CZ2001657A3

CZ2001657A3 - Bifunkční protilátky, radioaktivně značená látka a produkt tvořený protilátkami a jejich použití k výrobě přípravku pro léčbu rakoviny nebo pro diagnostické metody

Info

Publication number: CZ2001657A3
Application number: CZ2001657A
Authority: CZ
Inventors: Peter John Harrison
Original assignee: Ks Biomedix Ltd.
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-07-11

Abstract

Bifunkční protilátka mající afinitu pro cílové místo a afinitu pro organickou molekulu kovalentně navázanou na cytotoxickou látku nebo na enzym schopný konvertovat proléčivo na jeho cytotoxickou formu a použití protilátky v terapii nebo diagnóze, obzvláště u léčby nádorů.

Description

BIFUNKČNÍ PROTILÁTKY, RADIOAKTIVNĚ ZNAČENÁ LÁTKA A PRODUKT TVOŘENÝ PROTILÁTKAMI A JEJICH POUŽITÍ K VÝROBĚ PŘÍPRAVKU PRO LÉČBU RAKOVINY NEBO PRO DIAGNOSTICKÉ METODY

OBLAST TECHNIKY

Tento vynález se týká bifunkčních protilátek a jejich použití při směrování protinádorových látek in vivo.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY

Směrování terapeutických látek na určitá místa in vivo je dobře známo. Konkrétně je velmi vhodné směrovat protinádorové látky do místa nádoru, aby se zvýšila koncentrace látky v tomto místě, čímž se zlepší její účinnost při neutralizaci nádoru. Příklady látek, které jsou směrovány na nádory, jsou dobře známy, mnohé z nich závisí na specifitě monoklonálních protilátek pro dopravení diagnostických nebo terapeutických látek do cílového místa. Jeden přístup využíval konjugátů protilátky s radionuklidy, které jsou lokalizovány v cílové tkáni, kde radionuklid může vykonávat svůj cytotoxický účinek.

Avšak ukázalo se, že existují problémy s využitím konjugátů protilátka-radionuklid, například slabá penetrace konjugátů do cílového místa z důvodu vysoké molekulové váhy konjugátu. Kromě toho se musí konjugátu, aby byl terapeuticky účinný, ponechat dostatek času na lokalizaci v cílovém místě. Radionuklid je proto v těle přítomen déle a to má za následek nechtěnou toxicitu v necitových místech.

Proto je vhodné podat protilátku nezávisle na cytotoxické radioaktivně značené látce, aby bylo umožněno protilátce lokalizovat se v cílovém místě před tím, než se podá cytotoxická radioaktivně značená látka.

US-A-5630996 popisuje jeden přístup, který využívá konjugátů protilátka-streptavidin ke směrování radioaktivně značeného biotinu. Streptavidin má vysokou afinitu pro biotin a je schopen lokalizovat radionuklid v cílovém místě prostřednictvím interakce biotin-streptavidin. Avšak streptavidin je protein a je u lidí imunogenní a tudíž není vhodný pro opakované dlouhodobé terapeutické použití.

US-A-5591828 odhaluje bispecifické protilátky, které mají afinitu pro cheláty kovů a pro určitý epitop proteinu. Avšak cheláty EDTA-Y⁹⁰ a DTPA-Y⁹⁰ výhodněji vyžadují kovalentní přidání fos-peptidu, který interaguje s jun-peptidem na protilátce, aby se dosáhlo lokalizace dostatečného > · · · · · • · >·· · ·

ΟΛ množství Υ v cílovém místě. Kromě toho může docházet k disociaci mezi chelatační látkou (EDTA) a radionuklidem (Y⁹⁰). Proto nemusí být lokalizace v místě nádoru dostatečná a proces produkce konjugátů fos-peptid-chelát kovu je zdlouhavý a nevhodný pro výrobu ve velkém měřítku.

• · · · ♦ ··· ·· ·»

PODSTATA VYNÁLEZU

Předkládaný vynález se týká bifunkčních protilátek, které mají afinitu jak pro antigen přítomný v místě nádoru, tak pro terapeutickou nebo diagnostickou látku, přičemž látkou je organická molekula, která je radioaktivně značená nebo je kovalentně navázaná na cytotoxickou látku.

V jiném provedení je organická molekula navázaná na enzym schopný konvertovat pro-léčivo na cytotoxickou formu.

Vynález proto poskytuje prostředek pro zvýšení lokalizace terapeutické látky v cílovém místě u savců tím, že se postupně podá bifunkční protilátka a organická molekula.

Vynález může mít použití v terapeutických nebo diagnostických aplikacích.

Typicky, organickou molekulou je biotin nebo organická molekula, která vykazuje dobrou penetraci v cílovém místě a jinak má neutrální biodistribuci in vivo.

Jednou z výhod předkládaného vynálezu je fakt, že je možné podat cytotoxickou látku, která se bude lokalizovat v požadovaném cílovém místě prostřednictvím interakce s protilátkou, ale která bude mít omezenou toxicitu knecílovým tkáním, a nenavázaná látka bude z těla účinně odstraněna.

V jednom provedení je cytotoxickou látkou radionuklid a je kovalentně navázán na organickou molekulu nebo je sám součástí organické molekuly. Radionuklid může být vybrán tak, aby poskytoval terapeutický účinek, např. jako protinádorová látka, nebo může být podán pro diagnostické účely, např. zobrazeni nádoru.

V jiném provedení je organická molekula spojena s enzymem, který může být využit k přeměně vhodného pro-léčiva na aktivní cytotoxickou formu.

Protilátky z předkládaného vynálezu mohou být produkovány s využitím konvenčních technik, například hybridomovou syntézou, technikami rekombinantní DNA nebo pomocí Phage display. Protilátky mohou být odvozeny z jakýchkoliv druhů, včetně hlodavců, ačkoliv se preferuje, když jsou protilátky odvozeny z jiných savců než hlodavců, např. ovcí, koz nebo krav, aby se získaly vysokoafinní protilátky.

Typicky, protilátky budou mít afinitu alespoň 1O¹⁰ 1/mol, výhodně 10¹¹ 1/mol, výhodněji 10¹²1/mol a nej výhodněj i 10¹³1/mol pro určitý ligand.

* · * *

Bifunkční protilátkou podle tohoto vynálezu může být celá protilátka nebo její fragment, např. f(ab)₂. V jiném provedení mohou protilátku tvořit dva jednoduché řetězce fv fragmentů. Příprava bifunkčních sFvs je dobře známa. Např. Carter a spol., Current Opinion in Biotechnology 1997, 8: 449-454, odhaluje produkci bifunkčních sFvs pomocí Phage display knihoven.

Navíc lze protilátky modifikovat technikami rekombinantní DNA na „humanizované“ protilátky, které jsou méně imunogenní podají-li se pacientům. Humanizované protilátky mají obsahovat alespoň jeden hypervariabilní region jak z monoklonální protilátky mající afinitu pro cílový antigen, tak z monoklonální protilátky s afinitou pro organickou molekulu. Zbývající část variabilní oblasti protilátky je z lidského imunoglobulinu. Vyšší množství lidského imunoglobulinu může být přítomno v celé protilátce nebo fragmentu, např. F(ab)₂. Je-li použit jednořetězcový Fv fragment, může fragment obsahovat hypervariabilní oblasti tak, jak bylo popsáno výše, a výhodně variabilní kostru z lidského imunoglobulinu.

Protilátka má afinitu pro určité cílové místo. Typicky je cílovým místem nádor a protilátka má afinitu pro antigen asociovaný s nádorem.

PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU

PŘÍKLAD 1.

Příkladem antigenu asociovaného s nádorem je karcinoembryonální antigen (CEA), který se nachází u kolorektálních nádorů a jiných adenokarcinomů.

Ve výhodném provedení má protilátka ligand-afinitu pro organickou molekulu, která je radioaktivně značená. Vynález zahrnuje jak separátní kovalentní připojení radionuklidu k organické molekule, tak jednoduché radioaktivní značení vhodného atomu organické molekuly samotné. Například organická molekula obsahuje atom fosforu nebo jodu, který se radioaktivně označí, aby dal vznik cytotoxické organické molekule. Podání molekuly lokalizuje radionuklid v místě nádoru přes vazbu na protilátku, aby došlo k cytotoxickému účinku na nádor. Radionuklidy s cytotoxickými účinky jsou velmi dobře známy. Výhodným radionuklidem použitelným v tomto vynálezu je radioisotop jodu, např. I¹²³, 1¹²⁴ a I¹²⁵, které mohou být využity k diagnostickým účelům a I¹³¹, který je využitelný jako terapeutická látka. Dalším výhodným radionuklidem, který je využitelný v tomto vynálezu, je P³².

Cytotoxickou látkou může být také cytotoxické léčivo, např. ricin nebo calicheamycin.

V jiném provedení je organická molekula spojena (konjugována) s enzymem. Enzym je schopen konvertovat vhodné pro-léčivo na aktivní cytotoxickou formu. Termín „pro-léčivo“, jak se zde používá, definuje inaktivní formu léčiva, které může být rozštěpeno enzymatickým působením • ·

·· ·

2a uvolnění terapeuticky-aktivní formy. Vhodný systém enzym-pro-léčivo zahrnuje karboxypeptidázy a modifikované deriváty yperitu.

Organické molekuly, které jsou využitelné v předkládaném vynálezu, musí být schopny specifické interakce s protilátkou. Proto musí mít molekuly dostatečnou velikost, aby vyvolaly imunitní odpověď pro produkci protilátek, jsou-li konjugovány s proteinovým nosičem, nebo musí mít dostatečnou velikost, aby usnadnily tvorbu protilátek z knihoven protilátek, např. vnesených do filamentózních fágů. Výhodně jsou organické molekuly spojené s cytotoxickou látkou nebo enzymem schopny projít skrz výstelku vaskulatury, aby dosáhly cílového místa. Molekulová váha organické molekuly je výhodně méně než 1500, výhodněji méně než 1000. Organické molekuly jsou výhodně netoxické, pokud nejsou radioaktivně značeny. Navíc značené organické molekuly by měly mít neutrální biodistribuci, pokud jsou podány pacientovi bez bispecifícké protilátky, a je výhodné, jsou-li vybrány takové molekuly, které se neakumulují ve štítné žláze a jsou rychle odstraňovány ledvinami. Je také prospěšné, jestliže jsou molekuly snadno odvoditelné z neznačené parentální molekuly a je-li odvozená, značená molekula stabilní po podání. Konjugáty by výhodně měly být ve vodě rozpustné, aby se usnadnila příprava ve vhodných pomocných látkách. Vhodné organické molekuly zahrnují netoxické látky, ačkoliv se molekuly mohou stát cytotoxickými tím, že se radioaktivně označí.

Ve výhodném provedení je radioaktivně značenou organickou molekulou radioaktivně značený biotin. V dalším výhodném provedení je touto molekulou molekula podle vzorce I

(0 tzn. 4,4-bis(4-hydroxy-3,5-dijodfenyl) pentanová kyselina.

V dalším výhodném provedení je to molekula podléřvzorce II

x’ • · kde R¹ a R² jsou nezávisle na sobě radioaktivně značené struktuiy, např. radioaktivní jod, methylová skupina nebo fenylová skupina, a X¹ a X² jsou nezávisle na sobě H nebo OH. Výhodnými radioaktivně značenými molekulami jsou N-(4-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6hexandiamin a N-(2-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin, kde jeden z atomů jodu nebo každý z nich může být jakýkoliv z izotopů I¹²³, 1¹²⁵, 1¹²⁴ a I¹³¹.

Pro použití v tomto vynálezu mohou být bispecifícké protilátky a cytotoxické látky vytvořeny v kitu, např. obsahujícím dvě odděleně zabalené složky nebo složky ve dvou oddělených obalech. Každá složka může být vytvořena s vhodným nosičem nebo pomocnou látkou, jejichž příklady jsou dobře známy, v závislosti na způsobu podání, např. orálním nebo intravenózním.

Dvě složky budou obvykle podávány postupně. Účinné množství každé z nich může být snadno určeno vyškolenou osobou a bude záviset na typických faktorech jako je umístění, závažnost a rozšíření nádoru, stav subjektu atd. Je samozřejmě rysem tohoto vynálezu, že množství cytotoxické látky, které je vyžadováno, bude menší než množství bez protilátky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Bifunkční protilátka s afinitou pro nádor a pro terapeutickou nebo diagnostickou látku, kde látkou je organická molekula.
2. Bifunkční protilátka s afinitou pro nádor a pro terapeutickou nebo diagnostickou látku, kde je látkou organická molekula kovalentně navázaná na enzym.
3. Protilátka podle nároků 1 nebo 2, která má afinitu k ligandu alespoň 1O¹⁰1/mol.
4. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde má organická molekula molekulovou váhu menší než 1500.
5. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde je organická molekula rozpustná ve vodě a má neutrální biodistribuci in vivo.
6. Protilátka podle nároku 1, kde je radionuklidem I¹²³, 1¹²⁴, 1¹²⁵, P³² a I¹³¹.
7. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde je molekulou radioaktivně značená 4,4-bis(4-hydroxy-3,5-dijodfenyl) pentanová kyselina.
8. Protilátka podle nároků 1 až 6, kde je molekula podle vzorce (Π) kde R¹ aR² jsou nezávisle na sobě radioaktivní značky, např. radioaktivně značený jod, methylová skupina nebo fenylová skupina, a X¹ a X² jsou nezávisle na sobě H nebo OH.

• · · · « « • · *···*··’ *·*’ ϊ *.·* -2.

Ί »
9. Protilátka podle nároku 8, kde je molekula radioaktivně značený N-(4-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin nebo N-(2-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin.
10. Protilátka podle nároku 1 nebo 2, kde je molekulou biotin.
11. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde je afinita protilátky pro nádor * realizována přes antigen asociovaný s nádorem.
12. Protilátka podle nároku 11, kde je antigenem karcinoembryonální antigen.
13. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde je protilátka tvořena dvěma jednoduchými řetězci Fvs.
14. Protilátka podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde je protilátka tvořena alespoň jednou konstantní oblastí odvozenou z lidského imunoglobulinu.
15. Radioaktivně značená látka, kde je látkou 4,4-bis(4-hydroxy-3,5-dijodfenyl) pentanová kyselina, N-(4-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin nebo N-(2-hydroxy-3,5- dij odbenzoyl)-1,6-hexandiamin.
16. Radioaktivně značená 4,4-bis(4-hydroxy-3,5-dijodfenyl) pentanová kyselina, N-(4-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin nebo N-(2-hydroxy-3,5-dijodbenzoyl)-l,6-hexandiamin pro použití v metodách terapie nebo diagnostiky.
17. Použití protilátky podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, pro výrobu přípravku k léčbě rakoviny.
18. Použití protilátky podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14, pro výrobu přípravku k využití při diagnostických metodách.
19. Produkt tvořený bifunkční protilátkou s afinitou pro nádor a pro organickou molekulu, a terapeutická nebo dianostická látka, která je organickou molekulou kovalentně navázanou na cytotoxickou látku nebo která je radiaktivně značenou organickou molekulou, pro simultánní, po sobě následující nebo separátní použití při léčbě nádorů.
20. Způsob léčby nebo diagnózy choroby asociované s nádory, vyznačující se následným podáním i) bifunkční protilátky mající specifitu pro nádor a pro terapeutickou nebo diagnostickou látku; ii) terapeutickou nebo diagnostickou látkou, kde je látkou organická molekula, která je radioaktivně značena neboje kovalentně navázána na cytotoxickou látku.