprises administering an effective amount of a growth hormone trigger factor to the animal, subcutaneously, in a substantially continuous manner, for an economically significant period of time.
The present invention can be used in a way
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general for mammals of economic interest, among which the dairy cow is the most strongly preferred animal. Cattle or cattle are the predominantly preferred category of mammals, and cattle and pigs are also a preferred category. Cattle, pigs and sheep form a third preferred category. The invention is also useful in other mammals of economic interest, including goats, camels, horses and the like, but the use for such animals is of less immediate importance.
As explained above, GRF in one species will increase growth hormone in another species.
Therefore, in the practice of this invention, it is not necessary to use only the GRF of the species to be treated. It is preferred to administer GRF of the same species - for example administering sheep GRF to sheep. However, the benefit of the invention is obtained when the GRF of any mammalian species is administered to any mammal of economic interest. For example, human GRF can be given to pigs, sheep, or cattle Bovine GRF can be given to sheep or pigs, porcine GRF has cattle or sheep, and so on, depending on convenience or considerations economic, with the assurance of obtaining the benefit of the invention.
Of course, GRF isolated from animal organs can be used, but it is much more practical to prepare it synthetically or by recombination methods.
The production of synthesis and recombination of peptides are now both conventional, and many types of GRF have thus been prepared. See U.S. Patents 4,585,756 and 4,605,643 for a compilation of references on the subject.
It has been shown that not only whole GRFs, but also many GRF analogs, are effective in increasing the production and release of growth hormone.
For example, all analogs 23, 27, 29, 30, 31, 34, 37 and 40 amino acids of human GRF were prepared and found to be effective. However, the first 29 amino acids appear to provide
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most of the activity. In addition, both the amide and acid-terminated analogs and the complete GRFs have been shown to be effective.
Therefore, it is believed to be common knowledge in the art that complete GRFs and the like
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of GRF, both in the amide and acid-terminated forms, increase growth hormone in analogous species as well as in other species. Thus, for the practice of this invention, the expression “growth hormone trigger factor” (GRF) is used to encompass all mammalian Grofs and all effective analogs of these GRFs, in the form of both amidated and acidic. Those skilled in the art know how to recognize effective analogs and how to titrate the dose of a given type of GRF to obtain the optimal result in a given species.
The essence of the invention lies in the administration in a substantially continuous manner for a long period of time. By the term "substantially continuous" is meant administration in a manner which maintains a substantially constant level of GRF in the treated animal. It is possible to obtain practically continuous administration by frequent pulses of GRF. Since the half-life of GRF in the body is quite short - 48 minutes in men and women - pulsatile administration must be very frequent if its effect is to be practically continuous. For example GRF can be administered by impulses, at intervals comprised in an interval of 15 minutes or less, and this according to the principle of the present invention.
Pulses at intervals of more than about 30 minutes would undoubtedly not produce an almost continuous effect.
However, in the present invention, it is preferred to administer GRF by means which, as closely as possible, actually approximate continuous administration.
The essentially preferred method for administration is by means of an implanted mechanical or osmotic pump or an implanted diffusion device which allows the GRF peptide to
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escape into the body, almost a molecule at a time.
The invention as defined comprises the administration of GRF for a fairly long economically significant period of time. By this phrase is meant the administration of GRF for a period of time long enough for the economic benefit of the increase in growth hormone to become evident. More particularly, the administration of GRF continues throughout a stage of the life of the mammal treated. For example, for dairy cattle, administration will be more particularly continued during the lactation period. In the case of a slaughter animal, administration should preferably continue during the growth or the completion stage of maturation of the animal.
Thus, the more particularly preferred period of time for the use of the invention is at least about 90 days.
Another preferred period of time is at least about 30 days, since it is believed that this period of time will always be long enough for the effect of GRF to become evident and produce economic benefit in the treated animal. It is believed that the administration of GRF in the present invention should always continue for at least 13 days in order to ensure that the benefit of the invention is obtained.
The particular benefit of the invention is described by the increase in growth hormone in the blood of the mammal being treated. It appears that growth hormone is not becoming
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not effective in the body until it is secreted from the producing glands and circulates in the bloodstream. Thus, the benefit of the present invention is indicated in terms of growth hormone in the blood stream rather than in mere production of growth hormone.
The mechanics of GRF administration in the practice of the present invention can be accomplished in many ways. First, the peptide can be diluted to a suitable volume, preferably in water and injected subcutaneously using a mechanical pump. We use such pumps in
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the working examples shown below, and they are available in a number of different types. All that is needed is a needle permanently affixed under the skin in any suitable place. The same effect is obtained with a pump actuated with an implanted or chemically-charged battery, installed permanently under the skin of the animal.
A rather suitable form of slow release of GRF can be obtained by preparing a formulation of the peptide in an oil-wax mixture. Similar formulations were revealed several years ago, notably by U. S. 2,493,202 for the administration of penicillin. Davis et al., In "J. Dairy Sci. 66", 1980-82 (1983) show the administration of growth hormone to sheep in an oil-wax composition. In general, such compositions include wax in the range of 5-10% in a vegetable oil.
Suitable waxes include carnauba eire, beeswax and the like, and the most commonly used oils are peanut oil or sesame oil. The concentration of GRF in the formulation and the quantity of formulation for injection are of course calculated from the desired daily dose of GRF. In addition, GRF can be administered in the practice of this invention in the form of microcapsules.
The microcapsules of drugs and other substances have been the subject of research for many years. The following references are indicated for the convenience of the reader; veterinary pharmacists will be aware of the following references and many others relating to microencapsulation (placing in microcapsules).
Goosen et al., Put living cells or tissues in microcapsules for implantation, using capsules formed from semi-permeable membranes. Alginates are preferred.
U.S. Patent 4,487,758. For virtually the same effect, there are publications by Damon Corporation, such as the U.S. Patents.
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4. and 4.
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To form microcapsules, polylactic and polyglycolic acids were used. U.S. Patents 4,479,911 and PCT Publication 83/03061.
Perhaps the most widely used type of microcapsule corresponds to that comprising cellulose esters such as cellulose acetate or butyrate. Typical publications include US Patents 3,954,678 and 3,859,228 and British Patent 1,297,476.
A particularly suitable additional method of administration is by means of an implantable device moved by diffusion. Such devices are now in extremely wide use for cattle in stalls, generally for the administration of a steroid. The concept is to mix the active ingredient with a polymer in which the peptide is soluble and to rely on the diffusion of the peptide through the polymer to obtain the desired rate of release. Compositions for preparing diffusion implants for peptides have recently been described. U.S. Patent 4,452,775 describes a matrix consisting of cholesterol with suitable binding and lubricating agents.
U.S. Patent 4,526,938 teaches a hydrogel-forming polymer which is said to release GRF, among other peptides, in a reliable and predictable manner.
In addition, the use of pumps driven by osmosis in veterinary pharmacy is now widespread. In particular, Alza Corporation is given to build devices operated by osmosis. Such devices can be used in the practice of the present invention.
In general such devices use a semi-permeable membrane to separate a reservoir of the active ingredient from the body and regulate the rate of release of the active ingredient.
The advantageous increase in growth hormone, which is the advantage of the present invention, is provided by the administration of an amount of GRF, effective, increasing growth hormone, to the animal. In general, effective amounts of GRF are in the range of about
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0.5 to about 3 mg / day for sheep, goats or pigs and in the range of about 3 to about 12 mg / day for livestock. In this document, we talk about doses and dose intervals in terms of daily doses, but the reader should understand that the daily dose should be administered almost continuously throughout the 24 hours.
Particularly preferred dose ranges are from about 1 to about 2 mg of GRF per day for sheep, pigs or goats, and from about 4 to about 8 mg / day for cattle. The knowledgeable reader will understand that research on GRF is still intense and that more potent GRF analogs may well be discovered. The preferred doses of the more potent analogs will of course be lower than those indicated here. The most advantageous dose for a given animal will vary with its size, its state of health, and its diet, the desired growth rate or the desired milk yield and the identity of the GRF to be used. Current experiments are used to titrate the different GRF dose rates and find the optimal dose per day.
The following working example of the present invention is given to ensure that the reader fully understands the invention and the manner in which it is carried out.
Example 1
In this experiment, the animals are Hereford steers weighing approximately 600 pounds each. There are 4 steers per treatment. Animals are acclimated to metabolic frames and cannulas are placed with Silastic cannulas in a jugular vein and subcutaneously on the ribs. Each of the 4 animals is infused, subcutaneously, with 6 mg / day and 12 mg / day of hGRF, obtained by recombinant synthesis, which differs from the natural peptide by replacing methionine in position 27 with serine. The third group of 4 steers is infused with only physiological saline.
The infusions are continued for 13 days. There is a 5 day control period before the start of the infusion.
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The animals are fed 12 pounds / day of a high-protein, high-energy mal-based ration in two equal doses separated by about 12 hours.
Blood samples are taken from each animal in the morning, two samples shortly before feeding and two samples shortly after feeding. The sampling is continued for one day after the end of the infusion. The blood samples are heparinized and centrifuged, and the plasma for bovine growth hormone is analyzed.
All of the urine is also collected throughout the experimental period and the total urinary nitrogen excreted is measured and reported in the following table. The reduced urinary nitrogen in the treated animals shows that they retain more protein than do the controls.
The growth hormone results are shown in Table 1 au. mean of the whole analytical test by taking the average of the pre- and post-feeding tests each day. Some of the 6 mg / day GRF animals lost their bleeding cannula towards the end of the experiment and the latest results for these animals are based on only a few results. The results are indicated in ng / ml.
Table 1
EMI15.1
<tb>
<tb> Hormone <SEP> from <SEP> growth <SEP> in <SEP> on <SEP> plasma, <SEP> ng / ml
<tb> Hours <SEP> Witness <SEP> GRF <SEP> GRF
<tb> rel. <SEP> 6mg / day <SEP> 12 <SEP> mg / day
<tb> - <SEP> 16 <SEP> 20, <SEP> 1 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Start <SEP> from <SEP> the infusion
<tb> 5 <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 28 <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> 15, <SEP> 8 <SEP> 32, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 52 <SEP> 10, <SEP> 8 <SEP> 23, <SEP> 9 <SEP> 20, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 76 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 16, <SEP> 7 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 100 <SEP> 15, <SEP> 4 <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> 25, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 124 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 148 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 13, <SEP> 0 <SEP> 22, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 172 <SEP> 8, <SEP> 7 <SEP> 25, <SEP> 7 <SEP> 22,
<SEP> 2 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 16>
Table 1 Continued
EMI16.1
<tb>
<tb> Hormone <SEP> from <SEP> growth <SEP> in <SEP> on <SEP> plasma, <SEP> ng / ml
<tb> Hours <SEP> Witness <SEP> GRF <SEP> GRF
<tb> 6mg / day <SEP> 12 <SEP> mg / day
<tb> 195 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 20, <SEP> 6 <SEP> 40, <SEP> 1 <SEP>
<tb> 220 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> 41, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 244 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 268 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 21, <SEP> 1 <SEP> 41, <SEP> 2 <SEP>
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<tb> Stop <SEP> from <SEP> the infusion
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Urinary nitrogen, g / day
EMI16.2
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