DE102018113509A1

DE102018113509A1 - Microemulsion for dermal hyposensitization with allergens

Info

Publication number: DE102018113509A1
Application number: DE102018113509.2A
Authority: DE
Inventors: Christopher Kiselmann; Christian Möbs; Thomas Schmidts; Wolfgang Pfützner; Frank Runkel; Christina Zinecker
Original assignee: Philipps Universitaet Marburg; Technische Hochschule Mittelhessen
Current assignee: Philipps Universitaet Marburg; Technische Hochschule Mittelhessen
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-12-12
Also published as: WO2019234032A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Bereitstellung einer Mikroemulsion enthaltend mindestens ein Allergen für die Hyposensibilisierung eines menschlichen oder tierischen Patienten gegen mindestens ein Allergen wie z.B. Bienengift, Wespengift, Pollenallergene, Allergene von Hausstaubmilben, Tierallergene oder Nahrungsmittelallergene mit einer Mikroemulsion, so dass eine dermale Applikation der Allergene möglich ist. Die Mikroemulsion umfasst PEG-8 caprylic/capric glyceride, Polyglyceryldioleat sowie eine Wasserphase, eine Ölphase und darin mindestens ein dispergiertes Allergen. In vivo-Experimente zeigen, dass mit dieser Mikroemulsion das Allergen das Stratum corneum durchdringt und in den menschlichen oder tierischen Körper gelangt. Die Induktion von Allergentoleranz durch diese innovative Art der Hyposensibilisierung und damit die klinische Wirksamkeit ist bereits anhand von reduzierten Temperaturabfällen in vivo im Mausmodell dargelegt.The invention relates to the provision of a microemulsion containing at least one allergen for the hyposensitization of a human or animal patient to at least one allergen, e.g. Bee venom, wasp venom, pollen allergens, allergens of dust mites, animal allergens or food allergens with a microemulsion so that a dermal application of the allergens is possible. The microemulsion comprises PEG-8 caprylic / capric glycerides, polyglyceryl dioleate and a water phase, an oil phase and at least one dispersed allergen therein. In vivo experiments show that with this microemulsion the allergen penetrates the stratum corneum and enters the human or animal body. The induction of allergen tolerance by this innovative type of hyposensitization, and thus the clinical efficacy, has already been demonstrated in the mouse model with reduced temperature drops in vivo.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikroemulsion zum Einbringen von mindestens einem Allergen in die Haut.The invention relates to a microemulsion for introducing at least one allergen into the skin.

Allergene sind Substanzen, die im menschlichen oder tierischen Organismus Überempfindlichkeitsreaktionen des Immunsystems hervorrufen können, sogenannte allergische Reaktionen. Bei Allergenen handelt es sich üblicherweise um körperfremde Moleküle (meist Proteine), die im Rahmen einer normalen Immunantwort als harmlos erkannt werden und somit in einem gesunden Organismus keine allergische Reaktion auslösen. Im Gegensatz dazu wird das Allergen jedoch vom Immunsystem eines allergischen Organismus als gefährlich eingestuft und löst eine allergische Reaktion aus. Beim ersten Allergenkontakt kommt es zu einer Sensibilisierung, die noch weitgehend symptomlos verläuft. Ein wiederholter Kontakt mit dem gleichen Allergen führt zu einer krankmachenden allergischen Entzündungsreaktion, die je nach Art des Allergens und des Reaktionstyps die typischen Krankheitsbilder einer allergischen Reaktion wie Rhinokonjunktivitis allergica („Heuschnupfen“), Asthma bronchiale bis hin zu einem anaphylaktischen Schock hervorrufen kann.Allergens are substances that can cause hypersensitivity reactions of the immune system in the human or animal organism, so-called allergic reactions. Allergens are usually foreign molecules (usually proteins), which are recognized as harmless in a normal immune response and thus do not trigger an allergic reaction in a healthy organism. In contrast, the allergen is classified by the immune system of an allergic organism as dangerous and triggers an allergic reaction. The first contact with allergens causes sensitization, which is still largely symptomless. Repeated exposure to the same allergen results in a pathogenic allergic inflammatory reaction, which, depending on the nature of the allergen and the type of reaction, can cause typical allergic reactions such as rhinoconjunctivitis allergica ("hayfever"), bronchial asthma, or even anaphylactic shock.

Die bekanntesten und klinisch relevantesten Allergene sind: Insektengiftallergene insbesondere Bienen- und Wespengift, Pollenallergene, v.a. Birken- und Gräserpollen, Allergene von Hausstaubmilben sowie Tier- und Nahrungsmittelallergene. Dabei wird der Begriff „Allergen“ zumeist synonym mit der eigentlichen Allergenquelle verwendet. So besteht z.B. Bienengiftextrakt aus einer komplexen Mischung von mindestens 13 bekannten Einzelallergenen. Dazu gehören verschiedene Proteine wie Phospholipase A2 (Api m 1), Apamin, Hyaluronidase (Api m 2), Melittin (Api m 3), Mastzellen-degranulierendes Peptid, Tertiapin, Secamin und kleinere Moleküle wie Histamin, Dopamin und Noradrenalin. Wespengift enthält als Hauptallergen das Antigen 5 (Ves v 5), zudem Hyaluronidase, Phospholipase A sowie wespenspezifische Phospholipase B. The best-known and clinically most relevant allergens are: Insect venom allergens, in particular bee and wasp venom, pollen allergens, v.a. Birch and grass pollen, allergens of dust mites and animal and food allergens. The term "allergen" is mostly used synonymously with the actual allergen source. For example, there is Bee gin extract from a complex mixture of at least 13 known single allergens. These include various proteins such as phospholipase A2 (Api m 1), apamine, hyaluronidase (Api m 2), melittin (Api m 3), mast cell degranulating peptide, tertiapine, secamine and smaller molecules such as histamine, dopamine and norepinephrine. Wasp venom contains antigen 5 (Ves v 5) as the major allergen, as well as hyaluronidase, phospholipase A and wasp-specific phospholipase B.

Unter den IgE-vermittelten Allergien stellt die Insektengiftallergie eine der gefährlichsten Allergien dar, da diese bei Allergikern von einer auffälligen Stichreaktion mit Hautrötung und Schwellung bis hin zu sehr heftigen Reaktionen mit Atemnot, Bauchbeschwerden, Schwindel, Kreislaufproblemen oder gar bis zur Bewusstlosigkeit oder einem anaphylaktischen Schock mit möglichem letalen Ausgang verlaufen kann.Among the IgE-mediated allergies, the insect venom allergy is one of the most dangerous allergies, as in allergy sufferers from a conspicuous stinging reaction with redness and swelling to very violent reactions with breathlessness, abdominal discomfort, dizziness, circulatory problems or even to unconsciousness or anaphylactic shock with possible lethal outcome.

Zur symptomatischen Behandlung einer allergischen Reaktion stehen hauptsächlich Antihistaminika und Glukokortikoide sowie für - besonders schwere allergische Reaktionen - Adrenalin zur Injektion zur Verfügung. Die allergenspezifische Immuntherapie, auch Hyposensibilisierung genannt, ist dagegen die einzige anerkannte Therapieform, die eine Allergie ursächlich behandelt und somit langfristig Überreaktionen des Immunsystems im Rahmen einer allergischen Reaktion verhindern kann. Dabei wird durch die kontinuierliche Gabe kleinerer Allergenmengen versucht, eine Toleranz des Immunsystems gegenüber dem betreffenden Allergen zu induzieren, so dass ein erneuter Allergenkontakt nur noch geringe oder bestenfalls gar keine allergischen Beschwerden mehr verursacht. Umgangssprachlich wird daher auch gelegentlich von einer „Allergie-Impfung“ gesprochen. Im medizinischen Sprachgebrauch finden sich neben den oben erwähnten Bezeichnungen auch die Begriffe „spezifische Immuntherapie“, „Allergie-Immuntherapie“ oder „Desensibilisierung“. Der Begriff „Desensibilisierung“ ist allerdings nicht ganz exakt und gilt als veraltet, weil die Sensibilisierung für das betreffende Allergen durch die Therapie nicht aufgehoben wird. Sie bleibt nach wie vor erhalten, doch das Immunsystem reagiert auf das ursächliche Allergen nach einer erfolgreichen Hyposensibilisierung durch eine Allergenignoranz und/oder Anergie entweder gar nicht mehr allergisch oder nur noch bei sehr starken Allergenbelastungen. Die Hyposensibilisierung zielt darauf ab, den Körper allmählich an ein bestimmtes Allergen zu gewöhnen (Allergentoleranz), so dass es bei Kontakt mit diesem Allergen nicht mehr zu allergischen Beschwerden kommt. Zu diesem Zweck erhalten die Patienten über einen längeren Zeitraum hinweg (i.d.R. 3-5 Jahre) immer wieder das betreffende Allergen verabreicht, wobei die Dosis während der Therapie allmählich immer weiter erhöht wird.For the symptomatic treatment of an allergic reaction are mainly antihistamines and glucocorticoids and - especially for severe allergic reactions - adrenaline for injection available. The allergen-specific immunotherapy, also called hyposensitization, however, is the only recognized form of therapy that causes allergy causally and thus can prevent long-term over-reactions of the immune system in the context of an allergic reaction. The continuous administration of smaller amounts of allergen is trying to induce a tolerance of the immune system to the allergen in question, so that a renewed allergen contact causes only minor or at best no allergic symptoms. Colloquially, therefore, is sometimes spoken of an "allergy vaccine". In medical parlance, the terms "specific immunotherapy", "allergy immunotherapy" or "desensitization" are in addition to the above-mentioned names. However, the term "desensitization" is not exactly exact and is considered obsolete because the sensitization to the allergen in question is not reversed by the therapy. It is still preserved, but the immune system reacts to the causative allergen after a successful hyposensitization by a Allergenignoranz and / or anergy either no longer allergic or only at very high allergen levels. Hyposensitization aims to gradually accustom the body to a specific allergen (allergen tolerance), so that allergic symptoms no longer occur when it comes into contact with this allergen. For this purpose, the patients are repeatedly given the relevant allergen over a prolonged period of time (within the period of 3-5 years), the dose being gradually increased during therapy.

Ist die individuelle Höchstdosis (Erhaltungsdosis) erreicht, wird diese weiterhin in regelmäßigen Abständen verabreicht und zwar je nach Therapieverfahren täglich oder alle 4 bis 6 Wochen. Durch die regelmäßig wiederholte Konfrontation mit dem Allergen „erlernt“ das Immunsystem, das entsprechende Allergen wieder als harmlos einzuordnen. Somit nehmen im Laufe der Zeit die allergischen Beschwerden bei erfolgreicher Therapie spürbar ab und treten bestenfalls überhaupt nicht mehr auf. Die Dauer der Applikation im Rahmen einer allergenspezifischen Immuntherapie kann sich über mehrere Jahre erstrecken und ist davon abhängig, wie die Allergendosen verabreicht werden. Derzeit sind folgende Arten der allergenspezifischen Immuntherapie bekannt:

Bei der subkutanen Immuntherapie (SCIT) erhält der Patient die Allergendosis subkutan, also unter die Haut injiziert wobei das Allergen entweder in einer wässrigen Lösung vorliegt oder an einen Depotträger gebunden ist. Sobald durch entsprechende Dosissteigerungen die individuelle Erhaltungsdosis erreicht ist, wird die Therapie in regelmäßigen Abständen von etwa vier bis sechs Wochen weitergeführt, um eine Toleranz des Immunsystems gegenüber dem Allergen zu erzielen.

If the individual maximum dose (maintenance dose) is reached, it will continue to be administered at regular intervals, depending on the treatment method, daily or every 4 to 6 weeks. By regularly repeated confrontation with the allergen, the immune system "learns" to classify the corresponding allergen again as harmless. Thus, the allergic symptoms decrease in the course of time with successful therapy noticeably and occur at best not at all. The duration of the application in the context of an allergen-specific immunotherapy may extend over several years and depends on how the allergy doses are administered. Currently, the following types of allergen-specific immunotherapy are known:

In subcutaneous immunotherapy (SCIT), the patient receives the allergen dose subcutaneously, ie injected under the skin where the allergen is either present in an aqueous solution or bound to a depot carrier. As soon as the individual maintenance dose is achieved by appropriate dose increases, the therapy is continued at regular intervals of about four to six weeks in order to achieve a tolerance of the immune system to the allergen.

Eine weitere Methode der Hyposensibilisierung ist die sublinguale Immuntherapie (SLIT). Hierbei wird die Allergendosis dem Patienten jeweils unter die Zunge verabreicht und das Allergen über die Mundschleimhaut aufgenommen. Die Verabreichung kann sowohl in Form von Tropfen als auch in Form von schnell löslichen Tabletten geschehen. Die SLIT in Tablettenform ist bisher für die Behandlung einer Gräser- und Hausstaubmilbenallergie zugelassen. Im Unterschied zur SCIT muss die Einnahme der Allergene bei der SLIT zwar täglich erfolgen, kann dafür aber nach einer anfänglichen Einweisung durch den Arzt auch vom Patienten allein weitergeführt werden. Deshalb sind im Vergleich zur SCIT insgesamt weniger Arzttermine erforderlich.Another method of hyposensitization is sublingual immunotherapy (SLIT). Here, the allergen dose is administered to the patient under the tongue and the allergen is absorbed through the oral mucosa. The administration can be done both in the form of drops and in the form of rapidly dissolving tablets. Tablet-based SLIT has been approved for the treatment of grass and house dust mite allergy. In contrast to the SCIT, the intake of allergens in SLIT must be done daily, but can also be continued by the patient after an initial instruction by the doctor. That's why fewer doctor's appointments are required compared to SCIT.

Bei SCIT und SLIT ist eine erfolgreiche Therapie und damit die Ausbildung einer Allergentoleranz, in der frühen Phase durch die Aktivierung von Interleukin-10 sezernierenden, regulatorischen T-Lymphozyten charakteristisch, während in der späten Phase die Reduktion der allergieassoziierten, allergenspezifischen T-Helfer (Th)2-Zellen charakterisiert ist. Auf humoraler Ebene zeichnet sich die Hyposensibilisierung durch die Synthese allergenspezifischer IgG-Antikörper aus. Diese werden blockierende Antikörper genannt, da sie die Bindung von Allergen an IgE unterbinden und damit die IgE-abhängige Freisetzung von Histamin aus den für die Allergie maßgeblichen Effektorzellen (Mastzellen und Basophilen). Gleichzeitig verhindern sie auch die IgE-vermittelte Allergenpräsentation an T-Zellen und spielen damit eine wesentliche Rolle in der Aufrechterhaltung der Allergentoleranz.In SCIT and SLIT, a successful therapy and thus the formation of an allergen tolerance is characterized in the early phase by the activation of interleukin-10 secreting regulatory T-lymphocytes, while in the late phase the reduction of the allergy-associated, allergen-specific T helper (Th ) 2 cells is characterized. On a humoral level, hyposensitization is characterized by the synthesis of allergen-specific IgG antibodies. These are called blocking antibodies because they prevent the binding of allergens to IgE and thus the IgE-dependent release of histamine from the allergy-relevant effector cells (mast cells and basophils). At the same time they also prevent the IgE-mediated allergen presentation to T cells and thus play an essential role in the maintenance of allergen tolerance.

Da bei Allergien gegen Bienengift oder Wespengift ein einziger Stich für den Allergiker zu einem lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock führen kann, stellt eine erfolgreiche Hyposensibilisierung eine lebensrettende Maßnahme dar. Allerdings können bei einer Therapie auch Rötung, Schwellung oder Juckreiz der Haut an der Einstichstelle bzw. bei der sublingualen Therapie im Mund als mögliche Nebenwirkungen auftreten. Im Normalfall sind die Nebenwirkungen generell gering und klingen schnell wieder ab. In schwerwiegenden Fällen kann es jedoch zum starken Anschwellen des kompletten Gesichts- und/oder Rachenbereichs kommen, so dass ein Larynxödem unbehandelt zum Tod durch Ersticken führen kann. Darüber hinaus kann die Gabe der Allergendosen zusätzlich eine Belastung für das Immunsystem darstellen, in dem sich an den Behandlungstagen ein Gefühl der Abgeschlagenheit bei den Patienten bemerkbar macht. Als weitere Nebenwirkung, wenn auch in seltenen Fällen, kann es im Rahmen der subkutanen Hyposensibilisierung zu einem allergischen Schock kommen, wie beschrieben mit potentiell lebensbedrohlichem Krankheitsverlauf. Es besteht also der Bedarf an einer schonenden Alternative für die Hyposensibilisierung, insbesondere bei einer allergenspezifischen Immuntherapie mit Insektengiftallergenen.Since in allergies to bee venom or wasp venom a single sting can lead to a life-threatening anaphylactic shock for the allergy, a successful hyposensitization is a life-saving measure. However, redness, swelling or itching of the skin at the puncture site or at the sublingual therapy in the mouth as possible side effects occur. Normally, the side effects are generally low and resolve quickly. In severe cases, however, it can lead to severe swelling of the entire face and / or throat so that untreated laryngeal edema can lead to suffocation death. In addition, the administration of the allergy doses can also be a burden on the immune system, in which a feeling of fatigue in the patients is noticeable on the treatment days. As a side effect, albeit in rare cases, subcutaneous hyposensitization can lead to allergic shock, as described with potentially life-threatening disease. There is therefore a need for a gentle alternative for hyposensitization, in particular in an allergen-specific immunotherapy with insect venom allergens.

Die Hyposensibilisierung ist auch für Haustiere relevant, denn jeder 5. Hund weist eine Allergie darunter u.a. auch Insektengiftallergie auf und auch Pferde und Katzen leiden unter Allergien gegen Insekten, Pollen, Futtermilben oder Schimmelpilzsporen. Es besteht auch hier der Bedarf an einer schonenden Alternative für die Hyposensibilisierung in der Veterinärmedizin, insbesondere bei einer allergenspezifischen Immuntherapie mit Insektengiftallergenen.The hyposensitization is also relevant for pets, because every 5th dog has an allergy including u.a. also insect poison allergy and also horses and cats suffer from allergies to insects, pollen, feed mites or mold spores. There is also a need here for a sparing alternative for the hyposensitization in veterinary medicine, in particular in an allergen-specific immunotherapy with insect venom allergens.

Eine schonende Verabreichung von Wirkstoffen erfolgt dermal, über die Haut.A gentle administration of active ingredients takes place dermal, over the skin.

Der Fachmann kennt in der dermalen Anwendung z.B. die Bienengiftsalbe Apireven®, Forapin® oder Apisarthron®. Diese enthalten hochkonzentriertes Bienengift, welches gegen rheumatische Beschwerden und Gelenkschmerzen eingesetzt wird. Diese Salben werden an schmerzenden Stellen der Haut aufgetragen, sie erhöhen die Hauttemperatur und fördern die Durchblutung. Somit wird der Sauerstoffmangel in der schmerzenden Zone verbessert. Gleichzeitig kommt es zu lokalen, oberflächlichen Immunreaktionen, so dass die für die Gelenksentzündung verantwortlichen Immunzellen „abgelenkt“ werden und die rheumatischen Beschwerden kurzzeitig gelindert werden. Einige Salben werden alternativ auch gegen Faltenbildung eingesetzt. Apitoxin soll bei dieser Anwendung die Produktion des Hautproteins Kollagen VII unterstützen, welches die Stützfunktion der Haut fördert und somit der Faltenbildung entgegenwirkt. Diese Salben sind allerdings ausdrücklich nicht für Allergiker geeignet und können keinesfalls zur Hyposensibilisierung eingesetzt werden, da zum einen die genaue Zusammensetzung der Komponenten des Bienengiftextrakts nicht bekannt ist, zum anderen die Allergenkonzentration sehr hoch ist und somit schwerwiegende anaphylaktische Reaktionen ausgelöst werden können.The person skilled in the art knows in dermal application e.g. the bee venom cream Apireven®, Forapin® or Apisarthron®. These contain highly concentrated bee venom, which is used against rheumatic complaints and joint pain. These ointments are applied to painful areas of the skin, they increase the skin temperature and promote blood circulation. Thus, the lack of oxygen in the painful zone is improved. At the same time there are local, superficial immune reactions, so that the immune cells responsible for the joint inflammation are "distracted" and the rheumatic complaints are temporarily alleviated. Some ointments are alternatively used to prevent wrinkles. In this application, apitoxin is supposed to support the production of the skin protein collagen VII, which promotes the supportive function of the skin and thus counteracts the formation of wrinkles. However, these ointments are expressly not suitable for allergy sufferers and can under no circumstances be used for hyposensitization, since on the one hand the exact composition of the components of the bees glycemic extract is not known, on the other hand the allergen concentration is very high and thus serious anaphylactic reactions can be triggered.

Der Fachmann weiß, dass eine Salbe, eine Creme aber auch eine Mikroemulsionen zur dermalen Anwendung geeignet ist. Bei einer Mikroemulsion handelt es sich im Allgemeinen um eine Zusammensetzung (Formulierung) aus Wasser, Öl und einem oder mehreren Surfactants, die so kleine Tröpfchen bilden, dass sichtbares Licht an ihnen nicht gestreut wird. Mikroemulsionen sind transparent wie Wasser, während normale Emulsionen eher wie Milch aussehen. Durch geeignete Wahl der Komponenten können Mikroemulsionen so entwickelt werden, dass diese eine Vielzahl unterschiedlicher Substanzen solvatisieren können. Solvatisierung oder Solvatation kennt der Fachmann als einen Vorgang in flüssigen Lösungen, wenn es zu einer Assoziation von Molekülen des Lösungsmittels mit Molekülen oder Ionen des gelösten Stoffes kommt. Eine Wechselwirkung der gelösten Teilchen mit dem Lösungsmittel führt zur Stabilisation der gelösten Teilchen in der Lösung. The skilled worker knows that an ointment, a cream but also a microemulsion for dermal application is suitable. A microemulsion is generally a composition (formulation) of water, oil and one or more surfactants that form small droplets such that visible light is not scattered on them. Microemulsions are as transparent as water, while normal emulsions look more like milk. By suitable choice of the components microemulsions can be developed so that they can solvate a variety of different substances. Solvation or solvation is known to those skilled in the art as a process in liquid solutions when molecules of the solvent are associated with molecules or ions of the solute. An interaction of the dissolved particles with the solvent leads to the stabilization of the dissolved particles in the solution.

Je nach Menge und Art der eingesetzten Surfactants können Mikroemulsionen im Vergleich zu herkömmlichen Zubereitungen (wie Salben, Cremes, Makroemulsionen, etc.) penetrationsfördernd sein. Der Stand der Technik kennt einige Mikroemulsionen, viele davon sind auch zur dermalen Anwendung geeignet. Allerdings handelt es sich dabei meistens um experimentelle Mikroemulsionen, die Komponenten beinhalten, welche zwar das penetrationsfördernde Potential der Mikroemulsionen unterstreichen, jedoch für eine praktische Anwendung am Mensch oder Tier z.B. wegen ihrer dermatotoxischen Effekte nicht geeignet sind.Depending on the amount and type of surfactants used, microemulsions can be penetration-promoting in comparison to conventional preparations (such as ointments, creams, macroemulsions, etc.). The prior art knows some microemulsions, many of which are also suitable for dermal application. However, these are mostly experimental microemulsions containing components which, while underlining the penetration-promoting potential of the microemulsions, are however useful for practical human or animal application e.g. because of their dermatotoxic effects are not suitable.

So beschreibt die WO201313588A1 eine Mikroemulsion zur dermalen Applikation, die das Gift von essbaren Meerestieren als Allergen aufweist. Die DE3844247A1 beschreibt eine Mikroemulsion, die als Pflaster zur transdermalen Applikation geeignet ist. In das Pflaster kann ein Allergen eingebracht werden. Die WO2007070983A1 beschreibt eine weitere Mikroemulsion, die zur transdermalen Applikation geeignet ist und allgemein Allergene aufweisen kann. Dieses ist jedoch nicht zur Hyposensibilisierung und nicht für eine allergenspezifische Immuntherapie geeignet. Die WO2014130761 A1 beschreibt ein drug delivery System, das eine Mikroemulsion zum Transport von Proteinen umfasst. Es besteht aus porösen Partikeln, die z.B. ein Toxin enthalten, welches dann freigesetzt wird. Das Toxin kann zwar auch ein Allergen sein, allerdings ist dieses System ist nicht zur Hyposensibilisierung und nicht zur allergenspezifischen Immuntherapie geeignet. DE102013015112B4 befasst sich ebenfalls mit der Problematik gegen Allergene zu desensibilisieren. Es wird ein Transportsystem in Form von Liposomen für Allergene vorgeschlagen, das auf PEG-Nanopartikeln mit einem Polyethylenglykol-Acetal-Dimethacrylat (PEG-Acetal-DMA)-Makromolekül basiert. Das System ist prinzipiell zur dermalen Applikation geeignet, aber nicht zur Hyposensibilisierung und nicht für eine allergenspezifische Immuntherapie. WO2006113227A1 beschreibt ein weiteres transdermales drug delivery System, das eine Mikroemulsion zum Transport von Proteinen umfasst. EP2621499B1 offenbart eine Zusammensetzung mit Bienengift zur Prävention einer allergischen Reaktion. Die Zusammensetzung ist keine Mikroemulsion. Dieses System ist nicht zur Hyposensibilisierung und nicht zur allergenspezifischen Immuntherapie geeignet. EP2222337B1 offenbart eine Zusammensetzung zur Desensibilisierung gegen Mellitin-freies Bienengift. Die Zusammensetzung ist nicht zur dermalen Anwendung geeignet und es liegt keine Mikroemulsion vor. EP1322330B1 offenbart ein drug delivery System zum Transport von Bienen- oder Wespengift. Die Zusammensetzung ist nicht zur dermalen Anwendung geeignet, denn sie wird direkt in den Lymphknoten injiziert. Es liegt keine Mikroemulsion vor.That's how it describes WO201313588A1 a microemulsion for dermal application, which has the poison of seafood as allergen. The DE3844247A1 describes a microemulsion which is suitable as a patch for transdermal application. In the plaster, an allergen can be introduced. The WO2007070983A1 describes another microemulsion which is suitable for transdermal application and may generally have allergens. However, this is not suitable for hyposensitization and not for an allergen-specific immunotherapy. The WO2014130761 A1 describes a drug delivery system comprising a microemulsion for transporting proteins. It consists of porous particles containing, for example, a toxin, which is then released. Although the toxin may also be an allergen, this system is not suitable for hyposensitization and not for allergen-specific immunotherapy. DE102013015112B4 also deals with the problem of desensitizing allergens. A transport system is proposed in the form of liposomes for allergens based on PEG nanoparticles with a polyethylene glycol-acetal-dimethacrylate (PEG-acetal-DMA) macromolecule. The system is suitable in principle for dermal application, but not for hyposensitization and not for allergen-specific immunotherapy. WO2006113227A1 describes another transdermal drug delivery system comprising a microemulsion for transporting proteins. EP2621499B1 discloses a composition containing bee venom for the prevention of an allergic reaction. The composition is not a microemulsion. This system is not suitable for hyposensitization and not for allergen-specific immunotherapy. EP2222337B1 discloses a composition for desensitizing against mellitin-free bee venom. The composition is not suitable for dermal application and there is no microemulsion. EP1322330B1 discloses a drug delivery system for transporting bee or wasp venom. The composition is not suitable for dermal application because it is injected directly into the lymph node. There is no microemulsion.

Im Stand der Technik ist keine Lösung für eine dermale Hyposensibilisierung, insbesondere zur allergenspezifischen Immuntherapie offenbart, die für Menschen oder Tiere geeignet ist. Die bekannten Lösungen sind nachteilig, da:

• Die Surfactants in zu hohen Konzentrationen eingesetzt werden, so dass sie hautschädigend sind
• Hautunfreundliche Surfactants verwendet werden
• das Allergen nicht ausreichend tief in die Haut penetrieren kann, so dass keine allergieprotektive Immunreaktion induziert wird
• Ölbestandteile enthalten sind, die nicht zur dermalen Applikation am Menschen oder Tier geeignet sind

The prior art does not disclose a solution for dermal hyposensitization, in particular for allergen-specific immunotherapy, which is suitable for humans or animals. The known solutions are disadvantageous because:

• The surfactants are used in too high concentrations so that they are damaging to the skin
• Skin-friendly surfactants are used
• The allergen can not penetrate sufficiently deep into the skin, so that no allergy-protective immune response is induced
• Oil components are included, which are not suitable for dermal application to humans or animals

Keine der im Stand der Technik beschriebenen Allergen aufweisenden Mikroemulsionen ist zur Hyposensibilisierung von Menschen oder Tieren geeignet.None of the microemulsions containing allergens described in the prior art is suitable for the hyposensitization of humans or animals.

Aufgabetask

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach anwendbare, nicht-invasive Möglichkeit zur Hyposensibilisierung eines Patienten (Mensch oder Tier) gegen mindestens ein spezifisches Allergen bereitzustellen. Darüber hinaus soll die Erfindung für die Applikation über die Haut und die besonders empfindliche Allergikerhaut geeignet sein und deshalb Komponenten enthalten, welche sich durch eine gute Hautverträglichkeit auszeichnen.The object of the invention is to provide an easily applicable, non-invasive possibility for hyposensitizing a patient (human or animal) against at least one specific allergen. In addition, the invention is intended for application via the skin and the particularly sensitive allergic skin be suitable and therefore contain components which are characterized by good skin compatibility.

Lösungsolution

Die Aufgabe wird durch eine Mikroemulsion enthaltend mindestens ein Allergen zur dermalen Anwendung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by a microemulsion containing at least one allergen for dermal application having the features of the main claim; advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Mikroemulsion weist PEG-8 caprylic/capric glyceride, Polyglyceryldioleat sowie eine Wasserphase, eine Ölphase und mindestens ein darin dispergiertes Allergen auf, wobei PEG-8 caprylic/capric glyceride und Polyglyceryldioleat in einem Verhältnis von 11:8 (wt%) vorliegen. Dabei ist das Polyglyceryldioleat ausgewählt aus der Gruppe Polyglyceryl-6 dioleat oder Polyglyceryl-3 dioleat. Die Wasserphase umfasst Polyol, Glycerol und PBS, wobei Polyol ausgewählt ist aus der Gruppe Butylenglycol oder Propylenglykol. Die Wasserphase kann alternativ zusätzlich ein Konservierungsmittel vorzugsweise Phenoxyethanol umfassen z.B. mit einem Anteil von 1%. Die Ölphase umfasst Cetearylethylhexanoat und Isopropyl-palmitat. Das mindestens eine Allergen ist ausgewählt aus der Gruppe der rekombinant hergestellten oder aufgereinigten Einzelallergene bzw. aus Kombinationen dieser Einzelallergene, aus aufgereinigten Gesamtallergenextrakte sowie aus der Gruppe der immunogenen Peptide. Das mindestens eine Allergen ist das Hauptallergen des Bienengifts (Api m 1) oder das Hauptallergen des Wespengifts (Ves v 5). Alternativ ist das mindestens eine Allergen ausgewählt aus der Gruppe Pollenallergen, Allergen von Hausstaubmilben, Tierallergen oder Nahrungsmittelallergen. Kombinationen von Einzelallergenen z.B. das Hauptallergen des Bienengifts mit mindestens einem weiteren Pollenallergen, Tierallergen, Nahrungsmittelallergen oder mindestens einem Allergen von Hausstaubmilben sind möglich und können in der Mikroemulsion solvatisiert und einem Patienten zur dermalen Immuntherapie verabreicht werden. Das mindestens eine Allergen bzw. die Kombination von Allergenen wird in einer Konzentration von 0,05 mg/ml bis 1 mg/ml eingesetzt. Alternativ umfasst die erfindungsgemäße Mikroemulsion mindestens einen lipophilen, hydrophilen oder amphiphilen Gelbildner. In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Mikroemulsion mindestens ein Adjuvans aus der Gruppe Aluminiumhydroxid oder Monophosphoryl-Lipid-A. Alternativ umfasst die erfindungsgemäße Mikroemulsion mindestens einen Duft- oder Geschmacksstoff, z.B. einen Bitterstoff, wenn die Mikroemulsion bei Tieren verwendet werden soll oder einen angenehm riechenden Duftstoff, wenn die Mikroemulsion beim Menschen verwendet werden soll. Vorteilhaft ist auch eine Anwendung im Rahmen eines Deodorants.The microemulsion according to the invention comprises PEG-8 caprylic / capric glycerides, polyglyceryl dioleate and a water phase, an oil phase and at least one allergen dispersed therein, PEG-8 caprylic / capric glycerides and polyglyceryl dioleate being present in a ratio of 11: 8 (wt%). The polyglyceryldioleate is selected from the group consisting of polyglyceryl-6-dioleate or polyglyceryl-3-dioleate. The water phase includes polyol, glycerol and PBS, with polyol selected from the group butylene glycol or propylene glycol. Alternatively, the water phase may additionally comprise a preservative, preferably phenoxyethanol, e.g. with a share of 1%. The oil phase includes cetearyl ethyl hexanoate and isopropyl palmitate. The at least one allergen is selected from the group of the recombinantly produced or purified individual allergens or from combinations of these single allergens, from purified total allergen extracts and from the group of the immunogenic peptides. The at least one allergen is the major allergen of bee venom (Api m 1) or the main allergen of wasp venom (Ves v 5). Alternatively, the at least one allergen is selected from the group of pollen allergens, house dust mite allergens, animal allergens or food allergens. Combinations of single allergens e.g. the major allergen of the bee venom with at least one other pollen allergen, animal allergen, food allergen, or at least one house dust mite allergen is possible and may be solvated in the microemulsion and administered to a patient for dermal immunotherapy. The at least one allergen or the combination of allergens is used in a concentration of 0.05 mg / ml to 1 mg / ml. Alternatively, the microemulsion according to the invention comprises at least one lipophilic, hydrophilic or amphiphilic gelling agent. In one embodiment, the microemulsion according to the invention comprises at least one adjuvant from the group aluminum hydroxide or monophosphoryl lipid-A. Alternatively, the microemulsion of the invention comprises at least one fragrance or flavoring, e.g. a bittering agent when the microemulsion is to be used in animals or a pleasant smelling perfume when the microemulsion is to be used in humans. Also advantageous is an application in the context of a deodorant.

Es wird eine Lagerstabilität von mindestens drei Monaten gezeigt. Die erfindungsgemäße Mikroemulsion ist zur Hyposensibilisierung eines menschlichen oder tierischen Patienten geeignet, sie durchdringt das Stratum corneum. Die Wirksamkeit ist in vitro und in vivo gezeigt.It is shown a storage stability of at least three months. The microemulsion according to the invention is suitable for the hyposensitization of a human or animal patient, it penetrates the stratum corneum. The efficacy is shown in vitro and in vivo.

Überraschenderweise wurde in eigenen wissenschaftlichen Experimenten eine Formulierung für eine Mikroemulsion gefunden, die mindestens ein Allergen aufweist, bevorzugt ein Bienengift oder Wespengift, so dass das Allergen einfach über die Haut verabreicht und die Mikroemulsion damit zur Hyposensibilisierung verwendet werden kann.Surprisingly, a formulation for a microemulsion has been found in own scientific experiments, which has at least one allergen, preferably a bee venom or wasp venom, so that the allergen can be easily administered through the skin and the microemulsion can thus be used for hyposensitization.

Die Mikroemulsion ist einfach anzuwenden und stellt eine nicht-invasive Möglichkeit zur Hyposensibilisierung eines Patienten (Mensch oder Tier) gegen das Allergen dar. Darüber hinaus ist die Mikroemulsion für die besonders empfindliche Haut des Patienten geeignet und weist Komponenten mit guter Hautverträglichkeit auf, es werden keine Hautirritationen erzeugt. Der Vorteil liegt darin, dass die Verabreichung des mindestens einen Allergens nicht-invasiv erfolgen kann und es somit zu keiner z.T. schmerzhaften Verletzung der Hautbarriere kommt, so dass die Compliance besonders von ängstlichen oder empfindlichen Patienten erhöht wird. Zusätzlich verringert sich das Potential für andere Risiken wie z.B. Infektionen, Thrombosierung, Verletzung des benachbarten Gewebes durch einen Einstich durch eine Kanüle und Dauerschäden wie Lähmungen von Nerven, die zwar sehr selten sind, aber nicht vollkommen ausgeschlossen werden können. Dies macht die erfindungsgemäße Mikroemulsion besonders praktikabel für Patienten und Zielgruppen, welche z.B. durch Immunschwäche besonders gefährdet sind.The microemulsion is easy to use and provides a non-invasive way to hyposensitize a patient (human or animal) to the allergen. In addition, the microemulsion is suitable for the patient's extra-sensitive skin and has components with good skin tolerance, none Produces skin irritation. The advantage is that the administration of the at least one allergen can be non-invasive, and thus it can not be z.T. Painful injury to the skin barrier comes, so that the compliance is increased especially by anxious or sensitive patients. In addition, the potential for other risks, e.g. Infections, thrombosis, injury to adjacent tissue by cannulation and permanent damage such as paralysis of nerves, which are very rare but can not be completely ruled out. This makes the microemulsion of the invention particularly practical for patients and target groups, e.g. are particularly at risk due to immunodeficiency.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Mikroemulsion, die mindestens ein Allergen aufweist, auch für Tiere insbesondere Haustiere geeignet ist und für diese somit eine Hyposensibilisierung gegen ein Allergen überhaupt möglich wird. Die Anwendung auf der Haut ist für einen Veterinärmediziner oder den Tierhalter einfach, sicher und zuverlässig möglich. Es wurde gefunden, dass sowohl beim Mensch, als auch beim Tier eine sublinguale Anwendung über die Zunge und die Schleimhaut möglich ist, da die Mikroemulsion auch dort sehr gut verträglich ist und auch dort eine Hyposensibilisierung gegen mindestens ein Allergen.Another advantage is that the microemulsion, which has at least one allergen, is also suitable for animals, in particular pets, and thus hyposensitization against an allergen is possible at all for them. Skin application is simple, safe and reliable for a veterinarian or pet owner. It has been found that sublingual application via the tongue and the mucous membrane is possible both in man and in animals, since the microemulsion is very well tolerated there as well and there is hyposensitization to at least one allergen.

Im Folgenden meint der Begriff „Allergen“ mindestens ein Allergen ausgewählt aus der Gruppe der rekombinant hergestellten oder aufgereinigten Einzelallergene bzw. aus Kombinationen dieser Einzelallergene, aus aufgereinigten Gesamtallergenextrakten sowie aus der Gruppe der immunogenen Peptide. Das mindestens eine Allergen ist ausgewählt aus der Gruppe der Insektengiftallergene insbesondere Bienen- und Wespengift oder Pollenallergene z.B. Birken- und Gräserpollen, Allergene von Hausstaubmilben sowie Tier- und Nahrungsmittelallergene. Dabei wird der Begriff „Allergen“ zumeist synonym mit der eigentlichen Allergenquelle verwendet. So besteht z.B. der Bienengiftextrakt aus einer komplexen Mischung von bisher mindestens 13 bekannten Einzelallergenen. In the following, the term "allergen" means at least one allergen selected from the group of the recombinantly produced or purified single allergens or combinations of these individual allergens, purified total allergen extracts and from the group of the immunogenic peptides. The at least one allergen is selected from the group of insect venom allergens, in particular bee and wasp venom or pollen allergens, eg birch and grass pollen, allergens of house dust mites and animal and food allergens. The term "allergen" is mostly used synonymously with the actual allergen source. Thus, for example, the bee venom extract consists of a complex mixture of at least 13 known single allergens.

Darunter verschiedene immunogene Peptide und Proteine z.B. Phospholipase A2 (Api m 1), Apamin, Hyaluronidase (Api m 2), Melittin (Api m 3), Mastzellen-degranulierendes Peptid, Tertiapin, Secamin und kleinere Moleküle wie Histamin, Dopamin und Noradrenalin. Wespengift enthält als Hauptallergen das Antigen 5 (Ves v 5), zudem die Hyaluronidase, die Phospholipase A sowie die wespenspezifische Phospholipase B. Das Allergen ist häufig ein immunogenes Peptid oder ein immunogenes Protein. Die mindestens ein Allergen enthaltende erfindungsgemäße Mikroemulsion gelangt durch das Stratum corneum durch die Haut in den menschlichen oder tierischen Patienten und löst dort eine Immunreaktion aus. Allerdings war es eine besondere Herausforderung eine geeignete Formulierung für diese Mikroemulsion zu finden, in der sowohl relativ große Allergene wie z.B. das Majorallergen des Bienen- (Api m 1) oder das Hauptallergen des Wespengifts (Ves v 5) stabil formuliert werden können als auch die Penetration einer für eine klinisch und immunologisch protektive Wirkung ausreichenden Menge Allergen zu ermöglichen. Dazu wurden sehr viele verschiedene Zusammensetzungen, Bestandteile und Mengen ausgetestet. Überraschenderweise zeigte sich, dass die erfindungsgemäße Mikroemulsion in der Lage ist, eine große Bandbreite von Allergenen unterschiedlicher Herkunft, Größe und biochemischer Beschaffenheit zu solvatisieren.Including various immunogenic peptides and proteins e.g. Phospholipase A2 (Api m 1), apamine, hyaluronidase (Api m 2), melittin (Api m 3), mast cell degranulating peptide, tertiapine, secamine and smaller molecules such as histamine, dopamine and norepinephrine. Wasp venom contains antigen 5 (Ves v 5) as the major allergen, as well as hyaluronidase, phospholipase A and wasp-specific phospholipase B. The allergen is often an immunogenic peptide or an immunogenic protein. The microemulsion according to the invention containing at least one allergen passes through the stratum corneum through the skin into the human or animal patient and triggers an immune reaction there. However, finding a suitable formulation for this microemulsion in which both relatively large allergens, e.g. the major allergen of the bee (Api m 1) or the major allergen of the wasp venom (Ves v 5) can be stably formulated as well as to allow the penetration of an adequate amount of allergen for a clinically and immunologically protective effect. For this purpose, many different compositions, ingredients and amounts were tested. Surprisingly, it has been found that the microemulsion according to the invention is able to solvate a wide range of allergens of different origin, size and biochemical nature.

Als besonders geeignet hat sich in weiteren in vitro-Messungen eine Mikroemulsion herausgestellt, umfassend folgender Zusammensetzung: Stoff Menge wt% PEG-8 caprylic/capric glyceride 11,0 Polyglyceryl Dioleat z.B. Polyglyceryl-6-dioleat oder Polyglyceryl-3-dioleat 8,0 Cetearylethylhexanoat 7,0 Isopropylpalmitat 1,0 Polyol z.B. Butylenglykol oder Propylenglykol 10,0 Glycerol 2,6 PBS + Allergen (oder + Allergenmischung) 60,4 In further in vitro measurements, a microemulsion has proven particularly suitable, comprising the following composition: material Quantity wt% PEG-8 caprylic / capric glycerides 11.0 Polyglyceryl dioleate, for example polyglyceryl-6-dioleate or polyglyceryl-3-dioleate 8.0 Cetearylethylhexanoat 7.0 isopropyl palmitate 1.0 Polyol, for example, butylene glycol or propylene glycol 10.0 glycerol 2.6 PBS + allergen (or + allergen mixture) 60.4

In diese Mikroemulsion wird das mindestens eine Allergen eingebracht und je nach Konzentration und Menge verringert sich dadurch der Anteil des PBS-Puffers, bis die Gesamtsumme 100 wt% darstellt. Der Fachmann kennt PBS-Puffer (abgekürzt vom englischen phosphate buffered saline, Phosphat-gepufferte Salzlösung), sie stellt eine salzhaltige Lösung dar, die Natriumchlorid, Dinatriumhydrogenphosphat, Kaliumchlorid und Kaliumdihydrogenphosphat enthält: Stoff Menge [g] Natriumchlorid 4,00 Kaliumchlorid 1,00 Na₂HPO₄ 0,72 KH₂PO₄ 0,12 Gereinigtes Wasser 500,00 In this microemulsion, the at least one allergen is introduced and depending on the concentration and amount thereby reduces the proportion of PBS buffer until the total is 100 wt%. The person skilled in the art knows PBS buffer (abbreviated from the English phosphate buffered saline, phosphate-buffered saline solution), it is a saline solution containing sodium chloride, disodium hydrogen phosphate, potassium chloride and potassium dihydrogen phosphate: material Quantity [g] sodium chloride 4.00 potassium chloride 1.00 Na ₂ HPO ₄ 0.72 KH ₂ PO ₄ 0.12 Purified water 500.00

Die erfindungsgemäße Mikroemulsion stellt eine flüssige Formulierung dar, welche z.B. mittels Pumpspray-Applikator einfach auf ein Hautareal eines menschlichen oder tierischen Patienten aufgetragen werden kann. In einer alternativen Ausführungsform umfasst die erfindungsmäße Mikroemulsion zusätzlich noch mindestens einen lipophilen, hydrophilen oder amphiphilen Gelbildner auf, der ein Andicken der Mikroemulsion bewirkt, so dass eine prolongierte Applikation auf ein Hautareal ermöglicht wird und das Wegfließen vom Applikationsort verhindert wird. Auch eine Anwendung als Salbe oder Creme ist dadurch möglich.The microemulsion according to the invention is a liquid formulation which can be easily applied eg to a skin area of a human or animal patient by means of a pump spray applicator. In an alternative embodiment, the microemulsion according to the invention additionally comprises at least one lipophilic, hydrophilic or amphiphilic gelling agent which causes thickening of the microemulsion so that a prolonged application to a skin area is made possible and the flow away from the site of application is prevented. Also, an application as an ointment or cream is possible.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Mikroemulsion zusätzlich noch ein Adjuvans wie z.B. Aluminiumhydroxid oder Monophosphoryl-Lipid-A, um eine verstärkte unspezifische Immunantwort zu provozieren. Diese Stoffe können z.B. in der Wasser- oder Ölphase dispergiert/solvatisiert werden. Damit ist die Mikroemulsion an die jeweiligen Patientengruppen und an das mindestens eine Allergen sehr leicht adaptierbar. Es ist ebenfalls möglich Gelbildner und Adjuvans gemeinsam einzusetzen. Je nach Konzentration und Menge verringert sich dadurch der Anteil des PBS-Puffers, bis die Gesamtsumme der Mikroemulsion enthalten mindestens ein Allergen wieder 100 wt% ergibt. Für Vergleichsversuche und zur Kontrolle während der Testphase wird auch eine Mikroemulsion ohne Allergen hergestellt.In a further alternative embodiment, the microemulsion according to the invention additionally comprises an adjuvant, such as e.g. Aluminum hydroxide or monophosphoryl lipid A to provoke an enhanced nonspecific immune response. These substances may e.g. dispersed / solvated in the water or oil phase. This makes it very easy to adapt the microemulsion to the respective patient groups and to the at least one allergen. It is also possible to use gelling agent and adjuvant together. Depending on the concentration and amount, this reduces the proportion of the PBS buffer until the total sum of the microemulsion containing at least one allergen again yields 100 wt%. For comparative experiments and for control during the test phase, a microemulsion without allergen is also prepared.

Die Wasserphase umfasst Polyol, Glycerol und PBS, wobei Polyol ausgewählt ist aus der Gruppe Butylenglycol oder Propylenglykol. Die Wasserphase kann alternativ zusätzlich ein Konservierungsmittel vorzugsweise Phenoxyethanol umfassen z.B. in einer Konzentration von 1%. In diesem Fall verringert sich dadurch der Anteil des PBS-Puffers, bis die Gesamtsumme der Mikroemulsion enthaltend mindestens ein Allergen wieder 100 wt% ergibt.The water phase includes polyol, glycerol and PBS, with polyol selected from the group butylene glycol or propylene glycol. Alternatively, the water phase may additionally comprise a preservative, preferably phenoxyethanol, e.g. in a concentration of 1%. In this case, the proportion of the PBS buffer is thereby reduced until the total sum of the microemulsion containing at least one allergen again yields 100 wt%.

Die erfindungsgemäße Mikroemulsion umfassend mindestens ein Allergen wurde im Mausmodell auf ihre in vivo Wirksamkeit, eine Immunreaktion auszulösen, getestet und die für die Immunantwort typischen Antikörper IgE und IgG wurden mittels ELISA bestimmt. Die Quantifizierung der allergieassoziierten Zytokine erfolgte mittels ELISPOT und ELISA. Die Frequenzanalyse von T-Zellsubpopulationen erfolgte mittels ELISPOT und Durchflusszytometrie. Diese Verfahren sind dem Fachmann sehr gut bekannt und wurden auch nach Standardprotokoll durchgeführt. Anhand dieser Versuche kann gezeigt werden, dass die dermale Applikation der erfindungsgemäßen, allergenhaltigen Mikroemulsion im Mausmodell zur Induktion einer klinischen Toleranz gegenüber dem entsprechenden Allergen führt. Dieses Ergebnis wird durch immunologische Versuche untermauert. So kommt es zur Induktion protektiver, allergenspezifischer IgG-Antikörper und zu einer Reduktion des Gesamt-lgE. Auf zellulärer Ebene führt die Mikroemulsion zu keinen toxischen Effekten.The microemulsion according to the invention comprising at least one allergen was tested in the mouse model for its in vivo activity to trigger an immune reaction, and the antibodies IgE and IgG typical for the immune response were determined by means of ELISA. The quantification of the allergy-associated cytokines was carried out by means of ELISPOT and ELISA. Frequency analysis of T cell subpopulations was performed by ELISPOT and flow cytometry. These methods are very well known to the person skilled in the art and were also carried out according to the standard protocol. From these experiments it can be shown that the dermal application of the allergen-containing microemulsion according to the invention in the mouse model leads to the induction of a clinical tolerance to the corresponding allergen. This result is substantiated by immunological experiments. This leads to the induction of protective, allergen-specific IgG antibodies and to a reduction of the total IgE. At the cellular level, the microemulsion does not cause any toxic effects.

Ein Anstieg regulatorischer T-Zellen kann nicht festgestellt werden, so dass die protektive Wirkung im Mausmodell auf den signifikanten Anstieg der IgG-Antikörper zurückzuführen ist (siehe auch „Ausführungsbeispiele“ Punkt 3). Weiterhin wurde das Penetrationsverhalten des mittels Fluoreszenzmarkierung sichtbar gemachten Allergens am Schweineohr gezeigt. Es wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Mikroemulsion enthaltend mindestens ein Allergen in das Stratum corneum eindringt, also nicht auf der Hautoberfläche bleibt. Das Stratum corneum ist die nicht mehr lebendige äußerste Hautschicht, die vom Allergen durchdrungen wird, um dann in die tiefer gelegenen Hautschichten einzudringen um dort auf Immunzellen zu treffen.An increase in regulatory T cells can not be detected, so that the protective effect in the mouse model is due to the significant increase in IgG antibodies (see also "Exemplary embodiments" point 3). Furthermore, the penetration behavior of the fluorescently labeled allergen on the pig's ear was demonstrated. It is clear that the microemulsion according to the invention containing at least one allergen penetrates into the stratum corneum, ie does not remain on the skin surface. The stratum corneum is the no longer living outermost skin layer, which is penetrated by the allergen, and then penetrate into the lower layers of skin to meet there on immune cells.

Ausführungsbeispieleembodiments

Herstellung der MikroemulsionPreparation of the microemulsion

1 zeigt ein pseudoternäres Diagramm. Pseudoternäre Diagramme kennt der Fachmann als Mittel zur Darstellung verschiedener Mischungen aus Ölphase, Wasserphase und Surfactant. Jeder Punkt innerhalb des Diagramms beschreibt ein bestimmtes prozentuales Mischungsverhältnis aus den drei genannten Phasen. Die durchgehend gezeichneten Linien repräsentieren trübe, anisotrope Makroemulsionen, wohingegen die gestrichelten Linien transluzierende, isotrope Mikroemulsionsmischungen zeigen. Das pseudoternäre Diagramm wird mittels der PDMPD-Methode erstellt, welche dem Fachmann bereits aus der Veröffentlichung „Development of an alternative, time and cost saving method of creating pseudoternary diagrams using the example of a microemulsion“ ( Schmidts et al. 2009, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 340 (1-3), 187-192. ) bekannt ist. Zusätzlich wird die optische Dichte bei 600nm gemessen. Dieser Parameter dient neben der visuellen Inspektion dazu, die Trübung einer Flüssigkeit bzw. eines Gemisches zu charakterisieren. 2 zeigt, dass die erfindungsgemäße Mikroemulsion (Emulsion A) eine optisch klare Flüssigkeit ist, während die Emulsionen B und C milchig-trübe erscheinen. Das pseudoternäre Diagramm wurde bei ca. 22°C (+/- 2°C) aufgenommen. 1 shows a pseudo-ternary diagram. Pseudo-ternary diagrams are known to those skilled in the art as means for the preparation of various mixtures of oil phase, water phase and surfactant. Each point within the diagram describes a specific percentage mixing ratio of the three named phases. The solid lines represent turbid, anisotropic macroemulsions, whereas the dashed lines show translucent, isotropic microemulsion mixtures. The pseudo-ternary diagram is produced by means of the PDMPD method, which is already known to the person skilled in the art from the publication "Development of an alternative, time-saving and cost-saving method of creating pseudoternary diagrams using the example of a microemulsion" (US Pat. Schmidt et al. 2009, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 340 (1-3), 187-192. ) is known. In addition, the optical density is measured at 600nm. This parameter is used in addition to the visual inspection to characterize the turbidity of a liquid or a mixture. 2 shows that the microemulsion according to the invention (emulsion A) is an optically clear liquid, while emulsions B and C appear milky-cloudy. The pseudo-ternary diagram was recorded at approx. 22 ° C (+/- 2 ° C).

Die Angabe der Temperaturbedingung ist wichtig, da die Temperatur die Wechselwirkungen der einzelnen Bestandteile einer Mischung untereinander z.T. stark beeinflussen kann; d.h. ein pseudoternäres Diagramm ist immer nur gültig für einen bestimmten Temperaturbereich. Die erfindungsgemäße Mikroemulsion weist PEG-8 caprylic/capric glyceride, Polyglyceryldioleat sowie eine Wasserphase, eine Ölphase und mindestens ein darin dispergiertes Allergen auf, wobei PEG-8 caprylic/capric glyceride und Polyglyceryldioleat in einem Verhältnis von 11:8 (wt%) vorliegen. Dabei ist das Polyglyceryldioleat ausgewählt aus der Gruppe Polyglyceryl-6 dioleat oder Polyglyceryl-3 dioleat. Die Wasserphase umfasst Polyol, Glycerol, und PBS, wobei Polyol ausgewählt ist aus der Gruppe Butylenglycol oder Propylenglykol. Die Wasserphase kann alternativ zusätzlich ein Konservierungsmittel vorzugsweise Phenoxyethanol umfassen.The specification of the temperature condition is important, since the temperature can influence the interactions of the individual components of a mixture with each other partly strong; ie a pseudo-ternary diagram is only valid for a specific temperature range. The microemulsion according to the invention comprises PEG-8 caprylic / capric glycerides, polyglyceryl dioleate and a water phase, an oil phase and at least one allergen dispersed therein, PEG-8 caprylic / capric glycerides and polyglyceryl dioleate in a ratio of 11: 8 (wt%). The polyglyceryldioleate is selected from the group consisting of polyglyceryl-6-dioleate or polyglyceryl-3-dioleate. The water phase includes polyol, glycerol, and PBS, with polyol selected from the group of butylene glycol or propylene glycol. Alternatively, the water phase may additionally comprise a preservative, preferably phenoxyethanol.

Die Ölphase umfasst Cetearylethylhexanoat und Isopropyl-palmitat. Die Abkürzung S+CoS steht für Surfactant+Co-Surfactant, in einem Ausführungsbeispiel für eine Mischung aus PEG-8 caprylic/capric glyceride (Labrasol) als Surfactant und Polyglyceryl-6 dioleat (Plurol oleique) als Co-Surfactant.The oil phase includes cetearyl ethyl hexanoate and isopropyl palmitate. The abbreviation S + CoS stands for surfactant + co-surfactant, in one embodiment for a mixture of PEG-8 caprylic / capric glyceride (Labrasol) as surfactant and polyglyceryl-6 dioleate (Plurol oleique) as co-surfactant.

Herstellung der Mikroemulsion mit AllergenPreparation of the microemulsion with allergen

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mikroemulsion enthaltend mindestens ein Allergen erfolgt nach einem dem Fachmann bekannten Standardverfahren. Das mindestens eine Allergen kann dabei lyophilisiert oder in PBS gelöst sein.The microemulsion according to the invention containing at least one allergen is prepared by a standard method known to the person skilled in the art. The at least one allergen may be lyophilized or dissolved in PBS.

• Bei der Verwendung von mindestens einem lyophilisierten Allergen• When using at least one lyophilized allergen

a) In the first step, the PBS buffer is prepared: For this, the individual salts are weighed according to the above table in a suitable vessel. It is then filled with 500 ml of purified water. The mixture is stirred until all salts are dissolved without residue. In one embodiment, additionally at least one hydrophilic adjuvant is used. This is weighed into the PBS buffer.
b) In a further embodiment, at least one lipophilic adjuvant is used. In this case, a premix of the components of the oil phase is prepared, in which then the adjuvant is incorporated.
c) In another embodiment, at least one hydrophilic or lipophilic preservative, e.g. Phenoxyethanol used. In this case, a premix is created and introduced.
d) Weighing of the individual components of the microemulsion according to the above table.
e) homogenization of the mixture e.g. using a magnetic stirrer (e.g., 1,000 rpm, 2-3 minutes).
f) Wait until any incorporated air bubbles have disappeared from the microemulsion.
g) dispersing the lyophilisate of the allergen (e.g., Api m 1) in the resulting microemulsion.

• Bei der Verwendung von Allergen in PBS-Puffer• When using allergen in PBS buffer

a) In the first step, the PBS buffer is prepared: For this, the individual salts are weighed according to the above table in a suitable vessel. It is then filled with 500 ml of purified water. The mixture is stirred until all salts are dissolved without residue. In one embodiment, at least one additional hydrophilic adjuvant is used, which is weighed into the PBS buffer.
b) In a further embodiment, at least one lipophilic adjuvant is used. In this case, a premix of the components of the oil phase is prepared, in which then the adjuvant is incorporated.
c) Weighing of the individual constituents of the microemulsion according to the above table. The required amount of PBS buffer is reduced according to the desired concentration of allergen and supplemented with allergen in PBS buffer.
d) homogenization of the mixture e.g. with magnetic stirrer until the mixture becomes clear.
e) Wait until any incorporated air bubbles have disappeared from the microemulsion.

Je nach verwendetem Allergen/Allergengemisch kann anstelle der Homogenisation mittels Magnetrührer auch eine schonendere Form der Homogenisation verwendet werden bzw. die Intensität mittels Anpassung der Drehzahl variiert werden.Depending on the allergen / allergen mixture used, a gentler form of homogenization may also be used instead of homogenization by means of a magnetic stirrer, or the intensity may be varied by adjusting the rotational speed.

Alternativ wird zusätzlich mindestens ein lipophiler, hydrophiler oder amphiphiler Gelbildner zugesetzt. In einer weiteren Ausführungsform wird zusätzlich mindestens ein Geschmacksstoff und /oder ein Duftstoff zugesetzt. Alternatively, at least one lipophilic, hydrophilic or amphiphilic gelling agent is additionally added. In a further embodiment, at least one flavor and / or fragrance is additionally added.

Als beispielhaftes Allergen wird das native Hauptallergen des Bienengifts Api m 1 verwendet. In einem alternativen Ansatz wird das rekombinante Hauptallergen des Wespengifts Ves v 5 verwendet. Es werden Allergenkonzentrationen zwischen 0 bis 1 mg/ml in die Mikroemulsion eingebracht. Eigene Messungen zeigen schon bei einer Allergenkonzentration von 0,05 mg/ml einen immunisierenden Effekt, der sich bei einer Allergenkonzentrationen von 0,25 mg/ml bis 0,625 mg/ml verstärkt. Der immunisierende Effekt ist ab 0,625 mg/ml bis 1 mg/ml in etwa gleich, sodass die bevorzugte Allergenkonzentrationen zwischen 0,25 mg/ml bis 0,625 mg/ml liegt. Die erfindungsgemäße Mikroemulsion mit einer Allergenkonzentration von 1 mg/ml wird vor allem verwendet um die Verträglichkeit auf der Haut bzw. dem Fell des Patienten darzustellen.As an exemplary allergen, the native major allergen of the bee venom Api m 1 is used. In an alternative approach, the recombinant major allergen of the wasp venom Ves v 5 is used. Allergen concentrations between 0 to 1 mg / ml are introduced into the microemulsion. Own measurements already show an immunizing effect at an allergen concentration of 0.05 mg / ml, which increases at an allergen concentration of 0.25 mg / ml to 0.625 mg / ml. The immunizing effect is approximately equal from 0.625 mg / ml to 1 mg / ml, so that the preferred allergen concentrations are between 0.25 mg / ml to 0.625 mg / ml. The microemulsion according to the invention with an allergen concentration of 1 mg / ml is mainly used to represent the compatibility on the skin or the coat of the patient.

Als mögliche weitere Allergene werden in der erfindungsgemäßen Mikroemulsion formuliert:

- alle rekombinant hergestellten oder aufgereinigten Einzelallergene wie bspw. Insektengiftallergene, wie Api m 10, Ves v 1, Pollenallergene, wie Bet v 1, Phl p 1 oder 5, Allergene von Hausstaubmilben, wie Der p 1, Der p 23, Der f 1, Tierallergene, wie Fel d 1, oder Nahrungsmittelallergene, wie Mal d 1, Cor a 1, Ara h 2, etc.
- Kombinationen dieser Einzelallergene
- aufgereinigte Gesamtallergenextrakte (z.B. Bienengiftextrakt, Wespengiftextrakt, Birkenpollenextrakt, Hausstaubmilbenextrakt, etc.)
- Peptide, d.h. spezifische Proteinbruchstücke auf die das Immunsystem nachweislich eine Reaktion zeigt und die somit immunogen sind, aber keine allergene Wirkung aufweisen.

Possible further allergens are formulated in the microemulsion according to the invention:

all recombinantly produced or purified single allergens such as insect venom allergens such as Api m 10, Ves v 1, pollen allergens such as Bet v 1, Phl p 1 or 5, allergens of house dust mites such as Der p 1, Der p 23, Der f 1 , Animal allergens, such as Fel d 1, or food allergens, such as Mal d 1, Cor a 1, Ara h 2, etc.
- Combinations of these single allergens
- purified total allergen extracts (eg beehive extract, wasp gypsum extract, birch pollen extract, house dust mite extract, etc.)
- Peptides, ie specific protein fragments on which the immune system has been shown to be a reaction and which are thus immunogenic, but have no allergenic effect.

Als zusätzliche Kontrolle in der Testphase wurde anstelle der erfindungsgemäßen Mikroemulsion mit und ohne mindestens ein Allergen reiner PBS-Puffer mit der jeweiligen Allergenkonzentration versetzt. Dazu wurde der PBS-Puffer wie oben dargestellt hergestellt und anschließend die benötigte Menge Allergenlyophilisat in PBS aufgenommen.As an additional control in the test phase, instead of the microemulsion according to the invention with and without at least one allergen, pure PBS buffer was mixed with the respective allergen concentration. For this purpose, the PBS buffer was prepared as shown above and then the required amount Allergenlyophilisat added in PBS.

In einer weiteren Ausführungsform wird der erfindungsgemäßen Mikroemulsion umfassend mindestens ein Allergen weiterhin zusätzlich mindestens ein Duft- oder Geschmacksstoff zugesetzt. Dies bewirkt, dass die Mikroemulsion von einem Patienten besser angenommen und akzeptiert wird. Im Fall der Anwendung bei Haustieren besteht der Duftstoff z.B. aus einem Bitterstoff, damit die Mikroemulsion nach der Applikation auf der Haut bzw. dem Fell nicht wieder abgeleckt wird.In a further embodiment, at least one fragrance or flavoring agent is additionally added to the microemulsion according to the invention comprising at least one allergen. This causes the microemulsion to be better accepted and accepted by a patient. In the case of domestic use, the fragrance is e.g. from a bitter substance, so that the microemulsion is not licked again after the application on the skin or the coat.

Wirkung der Mikroemulsion auf der HautEffect of the microemulsion on the skin

Es kann von Erfindern gezeigt werden, dass die erfindungsgemäße Mikroemulsion nicht nur eine erfolgreiche Toleranz gegenüber dem entsprechenden Allergen ermöglicht, sondern darüber hinaus auch keine Hautreizungen verursacht werden. So wurde mittels Hautbiopsien am Mausmodell gezeigt, dass die Mikroemulsion umfassend mindestens ein Allergen selbst bei einer hohen Allergenkonzentration keine irritativen Effekte hervorruft und daher gut verträglich ist. Dies zeigt 3 in einer HE-Färbung eines Gewebeschnittes der Maus. Die Hämatoxylin-Eosin-Färbung (HE-Färbung) ist eine dem Fachmann bekannte Methode zur dichromatischen Färbung, die sich aus einem Farbstoff für den Zellkern (Hämatoxylin) und einem Farbstoff für das Zytoplasma (Eosin) zusammensetzt. It can be shown by inventors that the microemulsion according to the invention not only allows a successful tolerance to the corresponding allergen, but also causes no skin irritation. Skin biopsies on the mouse model have shown that the microemulsion comprising at least one allergen, even at a high allergen concentration, does not cause any irritative effects and is therefore well tolerated. this shows 3 in an HE staining of a mouse tissue section. Hematoxylin-eosin staining (HE staining) is a dichromatic staining method known to those skilled in the art composed of a dye for the nucleus (hematoxylin) and a dye for the cytoplasm (eosin).

Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Mikroemulsion von bekannten Mikroemulsionen im kosmetischen und medizinischen Bereich, die alle ein bestimmtes Hautirritationen hervorrufendes Potential besitzen.Thus, the microemulsion according to the invention differs from known microemulsions in the cosmetic and medical field, all of which have a certain skin irritation-inducing potential.

Die entwickelte Mikroemulsion unterscheidet sich auch von bekannten Mikroemulsionen der Forschung, die lediglich das penetrationsfördernde Prinzip einer Mikroemulsion im Allgemeinen zeigen sollen, jedoch zum Teil Substanzen verwenden, welche eine praxisnahe Anwendung an Haut bzw. an einem menschlichen oder tierischen Patienten von vornherein ausschließen.The developed microemulsion also differs from known microemulsions of research, which are merely intended to show the penetration-promoting principle of a microemulsion in general, but in some cases use substances which rule out a practical application to the skin or to a human or animal patient from the outset.

Dermaler Einsatz der Mikroemulsion mit Allergen Dermal use of the microemulsion with allergen

Mausmodellmouse model

Für das Mausmodell werden Balb/c Wildtyp-Mäuse verwendet. Nach Applikation der Mikroemulsion enthaltend das native Hauptallergen des Bienengifts (Api m 1) bzw. das rekombinante Hauptallergen des Wespengifts (Ves v 5) auf die Haut einer rasierten Maus werden die immunologischen Auswirkungen getestet. Dafür wird die Mikroemulsion umfassend verschiedene Allergenkonzentrationen zwischen 0 und 1 mg/ml Allergen auf die vorab rasierte Rückenoberfläche (ca. 6 cm²) appliziert. Als Kontrolle dient jeweils PBS-Puffer mit der entsprechenden Allergenkonzentration. Dies soll die Situation einer prophylaktischen dermalen allergenspezifischen Immuntherapie simulieren, so wie sie in etwa auch beim Mensch oder Tier einsetzbar ist. Dabei wird geprüft, ob durch die Applikation der Mikroemulsion die Induktion einer Insektengiftallergie in den behandelten Mäusen verhindert bzw. die allergische Symptomatik verringert werden kann. Als entscheidender klinischer Prüfparameter dient dazu die Auslösung einer anaphylaktischen Reaktion durch die spezifische Allergenprovokation, die in dem angewandten experimentellen Mausmodell als Abfall der rektalen Körpertemperatur messbar ist. Unter Allergenprovokation versteht der Fachmann, die Verabreichung von Allergen. Dabei gibt es eine Phase der Sensibilisierung mit Verabreichung niedriger Allergendosen (hier 5 µg) und eine finale Provokationsphase mit Verabreichung hoher Allergendosen (hier 100 µg). Die Provokation dient dazu eine allergische/anaphylaktische Reaktion hervorzurufen.Balb / c wild-type mice are used for the mouse model. After application of the microemulsion containing the native major allergen of bee venom (Api m 1) or the recombinant major allergen of wasp venom (Ves v 5) on the skin of a shaved mouse, the immunological effects are tested. For this, the microemulsion comprising various allergen concentrations between 0 and 1 mg / ml allergen is applied to the previously shaved back surface (about 6 cm ² ). The control used in each case is PBS buffer with the corresponding allergen concentration. This should simulate the situation of prophylactic dermal allergen-specific immunotherapy, as it can be used in humans or animals. It is examined whether the application of the microemulsion prevents the induction of an insect venom allergy in the treated mice or the allergic symptoms can be reduced. The decisive clinical test parameter is the triggering of an anaphylactic reaction by the specific allergen provocation, which is measurable as a drop in rectal body temperature in the experimental mouse model used. By allergen challenge, the skilled person understands the administration of allergen. There is one phase of sensitization with administration of low allergen doses (here 5 μg) and a final provocation phase with administration of high doses of allergy (here 100 μg). The provocation serves to cause an allergic / anaphylactic reaction.

Zur Überprüfung der durch die dermale Immuntherapie mit Mikroemulsion induzierten Effekte (bzw. entsprechender Kontrollen) werden die getesteten Mäuse präpariert, d.h. es erfolgt eine Entnahme von Blut, Milz und Lymphknoten. 5 zeigt das detaillierte Behandlungsschema am Beispiel der Verabreichung einer Mikroemulsion mit dem Allergen Api m 1. Über den gesamten Versuch (Tag -28, -14, 0 und 14) hinweg wird den Mäusen Blut für immunologische Analysen (d.h. für die Frequenzanalyse der regulatorischen T-Zellen und die Antikörperbestimmung) entnommen. Während der prophylaktischen dermalen allergenspezifischen Immuntherapie werden die Mäuse alle 2-3 Tage, d.h. jeweils an Tag -28, -26, -24, -21, -19, -17, -14, -12, -10, -7, -5 und -3 mit definierten Konzentrationen zwischen 0 und 1 mg/ml Allergen (hier am Beispiel von Api m 1) behandelt, das über die Mikroemulsion den Mäusen appliziert wird. Parallel werden PBS-Kontrollgruppen an Mäusen mitgeführt. Während der anschließenden Sensibilisierungsphase werden die Mäuse 3x alle 7 Tage mit 5 µg Api m 1 kombiniert mit 1 mg AI(OH)3 in PBS intraperitoneal (i.p.) behandelt (Tag 0, 7 und 14). An Tag 21 wird die allergenspezifische Provokation mit der Verabreichung von 100 µg Api m 1 pro Maus durchgeführt und die Körpertemperatur gemessen (0, 15, 30, 60 und 90 min sowie 3 und 6 h nach Provokation). Die Präparation erfolgt an Tag 22.To check the effects induced by the dermal immunotherapy with microemulsion (or corresponding controls), the tested mice are prepared, ie there is a withdrawal of blood, spleen and lymph nodes. 5 shows the detailed treatment scheme using the example of administration of a microemulsion with the allergen Api m 1. Over the entire experiment (day -28, -14, 0 and 14) the mice are given blood for immunological analyzes (ie for the frequency analysis of the regulatory T Cells and antibody determination). During prophylactic dermal allergen-specific immunotherapy, the mice are dosed every 2-3 days, ie on each day -28, -26, -24, -21, -19, -17, -14, -12, -10, -7, - 5 and -3 with defined concentrations between 0 and 1 mg / ml allergen (here the example of Api m 1) treated, which is administered via the microemulsion to the mice. In parallel, PBS control groups are carried on mice. During the subsequent sensitization phase, the mice are treated 3 times every 7 days with 5 μg Api m 1 combined with 1 mg Al (OH) 3 in PBS intraperitoneally (ip) (day 0, 7 and 14). On day 21, the allergen-specific provocation with the administration of 100 μg Api m 1 per mouse is performed and the body temperature measured (0, 15, 30, 60 and 90 min and 3 and 6 h after provocation). The preparation takes place on day 22.

Durch die Verabreichung lässt sich die Wirksamkeit sowohl der prophylaktischen dermalen allergenspezifischen Immuntherapie als auch der Sensibilisierung anhand des Temperaturabfalls in vivo darstellen. Die Stärke des Temperaturabfalls sowie das Wiedererlangen der ursprünglichen Körpertemperatur (recovery) korreliert dabei mit dem Schweregrad der anaphylaktischen Reaktion. Den Mäusen wurde für die Provokation, wie oben beschrieben, 7 Tage nach der letzten Sensibilisierung (d.h. an Tag 21) intraperitoneal 100 µg Api m 1 in PBS verabreicht und anschließend der Körpertemperaturabfall der Mäuse über einen Beobachtungszeitraum von 6 Stunden verfolgt. Die rektale Messung der Körpertemperatur erfolgte mit einem für die Temperaturmessung in Mäusen geeigneten Thermometer (Therm 2241-1 der Firma Ahlborn).By administering the efficacy of both the prophylactic dermal allergen-specific immunotherapy and the sensitization based on the temperature drop in vivo can be shown. The magnitude of the temperature drop as well as the recovery of the original body temperature (recovery) correlates with the severity of the anaphylactic reaction. The mice were challenged intraperitoneally with 100 μg of Api m 1 in PBS 7 days after the last sensitization (i.e., on day 21) for provocation, as described above, followed by the body temperature drop of the mice over an observation period of 6 hours. The rectal measurement of body temperature was carried out using a thermometer suitable for temperature measurement in mice (Therm 2241-1 from Ahlborn).

Zusätzlich werden weitere Analysen mit den während der dermalen Immuntherapie, im Verlauf der Sensibilisierungsphase sowie den nach der Provokation gewonnenen Proben (Serum, Blut, sekundäre lymphatische Organe) durchgeführt, um Rückschlüsse auf die durch die dermale allergenspezifische Immuntherapie mit Mikroemulsion induzierten, immunologischen Effekte ziehen zu können. Dabei handelt es sich um die Bestimmung der IgE- und IgG-Antikörper (mittels ELISA), die Quantifizierung der allergieassoziierten Zytokine (mittels ELISPOT und ELISA) sowie die Frequenzanalyse von T-Zellsubpopulationen (mittels ELISPOT und Durchflusszytometrie). Dabei zeigen sich für die Mikroemulsion mit 0,625 mg/ml Api m 1 im Mausmodell die stärksten immunologischen Effekte, d.h. bei dieser Konzentration wird die größte Toleranz gegenüber dem Allergen induziert. Daher werden die folgenden Ergebnisse am Beispiel dieser Allergenkonzentration im Vergleich zur Negativkontrolle (PBS-Puffer ohne Allergen) und der entsprechenden PBS-Kontrolle (PBS mit 0,625 mg/ml Api m 1) gezeigt.In addition, further analyzes are carried out with the samples obtained during the dermal immunotherapy, in the course of the sensitization phase and after the provocation (serum, blood, secondary lymphatic organs) in order to draw conclusions about the immunological effects induced by dermal allergen-specific microemulsion immunotherapy can. These are the determination of IgE and IgG antibodies (by ELISA), the quantification of allergy-associated cytokines (using ELISPOT and ELISA) as well as the frequency analysis of T-cell subpopulations (using ELISPOT and flow cytometry). Here, the microemulsion with 0.625 mg / ml Api m 1 in the mouse model show the strongest immunological effects, i. at this concentration, the greatest tolerance to the allergen is induced. Therefore, the following results are shown using the example of this allergen concentration compared to the negative control (PBS buffer without allergen) and the corresponding PBS control (PBS with 0.625 mg / ml Api m 1).

6 stellt die Ergebnisse der in vivo-Testung der erfindungsgemäßen Mikroemulsion mit der bevorzugten Allergenkonzentration für Api m 1 im Mausmodell dar. Vergleichend gegenübergestellt sind die Temperaturverläufe für Mäuse, die im Rahmen der dermalen Immuntherapie mit Mikroemulsion ohne Allergen bzw. unterschiedlichen Allergenkonzentrationen in PBS-Puffer behandelt wurden. Es kommt zu einer signifikanten Reduktion des durch die Verabreichung von Allergen induzierten anaphylaktischen Temperaturabfalls. Dieser ist konzentrationsabhängig, da bei geringeren Konzentrationen an Allergen die Toleranz sowie die protektiven immunologischen Mechanismen weniger stark ausgeprägt sind. Allerdings zeigen Versuche mit höherer Konzentration keine Verbesserung der durch die dermale Immuntherapie induzierten Effekte. Dabei ist zusätzlich zu beachten, dass bei weiterer Erhöhung der Allergenkonzentration schließlich sogar negative Effekte auftreten können. So ist dem Fachmann bekannt, dass zu hohe Konzentrationen, vor allem zu Beginn der Therapie anaphylaktische Reaktionen auslösen können. 6 represents the results of the in vivo testing of the microemulsion according to the invention with the preferred allergen concentration for Api m 1 in the mouse model. Comparing are the temperature curves for mice that treated in the context of dermal immunotherapy with microemulsion without allergen or different allergen concentrations in PBS buffer were. It comes to a significant Reduction of the allergen-induced anaphylactic temperature drop. This is concentration-dependent, since at lower concentrations of allergen tolerance and the protective immunological mechanisms are less pronounced. However, higher concentration experiments show no improvement in effects induced by dermal immunotherapy. In addition, it should be noted that even further increases in the allergen concentration can even lead to negative effects. Thus, it is known to the person skilled in the art that too high concentrations, especially at the beginning of the therapy, can trigger anaphylactic reactions.

Während bei der Kontrollgruppe mit Mikroemulsion ohne Allergen behandelten Mäusen ein maximaler Temperaturabfall von 4,5°C beobachtet werden kann, ist dieser bei den mit 0,625 mg/ml Allergen behandelten Mäusen um ca. die Hälfte signifikant verringert. Darüber hinaus kann gezeigt werden, dass es mit ansteigender Allergenkonzentration in der Mikroemulsion zu einer schnelleren recovery der Mäuse kommt. Dabei scheint die Allergentoleranz auf eine durch die dermale allergenspezifischen Immuntherapie induzierte Synthese allergenspezifischer IgG-Antikörpern zurückzuführen zu sein. Diese ist einerseits abhängig von der eingesetzten Allergenkonzentration, andererseits von der verwendeten Mikroemulsion, da eine Applikation von 0,625 mg/ml Allergen oder höherer Konzentrationen in PBS zu keiner Synthese allergenspezifischer Antikörper führt (7). Dabei zeigt sich einerseits der Anstieg allergenspezifischer IgG-Spiegel im Rahmen der dermalen Immuntherapie (Tag - 28 bis Tag 0; 7 oben) mit Mikroemulsion in Abhängigkeit der Allergenkonzentration, andererseits der überproportionale Anstieg allergenspezifischer IgG-Level während der Sensibilisierungsphase (Tag 0 bis 22; 7 unten).While in the control group with microemulsion without allergen treated mice a maximum temperature drop of 4.5 ° C can be observed, this is significantly reduced in the treated with 0.625 mg / ml allergen mice by about half. In addition, it can be shown that with increasing allergen concentration in the microemulsion faster recovery of the mice comes. The allergen tolerance seems to be due to a dermal allergen-specific immunotherapy induced synthesis of allergen-specific IgG antibodies. On the one hand, this depends on the allergen concentration used, on the other hand on the microemulsion used, since application of 0.625 mg / ml allergen or higher concentrations in PBS does not lead to any synthesis of allergen-specific antibodies ( 7 ). On the one hand, the increase in allergen-specific IgG levels in the context of dermal immunotherapy (day - 28 to day 0; 7 above) with microemulsion as a function of the allergen concentration, on the other hand the disproportionate increase in allergen-specific IgG levels during the sensitization phase (days 0 to 22; 7 below).

Von dieser Antikörperklasse ist bekannt, dass sie in der Lage ist, die Bindung von Allergen an IgE zu unterbinden und damit die IgE-abhängige Freisetzung von Histamin aus Mastzellen und Basophilen sowie die IgE-mediierte Allergenpräsentation an T-Zellen zu verhindern. Der Anstieg allergenspezifischer IgG-Antikörper führt somit zu einer Blockade dieser immunologischen Mechanismen und unterbindet die allergische bzw. anaphylaktische Reaktion.This class of antibodies is known to be capable of inhibiting the binding of allergens to IgE, thus preventing the IgE-dependent release of histamine from mast cells and basophils as well as the IgE-mediated allergen presentation to T cells. The increase in allergen-specific IgG antibodies thus leads to a blockade of these immunological mechanisms and prevents the allergic or anaphylactic reaction.

Mit dieser blockierenden Funktion lässt sich im Fall des angewandten Mausmodells die Reduktion des Temperaturabfalls sowie die bessere Erholung der Mäuse mit ansteigender Allergenkonzentration in der Mikroemulsion erklären. Andere in der Literatur beschriebene Immunmechanismen auf zellulärer Ebene (z.B. die Induktion regulatorischer T-Zellen (siehe 8) oder der Abfall allergieassoziierter Th2-Zellen), die im Rahmen einer Induktion von Allergentoleranz durch die allergenspezifische Immuntherapie diskutiert werden, scheinen bei der dermalen Immuntherapie mit der hier verwendeten Mikroemulsion keine bzw. eine untergeordnete Rolle zu spielen.In the case of the mouse model used, this blocking function explains the reduction in temperature drop and the better recovery of the mice with increasing allergen concentration in the microemulsion. Other cell-level immune mechanisms described in the literature (eg induction of regulatory T cells (see 8th ) or the decline of allergy-associated Th2 cells), which are discussed in the context of an induction of allergen tolerance by allergen-specific immunotherapy, appear to play no or a minor role in the dermal immunotherapy with the microemulsion used here.

Penetrationsexperiment am SchweineohrPenetration experiment on the pig ear

Da die menschliche Haut der Schweinehaut sehr ähnlich ist, werden in vivo Versuche für die erfindungsgemäße Mikroemulsion am Schweineohr durchgeführt. Das native Hauptallergen des Giftes der europäischen Honigbiene (Api m 1) wird mit einem Fluoreszenzfarbstoff z.B. Alexa Fluor-647 (Thermo Fisher Scientific) markiert. Anschließend wird das Penetrationsverhalten des markierten Allergens mittels eines Franz-Diffusionszellen-Experiments untersucht. Der Fachmann kennt diese Standardmethode. Dazu wird sowohl PBS-Puffer als auch Mikroemulsion mit fluoreszenzmarkiertem Allergen versetzt, wobei die Zielkonzentration 0,08µg/µl ist.Since the human skin is very similar to the pigskin, in vivo experiments are carried out on the pig's ear for the microemulsion according to the invention. The native major allergen of the venom of the European honey bee (Api m 1) is coated with a fluorescent dye, e.g. Alexa Fluor-647 (Thermo Fisher Scientific). Subsequently, the penetration behavior of the labeled allergen is examined by means of a Franz diffusion cell experiment. The person skilled in the art knows this standard method. For this purpose, both PBS buffer and microemulsion are mixed with fluorescence-labeled allergen, the target concentration being 0.08 μg / μl.

Frische Schweineohren werden von einem lokalen Metzger bezogen, unter lauwarmem Wasser sanft gereinigt und getrocknet. Anschließend werden Vollhautproben präpariert, in die Franz-Zellen eingespannt und mit Mikroemulsion mit Allergen bzw. als Kontrolle PBS mit Allergen beladen. Nach 24 Stunden Penetrationszeit werden die Hautpräparate nach Abspülen überschüssiger Stoffe in Kryomedium gebettet und in Isopentan schockgefrostet. Es werden Kryoquerschnitte angefertigt und diese anschließend mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie (confocal laser-scanning-microscopy, CLSM) ausgewertet. Diese Standard-Methode ist dem Fachmann bekannt.Fresh pig ears are sourced from a local butcher, gently cleaned and dried under lukewarm water. Subsequently, skin samples are prepared, clamped in the Franz cells and loaded with microemulsion with allergen or as control PBS with allergen. After a penetration time of 24 hours, after rinsing off excess substances, the skin preparations are embedded in cryomedium and shock-frozen in isopentane. Cryo sections are made and then evaluated by confocal laser scanning microscopy (CLSM). This standard method is known to the person skilled in the art.

9 zeigt die Ergebnisse und Bilder der Penetrationsstudien am präparierten Schweineohr, die durch Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie von Schweineohr-Querschnitten nach 24-stündigen Penetrationsstudien mittels Franz-Zellen erstellt wurden. Die Maßstableiste entspricht 100 µm. Zu sehen ist das Fluoreszenzsignal (links), ein Durchlichtbild (mittig) sowie die Überlagerung von Fluoreszenz- und Durchlichtbild (rechts). Die obere Reihe der Bilder zeigt fluoreszenzmarkiertes Api m 1 in Mikroemulsion. Die untere Reihe der Bilder zeigt als Kontrolle fluoreszenzmarkiertes Api m 1 in PBS-Puffer. Es wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Mikroemulsion (obere Reihe) ein Penetrieren von Api m 1 in das Stratum corneum ermöglicht, während der PBS-Puffer (untere Reihe) kein Eindringen von Allergen in die Haut ermöglicht. 9 shows the results and images of prepared pig ear penetration studies made by confocal laser scanning microscopy of pig ear cross-sections after 24-hour penetration studies using Franz cells. The scale bar corresponds to 100 μm. The fluorescence signal (left), a transmitted light image (center) as well as the overlay of fluorescence and transmitted light image (right) can be seen. The upper row of the pictures shows fluorescently labeled Api m 1 in microemulsion. The bottom row of the images shows as a control fluorescently labeled Api m 1 in PBS buffer. It is clear that the inventive Microemulsion (top row) allows penetration of Api m 1 into the stratum corneum, while the PBS buffer (bottom row) does not allow allergen penetration into the skin.

Lagerungsstabilität der MikroemulsionStorage stability of the microemulsion

In einer 3-monatigen Stabilitätsstudie konnte gezeigt werden, dass die Mikroemulsion unter Lagerung bei 25°C, 60% relativer Luftfeuchte und 40°C, 75% relativer Luftfeuchte stabil geblieben ist. Der Fachmann kennt als Merkmale einer stabilen Mikroemulsion die optische Inspektion auf Klarheit und/oder Phasenseparation. Zusätzlich wird die optische Dichte bei 600nm (OD₆₀₀) gemessen. 4 zeigt, dass über den Zeitraum von drei Monaten der Lagerung die optische Dichte der Mikroemulsionen nahezu konstant geblieben ist. Eine Eintrübung der Mikroemulsion wäre an steigenden OD₆₀₀-Werten feststellbar gewesen. Somit erscheint auch eine längerfristige, über den beobachteten Zeitraum gehende Lagerung hinaus als realistisch.In a 3-month stability study, it was shown that the microemulsion remained stable under storage at 25 ° C, 60% relative humidity and 40 ° C, 75% relative humidity. The person skilled in the art knows as features of a stable microemulsion the optical inspection for clarity and / or phase separation. Additionally the optical density is measured at 600nm (OD ₆₀₀ ). 4 shows that over the period of three months of storage, the optical density of the microemulsions has remained almost constant. A clouding of the microemulsion would have been detectable by increasing OD ₆₀₀ values. Thus, longer-term storage beyond the observed period seems realistic.

Figurenlistelist of figures

1 shows a pseudo-ternary diagram taken at about 22 ° C. S + CoS: Mixture consisting of capoylocaproylmacrogol-8-glycerides EP and polygylceryl-6-dioleate in the ratio 11: 8 (mass%); Oil phase: cetearyl ethyl hexanoate, isopropyl palmitate; Water phase: butylene glycol, glycerol, PBS.
2 shows a photo of three selected mixtures (= emulsions) A, B and C, marked in 1 , Mixture B and C clearly show macroemulsions while Mixture A shows the microemulsion according to the invention.
3 shows the HE staining of the biopsy of a Balb / c wild-type mouse (male) at the 8th week after initiation of treatment with the maximum applied dose of Api m 1 (1 mg / ml) in the microemulsion. The mouse has no skin lesions.
4 shows the results of the OD 600 when stored under different temperatures and humidities (rH) of up to three months.
5 shows a treatment regimen in the mouse model for a prophylactic dermal allergen-specific immunotherapy.
6 shows an allergen tolerance induced by dermal allergen specific microemulsion immunotherapy. At an allergen concentration of 0.625 mg / ml in microemulsion, a significantly reduced temperature drop can be seen after provocation with Api m 1 in the bee venom-specific mouse model. Also, the recovery of the mice is significantly increased compared to controls (PBS-treated mice at 0 and 0.625 mg / ml and microemulsion-treated mice without allergen, respectively).
7 shows the increase in allergen-specific IgG levels in the context of dermal immunotherapy (day -28 to day 0, above) depending on the microemulsion, on the other hand the disproportionate increase in allergen-specific IgG levels during the sensitization phase (day 0 to 22, bottom).
8th shows that during dermal immunotherapy (day -28 to day 0) as well as in the course of the sensitization phase (day 0 to day 22) no induction of regulatory T cells could be detected. Shown are the results CD4 + CD25 + Foxp3 + regulatory T cells by flow cytometry.
9 shows the result of in vivo penetration studies on the pig's ear with the microemulsion according to the invention and fluorescence-labeled allergen Api m 1 (upper row) and PBS (lower row).

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 201313588 A1 [0015]
DE 3844247 A1 [0015]
WO 2007070983 A1 [0015]
WO 2014130761 A1 [0015]
DE 102013015112 B4 [0015]
WO 2006113227 A1 [0015]
EP 2621499 B1 [0015]
EP 2222337 B1 [0015]
EP 1322330 B1 [0015]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Schmidt et al. 2009, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 340 (1-3), 187-192. [0034]

Claims

Microemulsion for the dermal application of at least one allergen for hyposensitization against the at least one allergen comprising PEG-8 caprylic / capric glycerides, polyglyceryl dioleate and a water phase, an oil phase and at least one dispersed allergen therein.

Microemulsion according to Claim 1 characterized in that PEG-8 caprylic / capric glyceride and polyglyceryl dioleate are present in a ratio of 11: 8 (wt%).

Microemulsion according to Claim 1 or 2 characterized in that polyglyceryl dioleate is polyglyceryl-6-dioleate or polyglyceryl-3-dioleate.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that the oil phase comprises cetearyl ethyl hexanoate and isopropyl palmitate.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that the water phase comprises polyol, glycerol and PBS.

Microemulsion according to Claim 5 characterized in that the water phase comprises the preservative phenoxyethanol.

Microemulsion according to Claim 5 and 6 characterized in that the polyol comprises butylene glycol or propylene glycol.

Microemulsion according to the preceding claims, characterized in that the at least one allergen is selected from the group of recombinantly produced or purified single allergens, combinations of these single allergens, purified total allergen extract and from the group of immunogenic peptides.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one allergen is the main allergen of the bee venom (Api m 1) or the main allergen of the wasp venom (Ves v 5).

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one allergen is selected from the group of pollen allergens, allergens of house dust mites, animal allergens or food allergens.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one allergen in a concentration of 0.05 mg / ml to 1 mg / ml, in particular 0.25 mg / ml to 0.65 mg / ml is used.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one lipophilic, hydrophilic or amphiphilic gelling agent.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one adjuvant from the group aluminum hydroxide or monophosphoryl lipid-A.

Microemulsion according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one fragrance or flavor.

Use of a microemulsion according to any one of the preceding claims for the hyposensitization of a human or animal patient.