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FORMULAÇÃO LÍQUIDA DE CONJUGADO DE HORMÔNIO DO CRESCIMENTO
HUMANO DE LONGA AÇÃO [Campo Técnico] A presente invenção relaciona-se com um conjugado de hormônio do crescimento humano de longa ação, isento de albumina, que pode garantir a estabilidade do conjugado de hormônio do crescimento humano de longa ação quando armazenado por um período prolongado de tempo, em que o conjugado de hormônio do crescimento humano de longa ação compreende um hormônio do crescimento humano ligado à região Fc de uma imunoglobulina e possui estabilidade prolongada in vivo em comparação com a forma natural. [Fundamento] O hormônio do crescimento humano (daqui em diante referido como “hGH”) é um hormônio peptídico aglicosilado que é secretado pela glândula hipófise anterior e interage com um receptor específico na superfície celular de vários tecidos com a finalidade de simular a secreção de outros fatores do crescimento, contribuindo para aumento do tamanho de várias partes do corpo. Desde a descoberta de que o hormônio do crescimento da glândula hipófise humana é um agente terapêutico eficaz para o nanismo, a demanda por hGH tem — aumentado substancialmente. Entretanto, o suprimento de hGH que pode ser extraído da glândula hipófise humana é muito limitado. Além disso, após a incidência do distúrbio neurológico degenerativo denominado doença de Creutzfeldt-Jacob em crianças que receberam hGH derivado de cadáveres, a FDA nos Estados Unidos da América proibiu o uso do hGH extraído da glândula hipófise de um cadáver, com base na suposição de que príons infecciosos o 2/29 que causaram a doença foram transferidos juntamente com o hGH derivado de cadáver (Roger, L., Science, 234: 22, 1986). Atualmente, o hormônio do crescimento humano biossintético produzido por E. coli usando-se tecnologia de reconbinação genética está comercialmente disponível com a aprovação da FDA.
Polipeptídios, como o hGH, tendem a degenerar-se em razão de sua baixa estabilidade e são facilmente degradados por proteases séricas e removidos pelos rins ou pelo fígado. Portanto, agentes terapêuticos contendo polipeptídios como ingredientes farmaceuticamente ativos têm de ser frequentemente administrados a pacientes para manter seus níveis séricos e títulos. Contudo, a manutenção de níveis séricos elevados de polipeptídios ativos mediante administração frequente de agentes terapêuticos proteicos, na maioria dos casos na forma de injeções, é dolorosa para os pacientes.
Para resolver esses problemas, foram feitas tentativas com o objetivo de maximizar os efeitos medicamentosos mediante melhora na estabilidade sérica de agentes terapêuticos e manutenção de nível sérico elevado de drogas proteicas por período prolongado. Portanto, são necessárias formulações de drogas proteicas com estabilidade e atividade aumentadas que se mantêm em níveis suficientemente elevados sem induzir respostas imunes no paciente.
Para estabilização de proteínas e prevenção de contato com proteases e perda renal, convencionalmente, polímeros altamente solúveis, tais como polietilenoglicol (PEG), são adicionados por métodos químicos à superfície de drogas hs 3/29 proteicas. Por ser não especificamente conjugado com determinados ou com vários locais de proteínas alvos, O PEG pode aumentar a solubilidade das proteínas alvos, estabilizar as proteínas e impedir que elas sejam degradadas, sem causar efeitos colaterais significativos (Sada et al., J. Fermentation Bioengineering, 1991, 71:137- 139). A conjugação do PEG pode contribuir para à estabilidade das proteínas, mas reduz significativamente sua atividade. PEG de peso molecular mais elevado possui reatividade diminuída com proteínas, reduzindo assim o produto.
Uma estratégia alternativa para aumentar a estabilidade in vivo de proteínas fisicamente ativas consiste em usar recombinação genética para fundir as proteínas alvos com as proteínas de solubilidade elevada, que é um processo de ligação entre si dos respectivos genes que codificam as proteínas e cultura das células animais transformadas com os genes fundidos. For exemplo, foram relatadas proteínas de fusão em que albumina ou seus fragmentos, que comprovadamente aumentam a estabilidade de proteínas, são fundidos com proteínas alvos por meio de recombinação genética (Publicação de Patente International Nos. WO 93/15199 e WO 93/15200, Publicação de Patente Europeia No. EP 413.622).
Patente U. S. No. 5.045.312 descreve que hGH conjugado com albumina sérica bovina ou imunoglobulina murina usando- se um agente de ligação cruzada tem atividade aumentada em comparação com o hormônio do crescimento não modificado. Os únicos agentes de ligação cruzada mencionados na patente são compostos de baixo peso molecular tais como
. 4/29 carbodiimida ou glutaraldeído. Todavia, tais agentes de ligação cruzada e de baixo peso molecular não garantem composições homogêneas em razão de suas ligações não específicas, e podem ser tóxicos in vivo. Além disso, essa patente revelou somente o aumento de atividade de um hormônio do crescimento por acoplamento químico, mas não exibe o efeito de acoplamento químico sobre a atividade em outras drogas polipeptídicas, sem nenhum conhecimento da correlação com a estabilidade de proteínas tal como o aumento na durabilidade e na meia-vida sérica.
Recentemente, conjugados produzidos entre polipeptídios fisioiogicamente ativos com à região Fc de uma imunoglobulina e um polímero não peptídico têm sido introduzidos como formulações de longa ação que asseguram tanto redução mínima na atividade quanto aumento na estabilidade de drogas proteicas, conforme descrito em Patente Coreana Nº. 10-0567902 (Physiologically Active Polypeptide Conjugate Having Improved In Vivo Durability) e Patente Coreana N.º 10-0725315 (Protein Complex Using An Immunoglobulin Fragment And Method For The Preparation Thereof).
De acordo com esses métodos, hGH pode ser empregado como o polipeptídio fisiologicamente ativo de modo que um conjugado de hGH de longa ação possa ser preparado. Para que esses conjugados de hGH de longa ação sejam usados como agentes terapêuticos, : essencial que o efeito medicamentoso in vivo do hGH seja mantido e simultaneamente haja impedimento de que ele seja submetido a alterações físico-químicas como desnaturação, adsorção ou hidrólise induzida por luz, calor ou impurezas em conservantes. Em à 5/29 comparação com o hGH, um conjugado de hGH de longa ação possui tamanho e peso molecular maiores e, portanto, é mais difícil de ser estabilizado.
Em geral, proteínas têm meia-vida muito curta e exibem desnaturação, tal como a agregação de monômeros, precipitação por agregação e adsorção à superfície de vasos, quando expostas a temperaturas inapropriadas, uma interface água-ar, pressão elevada, esforço físico Ou mecânico, solventes orgânicos, contaminação microbiana etc.
Uma vez desnaturadas, as proteínas perdem suas propriedades físico-químicas e sua atividade fisiológica inerentes. Como a desnaturação de proteínas é irreversível na maioria dos casos, é quase impossível que proteínas desnaturadas recuperem suas propriedades inerentes.
Proteínas absorvidas tendem a agregar-se à medida que desnaturam. As proteínas agregadas podem agir como materiais antigênicos quando injetadas no corpo e, portanto, devem ser administradas proteínas que são suficientemente estáveis. Vários métodos para impedir desnaturação de proteínas têm sido estudados (John Geigert, J. Parenteral Sci. Tech., 43, N.º 5, 220-224, David Wong, Pharm. Tech. October, 34-48, 1997, Wei Wang, Int. O. Pharm., 185, 2129-188, 1999, WillemNorde, Adv. Colloid Interface Sci., 25, 267-340, 1986, Michelle et al., Int. O.
Pharm., 120, 179-1688, 1995).
Em algumas drogas proteicas, foi adotado —um procedimento de liofilização para evitar os problemas de estabilidade. Entretanto, produtos liofilizados são inconvenientemente dissolvidos em solventes para injeção.
Além disso, a liofilização requer um equipamento de
O. 6/29 congelamento-dessecação em grandes proporções, aumentando o custo do investimento na produção de drogas proteicas.
Polvilhação de proteínas com um dessecador por aspersão foi também sugerida para manter a estabilidade das proteínas, mas não é economicamente benéfica em virtude de baixa produção.
Ademais, a exposição às altas temperaturas de secagem por aspersão produz efeitos colaterais negativos sobre as próprias proteínas.
Estabilizadores que surgem como um recurso alternativo à superação dessas limitações foram estudados porque quando são adicionados a soluções de drogas proteicas, têm a capacidade de suprimir alterações físico-químicas de drogas proteicas e garantir eficácia medicamentosa in vivo mesmo após armazenamento por período prolongado.
Albuminas séricas humanas têm sido amplamente usadas como estabilizadores para várias drogas proteicas, e o seu desempenho foi comprovado (Edward Tarelli et al., Biologicals [1998] 26, 331-346). Quando recebem administração de albumina sérica humana, os pacientes correm o risco de ser expostos a contaminantes ou patógenos biológicos como micoplasma, príons, bactérias e vírus uma vez que, embora o processo usado para puritfícar albumina compreenda à inativação, a varredura ou a inspeção de tais contaminantes ou patógenos biológicos, eles não podem ser perfeitamente eliminados ou inativados.
Por exemplo, um processo de varredura compreende a inspeção do soro de doadores quanto a determinados vírus, mas a inspeção nem sempre é confiável.
Particularmente, um número muito pequeno de alguns vírus, se presentes, não pode ser detectado.
o 7/29 Em decorrência de suas diferenças químicas, diferentes proteínas podem ser gradualmente inativadas em diferentes proporções sob diferentes condições durante armazenamento. Isto quer dizer que a extensão da duração do armazenamento por um estabilizador não é idêntica para diferentes proteínas. Por esta razão, estabilizadores a serem usados variam em relação à concentração e ao tipo das proteínas alvos dependendo das propriedades físico-químicas das proteínas alvos. Contrariamente às suposições, os estabilizadores, quando usados em combinação, podem produzir efeitos negativos por causa de competição e ação ' recíproca entre eles. Além disso, como a natureza ou a concentração das proteínas alvos pode alterar-se durante armazenamento, os estabilizadores usados podem exercer efeitos diferentes daqueles pretendidos. Assim, grande esforço e precauções são necessários para estabilizar proteínas em soluções.
Particularmente, conjugados de hGH de longa ação que são preparados por ligação do hGH de peptídio fisiologicamente ativo com regiões Fc de imunoglobulina para melhorar a durabilidade e a estabilidade in vivo do hceH requerem composições especiais para estabilização de proteínas porque eles têm peso molecular e tamanho muito diferentes dos do hGH típico.
Publicação de Patente International N.º WO93/19776 descreve uma formulação líquida estável de her compreendendo uma solução tampão de pH 6.0-7.0, um aminoácido, manitol e opcionalmente um conservante tal como álcool banzílico. Publicação de Patente International N.º WO94/03198 descreve uma formulação líquida estável contendo o 8/29 hGH, uma solução tampão de pH 6.0, um surfactante não iônico, um conservante e, opcionalmente, um sal neutro ou manitol.
Patente DO. o.
N.º 6.448.225 descreve uma formulação líquida estável farmaceuticamente aceitável contendo hGH, uma solução tampão de pH 6.0, um surfactante não iônico e, opcionalmente, um sal neutro ou manitol, sem exigência de qlicina.
Patente Coreana No. 10-0537260 descreve uma formulação líquida estabilizada de NhGH contendo PEG, em lugar de um surfactante não iônico, e um conservante, uma solução tampão e um agente isotônico como ingredientes ativos porque surfactantes não iônicos e conservantes produzem desaminação significativa do hGH.
Contudo, o hGH e a região Fc de uma imunoglobulina, embora ambos sejam peptídios ou proteínas, têm diferentes propriedades físico-químicas e são ambos exigidos para ser estabilizados ao mesmo tempo.
Conforme ilustrado acima, diferentes proteínas podem ser gradualmente inativadas em diferentes proporções sob diferentes condições durante armazenamento em razão de suas diferenças químicas.
Contrariamente às suposições, o emprego de estabilizadores adequados para uso em estabilização de peptídios ou proteínas em combinação pode produzir efeitos negativos em virtude de competição e ação recíproca entre eles.
Por conseguinte, do mesmo modo que para conjugados de hGH de longa ação, as composições de suas formulações estáveis são diferentes daquelas de formulações para estabilização de hGH isoladamente.
De fato, é muito difícil descobrir uma formulação para estabilização tanto de hGH quanto da região Fc de uma imunoglobulina.
. 9/29 Conduzindo a presente invenção, pesquisa intensa e ampla sobre o armazenamento seguro de conjugados de hGH-Fc de imunoglobulina de longa ação por um período de tempo prolongado, conduzida pelos inventores da presente, resultou no achado de que uma composição estabilizadora compreendendo uma solução tampão de pH 5.0-6.0, um surfactante não iônico, um álcool de açúcar e um sal pode proporcionar uma formulação líquida economicamente benéfica com um conjugado de hGH de longa ação que pode fornecer um grande auxílio para aumentar a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação durante armazenamento por um período de tempo prolongado sem preocupações acerca de contaminação viral.
[Apresentação] [Problema Técnico] É, portanto, um objetivo da presente invenção fornecer uma formulação líquida de conjugado de hGH de longa ação compreendendo um conjugado de hGH de longa ação, uma solução tampão de pH 5.0-6.0, um álcool de açúcar, um sal e um surfactante não iônico com estabilidade de armazenamento melhorada.
[Solução Técnica] De acordo com um aspecto intrínseco, a presente invenção fornece uma formulação líquida de conjugado de hGH de longa ação compreendendo uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um conjugado de NhGH de longa ação, uma solução tampão de pH 5.0-6.0, um álcool de açúcar, um sal e um surfactante não iônico.
Conforme se usa aqui, a expressão “conjugado de hGH de longa ação” tem por finalidade de se referir a um conjugado o 10/29 em que o peptídio fisiologicamente ativo hormônio do crescimento —humano & ligado à região Fe de uma imunoglobulina e cuja atividade fisiológica é de duração aumentada em comparação com o hGH natural.
s A expressão “de longa ação”, conforme se usa aqui, tem por finalidade significar que a atividade fisiológica é de duração mais prolongada do que a do hGH natural.
O hGH útil na presente invenção possui uma sequência de aminoácidos do tipo selvagem ou um análogo estritamente relacionado que possui atividade similar à do tipo selvagem. Qualquer hGH, quer natural, quer recombinante, pode ser usado na presente invenção. O preferido é o hGH recombinante que é preparado usando-se E. coli como hospedeiro. Uma vez que sua atividade biológica não é significativamente alterada, qualquer mutante derivado de hGH natural por substituição, deleção ou inserção de resíduos de aminoácidos pode ser usado na técnica.
Do mesmo modo, para a região Fc de imunoglobulina útil na presente invenção, ela pode ser Fc de imunoglobulina humana ou seus análogos estritamente relacionados ou pode originar-se de animais tais como bovinos, caprinos, suínos camundongos, coelhos, hamsters, ratos, cobaias etc. A região Fc de imunoglobulina pode ser derivada de IgG, IgA, IgD, IgE, IgM ou combinações ou híbridos delas. A região Fc de imunoglobulina pode ser uma região Fc híbrida de diferentes domínios de imunoglobulinas selecionadas do grupo que consiste em IgG, IgA, IgD, IgE e IgM ou pode ser um dímero ou multímero de uma imunoglobulina de cadeia única com domínios da mesma origem. A preferida é a região Fc derivada de IgG ou IgM, que são as mais abundantes no
O 11/29 sangue humano, com a maior preferência por uma região Fc derivada de IgG, que comprovadamente melhora a meia-vida sérica das proteínas de ligação ao ligante. A região Fc de imunoglobulina pode ser obtida pelo tratamento de IgG natural com determinada protease ou produzida a partir de uma célula transformada usando-se tecnologia de recombinação genética. Preferivelmente, a região Fc de imunoglobulina é uma região Fc de imunoglobulina humana recombinante produzida em E. coli.
A IgG é dividida nas subclasses IgGl, IgG2, IgG3 e IgG4, e a presente invenção pode incluir combinações ou híbridos delas. As preferidas são as subclasses IgG2 e IgG4 e a mais preferida é a região Fc de IgG4 raramente com funções efetoras tais como CDC (Citotoxicidade Dependente do Complemento). Isto é, a região Fc de imunoglobulina mais apropriada como o carreador de droga da presente invenção é uma região Fc aglicosilada derivada de IgG4 humana. A região Fc derivada de humanos é mais preferível do que uma região Fc derivada de não humanos, que pode agir como um antígeno no corpo humano e causar respostas indesejáveis como a produção de um novo anticorpo contra o antígeno.
O conjugado de NhGH de longa ação usado na presente invenção pode ser preparado por ligação do hGH à região Fc de uma imunoglobulina produzida pelo método acima mencionado. O método de ligação pode ser alcançado por ligação cruzada do hGH à região Fc de uma imunoglobulina por intermédio de um polímero não peptidílico ou por produção de uma proteína de fusão em que um hGH é fundido com a região Fc de uma imunoglobulina usando-se recombinação genética. A preferida é a ligação entre NhGH e
E 12/29 a região Fc de uma imunoglobulina por meio de um polímero não peptidílico.
O polímero não peptidílico útil para a ligação cruzada pode ser selecionado do grupo que consiste em polietilenoglicol, copolímeros de etilenoglicol e propilenoglicol, polióis polioxietilados, álcool polivinílico, polissacarídios, dextrano, éter etílico polivinílico, polímeros biodegradáveis como PLA (poli[ácido láctico]) e PLGA (poli [ácido láctico-glicólico])), polímeros lipídicos, quitinas, ácido hialurônico e uma combinação destes. O mais preferido é o polietilenoglicol. Seus derivados bem conhecidos na prática e derivados que podem ser prontamente preparados usando-se um método conhecido na prática estão também dentro do objetivo da presente invenção.
Para preparar conjugados de hGH de longa ação, pode ser feita referência a Patente Coreana No. 0725315, cuja apresentação é pelo presente incorporada por referência em sua totalidade. Aqueles com experiência prática podem produzir os conjugados de hGH de longa ação da presente invenção com referência aos documentos.
A formulação líquida de conjugado de hGH de longa ação da presente invenção compreende um conjugado de hGH de longa ação em uma quantidade farmaceuticamente eficaz. Em geral, a quantidade farmaceuticamente eficaz de hGH corresponde a cerca de 1-3 mg em um frasco de uso único. A concentração do conjugado de hGH de longa ação usado na presente invenção varia de 1 mg/ml a 55 ma/mbl e preferivelmente de 15 mg/mL a 25 mg/mL.
o. 23/29 O termo “estabilizador”, conforme se usa aqui, tem por finalidade referir-se a uma substância que permite armazenamento estável do conjugado de hGH de longa ação. O termo “estabilização” significa a perda menor que determinada porcentagem de um ingrediente ativo, em geral menor que 10% e preferivelmente menor que 5%. Subentende-se que uma formulação é estável quando o conjugado de hGH de longa ação mantém sua atividade em um nível 90% ou maior do que a atividade original e preferivelmente em um nível de aproximadamente 92-95% após armazenamento a 10+3ºC durante dois anos, a 25+2ºC durante seis meses ou a 40+2ºC durante uma ou duas semanas. Com relação a proteínas tais como conjugados de hGH de longa ação, sua estabilidade de armazenamento é muito importante no sentido de impedir que suas formas antigênicas sejam potencialmente produzidas bem como garantir suas doses exatas.
Embora mantidas coesas pelo conjugado de hGH de longa ação da presente invenção, as propriedades físico-químicas do peptídio farmacologicamente ativo NhGH e da região Fc de imunoglobulinas são diferentes entre si e devem ser estabilizadas simultaneamente. Diferenças físico-químicas entre elas podem resultar em inativação gradual de diferentes peptídios ou proteínas nas respectivas proporções e em diferentes condições durante armazenamento.
Contrariamente às suposições, O uso de estabilizadores apropriados para pDeptídios ativos Ou proteínas em combinação pode produzir efeito negativo visto que eles competem ou exercem ações recíprocas entre si.
Destinado a estabilizar simultaneamente tanto oO peptídio fisiologicamente ativo hGH quanto a região Fc de o 14/29 um imunoglobulina de modo que a atividade do conjugado de hGH de longa ação possa ser mantida no nível desejado por um período de tempo prolongado, o estabilizador da presente invenção compreende uma solução tampão específica, um álcool de açúcar, um sal e um surfactante não iônico.
A solução tampão age mantendo o pH da solução dentro de uma faixa predeterminada para impedir uma alteração pronunciada do pH que pode resultar na inativação do hGH de longa ação. Uma vez que se distingue na prática uma solução tampão de pH farmaceuticamente aceitável, qualquer solução tampão pode ser usada na presente invenção. A solução tampão útil na presente invenção inclui um sal alcalino (fosfato de sódio ou de potássio ou hidrogênio ou seus sais de di-hidrogênio), citrato de sódio/ácido cítrico, acetato de sódio/ácido acético e uma combinação deles. Os preferidos são uma solução tampão de citrato e uma solução tampão de fosfato, com maior preferência pela solução tampão de citrato. A solução tampão de citrato útil na presente invenção pode conter citrato preferivelmente em uma quantidade de 5 mM a 100 mM e mais preferivelmente em uma concentração de 10 mM a 50 mM.
Como uma reação dentro de uma solução pode variar dependendo do pH do tampão na solução, o pH do estabilizador é muito importante. O pH em que reações ocorrem e seus efeitos sobre a solubilidade diferem de uma proteína para outra. Por conseguinte, é difícil estabilizar proteínas de uma maneira tal que elas mantenham solubilidade elevada e estrutura tridimensional precisa sem a geração de impurezas desnaturadas. Formulações de hGH convencionais usualmente empregam uma solução tampão com pH
S 15/29 de 6.0-7.0 ou superior para reduzir a geração de impurezas e aumentar a solubilidade da proteína.
O estabilizador da presente invenção compreende uma solução tampão com um pH de 5.0-6.0, preferivelmente com um pH de 5.1-6.0 e mais preferivelmente con um pH de 5.2-5.5. Em uma modalidade da presente invenção, foi determinado após armazenamento por três meses que os conteúdos de impurezas th6 e 7, correspondendo a impurezas de NhGH desaminadas, foram reduzidos particularmente em um pH baixo (p. ex., pH de 5.2) (FIG. 1). Esses dados indicam que, como as propriedades do conjugado de hGH de longa ação composto de NhGH e da região Fc de imunoglobulina são diferentes das do hGH isoladamente, a formulação líquida destinada tanto a estabilizar o conjugado de hGH de longa ação quanto a aumentar a solubilidade do conjugado de hGH de longa ação deve ter pH diferente do pH das formulações líquidas de hGH convencionais.
Além disso, o álcool de. açúcar age aumentando a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação.
Na presente invenção, álcool de açúcar é usado preferivelmente em uma quantidade de 1 a 10% (p/v) e mais preferivelmente em uma quantidade de 5% (p/v) com base no volume total da formulação.
Exemplos de álcool de açúcar na presente invenção incluem, mas não se limitam a, manitol, sorbitol e uma combinação deles.
Como é compreendido a partir dos dados da Tabela 4, a adição de L-Arg-HCl a manitol não exerce influência sobre a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação.
O sal tem o efeito de estabilizar ainda mais o conjugado de hGH de longa ação na solução e age como um f 16/29 agente isotônico que mantém a pressão osmótica adequada quando uma solução do conjugado de hGH está sendo injetada no corpo. O sal geralmente é um sal orgânico solúvel em água e preferivelmente cloreto de sódio.
Na formulação, o sal pode estar presente preferivelmente em uma quantidade de 5 a 200 mM e mais preferivelmente em uma quantidade de 150 mM, e seu conteúdo pode ser ajustado de acordo com o tipo e a quantidade dos ingredientes de modo que à formulação seja isotônica.
Em uma modalidade da presente invenção, o conjugado de hGH de longa ação foi avaliado quanto a estabilidade em formulações que compreendem uma solução tampão com um pH de
5.0-6.0, um álcool de açúcar e um surfactante não iônico na presença ou na ausência de sal. Como resultado, a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação manteve-se em um nível notavelmente mais elevado quando foi armazenada a 25ºC durante quatro semanas em uma formulação contendo manitol a 5% na presença de NaCl, especificamente NaCl 150 mM, do que na ausência de NaCl (Tabela 2). AO contrário do hNGH convencional, o conjugado de NGH de longa ação de acordo com a presente invenção pode ser estabilizado em uma formulação contendo 1-10% (p/v) de álcool de açúcar e NaCl 5-200 mM e ainda estabilizado em uma formulação contendo uma solução tampão com um pH de 5.0-6.0, um álcool de açúcar, um surfactante não iônico e um sal.
O surfactante não iônico reduz a tensão superficial da solução proteica para impedir a absorção ou a agregação de proteínas na superfície hidrofóbica. Exemplos do surfactante não iônico útil na presente invenção incluem polissorbatos, poloxâmeros e combinações deles, com e 17/29 preferência pelos polissorbatos, Entre os surfactantes não iônicos de polissorbatos estão polissorbato 20, polissorbato 40, polissorbato 60 e polissorbato 80. Polissorbato 80 é o preferido.
Ss De acordo com uma modalidade da presente invenção, foi observado que a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação aumentou na presença de polissorbato 80 (Tabela 8). A estabilidade do conjugado de longa ação foi a mesma quando foi usado polissorbato 20 em lugar de polissorbato 80 até duas semanas depois, mas, após armazenamento durante quatro semanas, há uma diferença significativa entre as estabilidades embora os surfactantes sejam muito similares entre si.
Na formulação líquida da presente invenção, o surfactante não iônico está contido preferivelmente em uma quantidade de 0,1% (p/v) ou menor, mais preferivelmente em uma quantidade de 0,001 a 0,05% (p/v) e ainda mais preferivelmente em uma quantidade de 0,005% (p/v). Norditropin, uma formulação líquida de hGH comercialmente disponível, de Nordisk, emprega 3 mg/ml de poloxâmero 188 como surfactante (Tabela 9). De acordo com uma modalidade da presente invenção, foi observado que os conjugados de hGH de longa ação na formulação contendo 3 mg/ml de poloxâmero 188 se agregam após armazenamento a 25ºC durante duas semanas (Tabela 8). Esses dados implicam que o tipo e a concentração do surfactante, agindo como um estabilizador para drogas proteicas, devem ser específicos da droga.
Em uma modalidade da presente invenção, foi verificado que uma formulação contendo 1-10% (p/v) de álcool de açúcar e 5-200 mM de NaCl além de uma solução tampão de pH 5.2 e
É 18/29 um surfactante não iônico aumenta significativamente a estabilidade de armazenamento do conjugado de hGH de longa ação, indicando que uma combinação de uma solução tampão de pH 5.2, um surfactante não iônico, um álcool de açúcar e um sal exibe um efeito sinérgico sobre a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação.
É preferido que o estabilizador da presente invenção não contenha albumina. Como ela é produzida a partir de soro humano, existe sempre a possibilidade de que albumina sérica humana disponível como estabilizador para proteínas possa estar contaminada com vírus patogênicos de origem humana. Albumina sérica gelatinosa ou bovina pode causar doenças ou pode tender a induzir uma resposta alérgica em alguns pacientes. Isento de proteínas heterólogas tais como albuminas séricas de origem humana ou animal ou gelatinosa purificada, o estabilizador da presente invenção não tem possibilidade de causar contaminação viral.
Além da solução tampão de pH 5.0-6.0, do sal, do álcool de açúcar e do surfactante não iônico, a formulação líquida da presente invenção pode ainda compreender ingredientes ou materiais bem conhecidos na prática a menos que eles reduzam oO efeito da presente invenção. Por exemplo, a formulação da presente invenção pode também compreender açúcares, polialcoóis ou aminoácidos neutros.
Exemplos preferíveis dos açúcares que podem ser adicionalmente contidos na formulação para aumentar a estabilidade de armazenamento do conjugado de longa ação incluem monossacarídios como manose, glicose, fucose e xilose e polissacarídios como lactose, sacarose, rafinose e dextrano. Entre os polialcoóis que podem ser adicionalmente o 19/29 usados na presente invenção estão —propilenoglicol, polietilenoglicol de baixo peso molecular, glicerol, polipropilenoglicol de baixo peso molecular e uma combinação deles.
Com base no volume total da formulação, cada açúcar e poliálcool pode ser usado em uma quantidade de 1 a 10% (p/v) e preferivelmente em uma quantidade de 5% (p/v). De acordo com uma modalidade preferida, a presente invenção fornece uma formulação líquida compreendendo uma solução tampão de Na-citrato 20 mM (pH de 5.2-6.0), manitol 5-200 mM a 1-10% (p/v) e polissorbato 80 a 0,001-0,05%, Em uma modalidade da presente invenção, uma formulação líquida do conjugado de hGH de longa ação compreendendo uma solução tampão de Na-citrato con pH de 5.2, manitol a 5% (p/v), NaCl 150 mM e polissorbato 80 a 0,005% (p/v) foi comparada .con Norditropin, uma formulação de hGH comercialmente disponível, de Nordisk.
A formulação líquida do conjugado de hGH de longa ação da presente invenção exibiu estabilidade de armazenamento no mesmo grau da Norditropin ou em grau mais elevado (Tabela 10). Em um teste para estabilidade de armazenamento por período prolongado de acordo com outra modalidade, foi verificado que a formulação líquida do conjugado de hGH de longa ação da presente invenção mantém a atividade do conjugado de NhGH de longa ação em níveis elevados por seis meses (Tabela 11). Por não oferecer nenhum perigo concomitante de contaminação viral bem como ser simples e garantir excelente estabilidade de armazenamento, a formulação líquida isenta de albumina do conjugado de longa ação da presente invenção, que se destina a fornecer estabilidade
SE 20/29 ao conjugado de hGH de longa ação, proporciona um benefício econômico quando comparada com outros agentes estabilizadores ou de congelamento-dessecação.
Além disso, como ela compreende um conjugado de hGH de longa ação que confere durabilidade in vivo mais elevada do que a proporcionada pela forma natural, a formulação líquida da presente invenção permite que a atividade proteica seja mantida em altos níveis por uma período prolongado de tempo, em comparação com formulações de hGH típicas e, por conseguinte, pode ser usada como uma formulação terapêutica eficaz. [Efeitos Vantajosos] A formulação líquida do conjugado de NhGH que compreende uma solução tampão de pH 5.0-6.0, um álcool de açúcar, um sal e um surfactante não iônico de acordo com a presente invenção é isenta de albumina sérica humana e outros fatores de risco que são potencialmente contaminados com vírus e pode fornecer excelente estabilidade de armazenamento adequada para um conjugado de hGH de longa ação composto de um polipeptídio de hGH e da região Fc de uma imunoglobulina com maior peso molecular e durabilidade in vivo, em comparação com o natural. [Descrição dos Desenhos] Os objetivos, características e demais vantagens, mencionados anteriormente e outros, da presente invenção serão mais claramente compreendidos com base na descrição detalhada a seguir considerada em conjunto com os desenhos anexos, em que: A FIG. 1 é um cromatograma IE-HPLC representativo obtido depois que um conjugado de hGH de longa ação foi
. 21/29 analisado quanto a estabilidade por IE-HPLC durante seu armazenamento a 4ºC por três meses em uma solução tampão com valores de pH variados conforme descrito no Exemplo 4; e A FIG. 2 é um gráfico obtido após análise da estabilidade de um conjugado de hGH de longa ação por IE- HPLC durante seu armazenamento a 4ºC por seis meses em uma solução tampão de pH 5.2 conforme descrito no Exemplo 7. [Método da Invenção) 40 Melhor compreensão da presente invenção pode ser obtida com base nos exemplos a seguir que se destinam a ilustrar, mas não são elaborados como limitadores da presente invenção.
[EXEMPLO 1) Preparação de Conjugado de hGH de Longa Ação ALD-PEG-ALD (IDB), que é um polietilenoglicol de 3,4 kDa com um grupo aldeído em cada extremidade, foi conjugado com hGH (PM de 22 kDa) e em seguida ligado ao N-terminal de uma região Fc aglicosilada derivada de IgG4 humana (PM de 50 kDa), com subsequente purificação para produzir um conjugado hGH-PEG-Fc.
[EXEMPLO 2] Avaliação do Conjugado de hGH de Longa Ação quanto a Estabilidade na Presença ou na Ausência de Sal Para avaliar a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação na formulação que compreende uma solução tampão, um açúcar de álcool e um surfactante não iônico na presença ou na ausência de um sal, o conjugado de hGH de longa ação foi armazenado a 25ºC durante quatro semanas na formulação da Tabela 1 adiante, e então sua estabilidade foi analisada
E 22/29 usando-se cromatografia por troca iônica (IEC) e cromatografia por exclusão de tamanho (SEC). Na formulação, foram usados solução tampão de citrato como tampão, manitol como o álcool de açúcar e polissorbito 80 como o surfactante não iônico. Na Tabela 2, IE-HPLC (%) e SE-HPLC (%) são representadas por (% de Área/% de Área de Início), mostrando a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação em comparação com à pureza inicial. [Tabela 1) mo ee eee ES ES açúcar
19.5 jNa-Citrato 20 mM |Nacl Manitol1 |Polissorbato 8d ee Fe fee ft eo pese mg/ml |(pR S.2) a s* la 0,005%) [Tabela 2) e [É fm Toeaa Tt ada [5 [ota dra]raa] [jm as fas faso fio fãs fase ão Ei res fi as fr es Como se pode compreender a partir dos dados, a estabilidade do conjugado de hGH de longa ação foi mantida em um nível notavelmente mais elevado quando ele foi armazenado a 25ºC durante 4 semanas em uma formulação contendo manitol a 5% na presença de NaCl, especialmente NaCl 150 mM, em comparação com a formulação isenta de sal. [EXEMPLO 3] avaliação do Conjugado de hGH de Longa Ação quanto a Estabilidade em Relação a Álcool de Açúcar Durante o armazenamento do hGH de longa ação em uma formulação compreendendo uma solução tampão como um estabilizador, Nacl como um agente isotônico, um
.. 23/29 surfactante não iônico e um álcool de açúcar, Oo efeito do álcool de açúcar sobre a estabilidade do hGH de longa ação foi examinado. Na formulação, uma solução tampão de ácido cítrico S (citrato de sódio, pH 5,2) foi usada como à solução tampão, manitol ou sorbitol como o álcool de açúcar e polissorbato 80 como Oo surfactante não iônico.
O conjugado de hGH de longa ação foi armazenado a 25ºC durante quatro semanas nas formulações da Tabela 3 adiante, e então sua estabilidade foi analisada usando-se cromatografia por troca iônica (IEC) e cromatografia por exclusão de tamanho (SEC). Na Tabela 4, IE-HPLC (%) e SE- HPLC (%) são representadas por (% de Área/% de Área de Início), mostrando a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação em comparação com a pureza inicial. Tabela 3 e o a açúcar [Es ic Fe "| mg/mb (pH 5.2) 150 mM | a St a 0.005% IZ Na-Citrato 20 mM |NaCl Sorbitol | Políssorbato 80 ma/mL |(pH 5.2) 150 mM fa 5% a 0.005% mg/mL (pe 5.2) 150 mM ja 5% a 0.005% Aarg-nCl a 05% Tabela 4
EEE pon pes rs oz oo so fio os | Ene Eee fes o ue e a o
2. Ee eee e e ps e)
o. 24/29 Como pode ser observado nas tabelas acima, a estabilidade dos alcoóis de açúcar manitol e sorbitol foi similar. Além disso, a adição de 0,5% de L-Arg-HCl ao manitol não interferiu na estabilidade do conjugado de hGH de longa ação. [EXEMPLO 4] Avaliação do Conjugado de hGH de Longa Ação quanto a Estabilidade em Relação ao pH da Solução Tampão A estabilidade do hGH de longa ação foi avaliada em uma solução tampão com valores de pH variados. Neste contexto, o conjugado de hGH de longa ação foi armazenado a 4ºC durante três meses nas formulações da Tabela 5 adiante, e então sua estabilidade foi analisada usando-se cromatografia por troca iônica (IEC). Na Tabela 6, IE-HPLC (%) é expressa como (t de Área/%t de Área de Início), mostrando a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação e impurezas em comparação com pureza inicial como um limite superior principal e limites superiores de impureza, respectivamente (FIG. 1). 2o Tabela 5
LEE A çúcar que fes CPE. quo Passe mg/mE | (pX 5.2) 150 mM as la 0.005% :2 3.5 Na-Citrato 20 mM |NaCl Nensco: [Polisaorbaça sd NH (pº 5.5) 150 mM ast a 0.005% | a tp? 65.0) 250 mM a st la 9.005%
—. 25/29 Tabela 6 Tempo|IE-HPLC (%) IM; e jo jm [* 6 dat 8 10 lprincipa. om joo oo jon Joolania6s “fia f15 Josjorjor | ce o.o Jaz oo ass — fas [31 Jos loojor a for joz foi fala? fio 6 losjonhoz | le jon eo Jon loujnoles e is esfera | ro pio epa ne pi pa lo bras pu ar pa oo fia oo aa er faz bs polos Jow io oo on aos sz fia fis faserpa | opine a er az eo Jos foo fes ar tez Tosa for Após armazenamento por 6 meses, os conteúdos de impureza 6 e 7 foram reduzidos em pH 5.2, em comparação com pH 5.5 e pH 6.0, demonstrando que a estabilidade do conjugado de hGH 5 de longa ação na solução tampão com pH de 5.2 foi melhorada (FIG. 1). As impurezas foram analisadas por mapeamento de peptídio, seguido por determinação dos pesos moleculares por meio de LC-MS/MS,. As impurezas à6 e 7 foram determinadas quanto à impurezas desaminadas.
[EXEMPLO 5] Avaliação do Conjugado de hGH de Longa AÇão quanto a Estabilidade em Relação ao Surfactante Não Iônico Após armazenamento a 25ºC durante quatro semanas em uma formulação compreendendo o surfactante não iônico polissorbato 80 ou 20 ou poloxânmero 188 como um estabilizador, a estabilidade do hGH de longa ação foi avaliada usando-se SEC e IEC. Na formulação, conforme se observa na Tabela 7, solução tampão de ácido cítrico com pH
5.2 e manitol foram usados como a solução tampão e o álcool
SE 26/29 de açúcar, respectivamente. Na Tabela 8, IE-HPLC (%) e SE- HPLC (%) revelaram a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação em comparação com à pureza inicial. Tabela 7 No. |Conc. [Solução tampão |Sal Álcool! |&urfactante
EE SEARA
19.5 —|[Na-Citrato 20 mM|NaCl IManitol [0-05 mg/mL de Er EE 1 cada ca ci LA mg/mL (pH 5.5) 150 MM 1 54 poloxâmero 188 mg/ml |(pR S.2) 150 nM ja St polissorbato 20
40.05 mg/ml de políissorbato 80 corresponde à 0.005% de políssorbato 80. Tabela &
ESPESSO leio semanas semanas semana |semanas| semanas ob ss pes fi ss ps fas ja oo fases fase vo oo oo asa vo | a fmofes per ss o 7 as oa 2 Dados não disponíveis em decorrência da precipitação por agregação.
Como compreendido a partir dos dados, foi observado que a estabilidade do conjugado de hNhGH de longa ação aumentou na presença de polissorbato 80. No caso de polissorbato 20, nenhuma diferença em relação ao polissorbato 80 foi detectada na estabilidade do conjugado de longa ação até duas semanas, mas, após armazenamento por quatro semanas, houve uma diferença significativa na estabilidade relacionada com eles embora eles tenham sido muito similares entre si. Além disso, o conjugado de hGH de longa ação sofreu agregação após armazenamento a 25ºC e 27/29 durante duas semanas na formulação contendo 2 mg/mL de poloxâmero 188. [EXEMPLO 6] Comparação entre a Estabilidade do Conjugado de hGH de Longa Ação e a Estabilidade do Agente Terapêutico Norditropin Comercialmente Disponível A capacidade de estabilização da formulação composta de solução tampão à base de citrato com pH 5.2, manitol e polissorbato 80, finalmente selecionada por meio das análises das avaliações de estabilidade dos Exemplos 2 a 5, foi avaliada mediante comparação com a formulação líquida de hNnGH comercialmente disponível Norditropin (Novo Nordisk). A concentração de Norditropin foi de 10 mg/mL e seus ingredientes são fornecidos na Tabela 9, adiante. Eles foram armazenados a 25ºC durante quatro semanas. Para confirmar uma diversidade de cargas, Norditropin foi avaliada usando-se eletroforese capilar (CE) e SEC conforme descrito na European Pharmacopoeia. Por outro lado, O conjugado de hGH de longa ação da presente invenção foi analisado por meio de IEC e SEC, que têm princípios similares para a avaliação por CE. Os resultados são fornecidos na Tabela 10, adiante. CE (%) ou IE-HPLC (%) e SE-HPLC (%) exibem a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação em comparação com a pureza inicial. Tabela S formulação Conc. |So1ução Sal e Álcool de Surfactante
E EEE outros Norditro-|10 ma/ml — | 3 mg/ml |1.13 mg/ml de |3 mg/ml de pin de fenol |histidina poloxâmero
38.7 mg/ml de [188 - e GH de pero cas longa 16 mg/ml de |20 mM 156 xx 26 a 0,005% 39 & E (E8 512) -
E 28/29 Tabela 1C Formulação |CE (9) or IEC (%) ISEC (%) Tní- 1 2 4 |Início| 2 2, |eiº semana |semanas|semanas semana | semanas | semanas [ess fin be fo os fm fo fer fo hGH de 100 96,4 193.3 99.5 99.3 longa ação Como pode ser observado, a formulação da presente invenção garantiu a estabilização do hGH em um nível tão elevado quanto o da formulação de hGH comercialmente disponível ou em nível mais elevado.
Tais resultados demonstram que à formulação líquida de NGH de longa ação da presente invenção pode proporcionar excelente estabilidade de armazenamento para hGH. [EXEMPLO 7] Avaliação do Conjugado de hGH de Longa Ação quanto a Estabilidade de Armazenamento a Longo Prazo Para avaliar a estabilidade de armazenamento a longo prazo da formulação líquida composta de solução tampão de ácido cítrico com pH de 5.2, NaCl, manitol e polissorbato 80, as amostras foram analisadas quanto a estabilidade após armazenamento a 4ºC durante seis meses na formulação.
Os resultados são fornecidos na Tabela 11. IE-HPLC (%), SE- HPLC (%) e conteúdos de proteína (%) revelaram a pureza residual do conjugado de hGH de longa ação em comparação com a pureza inicial.
Tabela 11 [Teste de Estabilidade de Armazenamento à Longo Prazo (Armazenamento a 4ºC) Perío-Proprie- Teste de Teste de Con- facividade| do de |dade Identificação Purificação teúdo [Biológica| Arna- de zena- Pro- mento teina % IE-HPLC |Western |[SDS- [IE- |SE- PAGE |HPLC |HPLC Blot (as (9)
e 29/29 IIníciclIncolor |5,3 |Confir- |conzir-|Cen- [100,0 [100,0 [100,0 |Confir- jmado mado fir- mado Imado t Incolor |5,3 |Confir- |Confir-/Cen- 985 1999 |1N4,2 |Confir- mês made medo — |fir- mado imado 3 Incolor |5,3 |Confir- |Confir- iCon- |98,5 [100.0 [104.5 |confir- meses Imado mado fir- mado mado |Incolor |5.3 [Confir- |Confir- |Con- 197,2 |/99.3 [101.9 |confir- jmado jmado fir- mado mado Foi observado que o conjugado de hGH de longa ação da presente invenção foi mais estável por mais de seis meses na formulação líquida.
Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido descritas com propósitos ilustrativos, aqueles com experiência prática perceberão que várias modificações, adições e substituições são possíveis, sem desviar-se do objetivo e do princípio da invenção conforme apresentado nas reivindicações anexas.