EA024562B1 - Способ лечения эффектов воздействия облучения - Google Patents

Abstract

Настоящее раскрытие относится к способам введения RLIP76 или его активного фрагмента более чем через 24 ч после воздействия облучения, в которых введение является эффективным для защиты и лечения млекопитающих, подверженных воздействию облучения.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие в целом относится к воздействию облучения и, более конкретно, к композициям, содержащим КЫР76 белковую группу, и использованию таких композиций в пострадиационной защите млекопитающих.

Уровень техники

Радиационное поражение происходит по нескольким механизмам, при этом относительный вклад каждого зависит от степени воздействия. В очень высоких дозах радиация вызывает некроз клеток от непосредственного повреждения ДНК, приводящего к полному разрушению двуспиральных цепей ДНК (двухнитевые разрывы, ΌδΒ). Однако при снижении уровней воздействия становятся значительными другие эффекты. Среди этого процессы перокисления из-за ионизирующей энергии облучения, вырабатывающей высокореактивные свободные радикалы, в особенности связанные с атомарным кислородом (активные формы кислорода; КО8), даже в клетках, ядро которых не подверглось прямому воздействию. Активные формы кислорода являются токсичными из-за их склонности к связыванию и модифицированию почти всего, что встречается на их пути, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Со временем клетки со значительными уровнями КО8 могут стать в равной степени подверженными риску, что и клетки с непосредственным влиянием на ДНК. КО8 повреждение может также приводить к ДНК дефектам, которые являются в конечном счете летальными из-за геномной нестабильности. Таким образом, величина повреждения, испытываемого клеткой, будет зависеть от полученной дозы облучения и будет являться смесью непосредственного повреждения ДНК, КО8 повреждения и опосредованного повреждения ДНК вследствие эффектов КО8. Распределение во времени и степень общего повреждения, причиненного организму, таким образом, в большой степени зависит от полученной дозы облучения, приводя в результате к прогрессирующей нелинейной зависимости между выживаемостью и воздействием.

Возможные способы лечения радиационной интоксикации часто представляли собой вещества, которые направлены на активизацию обычных клеточных механизмов защиты против КО8 эффектов. Примеры включают в себя поглотители свободных радикалов (такие как эдаравон (3-метил-1-фенил-2пиразолин-5-он), витамин Е и т.п.), аналоги пероксид-дисмутазы (такие как темпол (4-гидрокси-2,2,6,6тетраметилпиперидинилокси)) и другие вещества, которые направлены на понижение внутриклеточных концентраций КО8. Эти возможные способы лечения разработаны для осуществления перед или немедленно после воздействия облучения. Тестирование всех эффектов этих веществ обычно разрабатывается для того, чтобы выявить улучшение выживаемости через один месяц после воздействия, так как к этому времени любая токсичность является результатом побочных процессов, описанных выше.

Общепринятым эталонным методом измерения является коэффициент уменьшения дозы (ΌΡΡ). определяемый как отношение дозы облучения, которая приводит к 50% смертности через 30 дней после воздействия, когда мыши подвергаются лечению представляющим интерес веществом, к дозе облучения, приводящей к этой ΤΌ50/30, когда не проводится лечение (или проводится контрольное лечение). Этот метод измерения не является линейным, так что небольшие повышения ΌΚΡ означают несколько большие изменения радиационной устойчивости. Для того чтобы представляющее интерес вещество считалось достаточно перспективным для дальнейшей оценки Министерством обороны, обычно требуется ΌΚΓ 1,2 или больше. Это требование может быть значительным препятствием. Как эдаравон, так и темпол проявляют значительные эффекты в системах ίη νίίτο, но во всех исследованиях на животных был достигнут только опубликованный ΌΚΓ 1,3. Это ограничение может возникать из-за того, что клетка уже имеет механизмы защиты против свободных радикалов, включающие в себя множество белков, которые могут связывать КО8 перед тем, как они смешиваются с другие компонентами. Но такое связывание не предоставляет полной защиты, так как связанные в комплекс белки сами по себе токсичны для клетки. Вследствие этого добавочные связывающееся поглотители, несмотря на то, что они являются выгодными, не формируют лимитирующий скорость этап в каскаде клеточной защиты, так как они не могут предотвратить какие-либо последующие эффекты, если радикалы больше не являются свободными.

Кроме того, доступные в настоящее время вещества для защиты от облучения должны быть введены или перед воздействием облучения, или немедленно после воздействия облучения, например, в течение 4 ч после воздействия облучения. I. Αρρί. ΤοχιοοΙ. 23(6):379-85 (2003); Ууау-Китат βί а1., Р1аде11ш 1геа1теп1 рго1ес15 адаиМ сНеписаН Ьасίе^^а, ν^^и8е8, апб габ1аОоп. ί. ΙΜΜϋΝΟΗ 180(12):8280-5 (2008). Однако, к сожалению, может не быть возможности обработать воздействие облучения в течение 4 ч после воздействия. Вследствие этого в данной области существует значительная необходимость в эффективных веществах для защиты от облучения и, в частности, в веществах для пострадиационной защиты, которые являются эффективными при применении более чем через 24 ч после воздействия облучения.

- 1 024562

Сущность изобретения

Настоящее раскрытие в общем относится к способам лечения или регулирования эффектов воздействия облучения в объекте или организме, например, млекопитающем, таком как человек, значительно позже того, как организм подвергся воздействию облучения, например более чем через 24 ч после того, как организм подвергся воздействию облучения. Эти способы включают введение терапевтически эффективного количества белка КЫР76 или активного фрагмента белка КЫР76 в организм после воздействия облучения, т.е. пострадиационно. Неожиданно, как изложено в настоящем описании, организм продолжает извлекать пользу от введения белка КС1Р76 или его активного фрагмента более чем через 24 ч после воздействия облучения. В используемом в настоящем описании значении эффективный участок белка КВ1Р76 или его эффективные участки или активные фрагменты являются любым(и) фрагментом(ами) белка РЫР7, участками белка(ов) или их комбинациями, которые способствуют лечению эффектов воздействия облучения в клетке или организме. Белок КВ1Р76 может быть рекомбинантным белком КЫР76 или его фрагментами или участками. Способы, раскрытые в настоящем описании, не включают введение в организм белка КВ1Р76 или его эффективных участков перед или заблаговременно до воздействия облучения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения белок КЫР76 или его активный фрагмент вводятся в организм по меньшей мере три раза более чем через 24 ч после воздействия облучения. Белок КВ1Р76 или его активный фрагмент могут быть введены один или более раз через приблизительно 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 42, 48, 60, 72, 84, 96 ч; 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5 дней; 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 недель или больше после воздействия облучения.

В других вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активный фрагмент вводятся в организм два или более раз после воздействия облучения: первый по меньшей мере один раз в течение 24 ч после воздействия облучения и второй по меньшей мере три раза более чем через 24 ч после воздействия облучения. Первая доза белка КВ1Р76 или его активного фрагмента может быть введена в организм через приблизительно через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 или 24 ч после воздействия облучения. Одна или более таких доз могут быть введены в течение 24 ч после воздействия облучения. Вторая доза белка КВ1Р76 или его активного фрагмента может быть введена в организм через приблизительно 30, 36, 42, 48, 60 ч; 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5 дней; 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 недель или больше после воздействия облучения. Одна или более таких доз могут быть введены более чем через 24 ч после воздействия облучения. Дозы, введенные в течение 24 ч и более чем через 24 ч после воздействия облучения, могут содержать приблизительно такое же количество белка КЫР76 или его активных фрагментов или могут содержать другие количества. Кроме того, если две или более доз вводят в течение каждого из этих соответствующих периодов времени, то каждая доза может содержать приблизительно такое же количество белка КВ1Р76 или его активных фрагментов, или может содержать другие количества.

В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены от трех раз до десяти раз через 24 ч после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены от трех до пяти раз через 24 ч после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены от трех до десяти раз через 24 ч после облучения.

В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены по меньшей мере пять раз через 24 ч после облучения.

В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты вводятся один или более раз в течение 24 ч после облучения и/или по меньшей мере три раза через 24 ч после облучения. В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты вводятся один раз в течение 24 ч после облучения и по меньшей мере три раза через 24 ч после облучения. В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены три или более раз между 25 ч и тремя месяцами после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены три или более раз между 25 ч и одним месяцем после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены три или более раз между двумя месяцами и тремя месяцами после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты могут быть введены три или более раз между 48 ч и двумя месяцами после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты могут быть введены между одной неделей и одним месяцем после облучения. В дополнительном варианте осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты вводятся через 24 ч после облучения с целью продления фармакодинамических эффектов ранее введенного белка КВ1Р76 или его активных фрагментов. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся через 24 ч после облучения с целью продления фармакодинамических эффектов введенного белка КВ1Р76 или его активных фрагментов.

В некоторых вариантах осуществления белок КВ1Р76 или его активные фрагменты входят в состав липосомы, которая может также называться протеолипосомой или протеолипосомной композицией. В некоторых вариантах осуществления КВ1Р протеолипосомы доставляются в фармацевтически приемле- 2 024562 мом носителе.

Некоторые варианты осуществления настоящего раскрытия относятся к способам лечения эффектов воздействия облучения в нуждающемся в таком лечении организме, включающим введение эффективного количества белка КЫР76 или его эффективного участка в организм более чем через 24 ч после воздействия облучения. Другие варианты осуществления относятся к способам лечения эффектов воздействия облучения в нуждающемся в таком лечении организме, включающим введение (а) по меньшей мере, первой дозы эффективного количества белка КЫР76 или его эффективного участка в организм в течение 24 ч после воздействия облучения и (Ь) по меньшей мере трех доз второй дозы эффективного количества белка КЫР76 или его эффективного участка в организм более чем через 24 ч после воздействия облучения. В некоторых вариантах осуществления организм является млекопитающим, например человеком. Облучение, которому подвергается организм, может быть ионизирующим облучением, включая, но не ограничиваясь ими, рентгеновское облучение, γ-облучение, облучение электронами высокой энергии, ультрафиолетовое облучение, тепловое облучение, космическое облучение, электромагнитное облучение, ядерную радиацию или их комбинации. В других вариантах осуществления облучение электронами высокой энергии является облучением β-частицами или облучение является облучением протонами или тяжелыми ионами.

В некоторых вариантах осуществления белок КЫР76 или его эффективный участок вводятся более чем через 24 ч после воздействия облучения. В других вариантах осуществления белок РЫР76 или его эффективный участок вводятся в течение 24 ч после воздействия облучения, например во время воздействия облучения и более чем через 24 ч после воздействия облучения. Белок КЫР76 или его эффективный участок, как раскрыто в данном описании, может быть введен в одной или более доз в млекопитающее, в один из периодов или оба соответствующих периода времени, т.е. в течение 24 ч после воздействия облучения и/или более чем через 24 ч после воздействия облучения. Например, любые из этих вариантов осуществления могут быть такими, что белок КЫР76 вводится многократно в млекопитающее в различных комбинациях, включая, но не ограничиваясь ими, более чем через 24 ч после воздействия облучения или в течение 24 ч после воздействия облучения и более чем через 24 ч после воздействия облучения. В каждом из соответствующих вышеупомянутых вариантов осуществления дозы могут содержать приблизительно одинаковое количество белка КЫР76 или его эффективного участка или могут содержать другие количества белка КЫР76 или его эффективного участка.

В некоторых вариантах осуществления белок КЫР76 или его эффективный участок вводятся в организм более чем через 24 ч, более чем 36 ч, более чем 48 ч, более чем 60 ч, более чем 72 ч, более чем 84 ч и/или более чем 96 ч после воздействия облучения. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения дозы могут быть введены в интервалы времени +24 ч, +48 ч, +72 ч и +96 ч после воздействия облучения соответственно. В других вариантах осуществления дозы могут быть введены через 48 и 96 ч после воздействия облучения, через 24 и 72 ч после воздействия облучения, через 0, 48 и 96 ч после воздействия облучения, через 14 и 48 ч после воздействия облучения, через 16 и 64 ч после воздействия облучения или через 1, 24 и 48 ч после воздействия облучения.

Белок КЫР76 или его эффективный участок могут быть введены млекопитающему, как раскрыто в настоящем описании, в дозировке от приблизительно 0,5 до приблизительно 14,0 мг/кг массы тела, например приблизительно 1,0 мг/кг массы тела, приблизительно

1.5 мг/кг массы тела, приблизительно 2,0 мг/кг массы тела, приблизительно 2,5 мг/кг массы тела, приблизительно 3,0 мг/кг массы тела, приблизительно 3,5 мг/кг массы тела, приблизительно

4,0 мг/кг массы тела, приблизительно 4,5 мг/кг массы тела, приблизительно 5,0 мг/кг массы тела, приблизительно 5,5 мг/кг массы тела, приблизительно 6,0 мг/кг массы тела, приблизительно

6.5 мг/кг массы тела, приблизительно 7,0 мг/кг массы тела, приблизительно 7,5 мг/кг массы тела, приблизительно 8,0 мг/кг массы тела, приблизительно 8,5 мг/кг массы тела, приблизительно

9,0 мг/кг массы тела, приблизительно 9,5 мг/кг массы тела, приблизительно 10,0 мг/кг массы тела, приблизительно 10,5 мг/кг массы тела, приблизительно 11,0 мг/кг массы тела, приблизительно 11,5 мг/кг массы тела, приблизительно 12,0 мг/кг массы тела, приблизительно 12,5 мг/кг массы тела, приблизительно 13,0 мг/кг массы тела или приблизительно 13,5 мг/кг массы тела.

В некоторых вариантах осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке по меньшей мере 0,01 мкг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок РЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке по меньшей мере 0,1 мкг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке по меньшей мере 1 мкг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке по меньшей мере 5 мкг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке по меньшей мере 0,1 мг/кг массы тела.

В некоторых вариантах осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся в дозировке от приблизительно 0,01 мкг/кг массы тела до приблизительно 100 мг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 вводится в дозировке от приблизительно 0,1 мкг/кг мас- 3 024562 сы тела до приблизительно 50 мг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 вводится в дозировке от приблизительно 1 мкг/кг массы тела до приблизительно 40 мг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 вводится в дозировке от приблизительно 5 мкг/кг массы тела до приблизительно 25 мг/кг массы тела. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 вводится в дозировке от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 мг/кг массы тела.

В некоторых вариантах осуществления белок КЫР76 или его активные фрагменты вводятся посредством пути введения, выбранного из группы, состоящей из внутривенного, внутримышечного, подкожного, внутрибрюшинного и перорального введения. В дополнительном варианте осуществления белок КЫР76 вводится посредством пути введения, выбранного из группы, состоящей из внутривенного (ίν), подкожного (кс) и перорального (ро) введения.

В некоторых вариантах осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет по меньшей мере 2 Гр или 200 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет по меньшей мере 5 Гр или 500 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет по меньшей мере 7,5 Гр или 750 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет по меньшей мере 10 Гр или 1000 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет по меньшей мере 20 Гр или 2000 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет от приблизительно 200 сГр и приблизительно 5000 сГр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет от приблизительно 2 Гр и приблизительно 100 Гр. В дополнительном варианте осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения составляет от приблизительно 3 Гр и приблизительно 50 Гр.

В некоторых вариантах осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения является продолжительным радиационным воздействием по меньшей мере 0,2 Гр. В некоторых вариантах осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения является продолжительным радиационным воздействием по меньшей мере 0,5 Гр. В некоторых вариантах осуществления радиационное воздействие или воздействие облучения является продолжительным радиационным воздействием от приблизительно 0,5 Гр и приблизительно 2,0 Гр. В дополнительном варианте осуществления продолжительное воздействие облучения происходит по меньшей мере 2 ч. В дополнительном варианте осуществления продолжительное воздействие облучения происходит по меньшей мере 12 ч. В дополнительном варианте осуществления продолжительное воздействие облучения происходит от приблизительно 2 до 48 ч.

В некоторых вариантах осуществления фармацевтические эффекты вводимого белка КТ1Р76 или его эффективного участка подвергаются наблюдению с использованием биомаркеров радиационного повреждения. В дополнительном варианте осуществления биомаркеры радиационного повреждения включают в себя дефекты ДНК. В дополнительном варианте осуществления биомаркеры радиационного повреждения включают в себя микросателлитные тельца в периферических ретикулоцитах. В дополнительном варианте осуществления биомаркеры радиационного повреждения включают в себя дефекты ДНК или микросателлитные тельца в периферических ретикулоцитах. В дополнительном варианте осуществления биомаркеры радиационного повреждения включают в себя дефекты ДНК и микросателлитные тельца в периферических ретикулоцитах. В других вариантах осуществления фармацевтические эффекты вводимого белка КТ1Р76 или его эффективного участка подвергаются наблюдению с использованием показателя смертности тестируемого пациента.

В любых из вышеупомянутых вариантов осуществления второе вещество для защиты от облучения может быть введено в организм или одновременно с, или в комбинации с белком КЫР76 или его эффективным участком. В некоторых вариантах осуществления второе вещество для защиты от облучения может быть поглотителем свободных радикалов, антиоксидантом или аналогом пероксид-дисмутазы. Белок КТ1Р76 или его эффективный участок, как раскрыто в данном описании, может быть введен в фармацевтической композиции или в протеолипосомальной композиции. В других вариантах осуществления фармацевтическая композиция или протеолипосомальная композиция дополнительно содержит лектин, гликолипид, фосфолипид или их комбинации. В других вариантах осуществления белок КТ1Р76 или его эффективный участок является рекомбинантным белком или его участком. Фармацевтическая композиция или протеолипосомальная композиция по изобретению может быть введена подкожно, внутривенно, топически, перорально, неперорально или комбинациями этого.

Подразумевается, что везде в этом раскрытии, если специально не указано иное, слово содержать или варианты, такие как содержит или содержащий, означают включает в себя, но не ограничен ими так, что другие компоненты, которые не упомянуты явным образом, могут также быть включены. Дополнительно, если специально не указано иное, использование термина в единственном числе может означать предмет или элемент в единственном числе или это может означать множественное число или один или более таких предметов или элементов. Кроме того, использование или в настоящем описании означает и/или, если специально не указано иное. Также такие термины, как элемент или компонент заключают в себе как элементы, так и компоненты, содержащие одну составную часть, и элементы

- 4 024562 или компоненты, которые содержат более чем одну составную часть, если специально не указано иное.

Необходимо понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и нижеследующее подробное описание являются лишь иллюстративными и пояснительными и не ограничивающими изобретение, как указано в формуле изобретения. Заголовки разделов, используемые в настоящем описании, приведены только в целях структуризации и не должны быть истолкованы как ограничивающие описанный объект изобретения. Все документы или части документов, на которые имеются ссылки в предоставленной заявке, включая, но не ограничиваясь ими, патенты, заявки на патент, статьи, книги и трактаты, однозначно полностью включены для любой цели в настоящее описание путем ссылки. В случае если в одном или более включенных в настоящее описание источников и подобных материалах термин определен таким образом, что он противоречит определению этого термина в предоставленной заявке, то заявка имеет приоритет.

Краткое описание чертежей

Нижеследующее чертежи составляют часть настоящего описания и включены в него для дополнительной демонстрации аспектов настоящего изобретения. Настоящее изобретение может быть лучше понято на основе одного или более из этих чертежей в комбинации с подробным описанием характерных вариантов осуществления, представленных в настоящем описании.

Фиг. 1. Механизмы клеточной смерти от различных токсических факторов.

Фиг. 2. Примеры физиологического значения КЫР7б.

Фиг. ЗА и 3В. Исходные кривые выживаемости мышей, подвергнутых воздействию различных доз рентгеновского облучения.

Фиг. 3А. Выживаемость при различных дозах облучения в контрольных подвергнутых воздействию мышах.

Фиг. ЗВ. Среднее время до смерти в зависимости от дозы облучения.

Фиг. 4. Влияние КВ1Р76 на чувствительность к облучению. Показаны три группы: без лечения липосомами (круги); лечение липосомами без КВ1Р76 (квадраты) и лечение липосомами с КВ1Р76 (треугольники).

Фиг. 5. Влияние КВ1Р76 на выживаемость после более высоких доз рентгеновского облучения. Каждая из четырех мышей дикого типа (+/+) КРР1 и четырех гомозиготных мышей (-/-) была подвержена воздействию 750 сГр рентгеновского облучения и подвергалась лечению контрольными липосомами, введенными интраперитонеальной инъекцией (треугольники, гомозиготные мыши КРР1; ромбы, мыши К1Р дикого типа), или 400 мкг КЬ1Р7б липосом, введенных интраперитонеальной инъекцией (квадраты, гомозиготные мыши К1Р1; круги, мыши КРР1 дикого типа), выполненными через 12 ч после воздействия.

Фиг. б. Дозозависимое влияние КВ1Р76 на выживаемость после воздействия 500 сГр: ромбы, контрольные (необработанные) мыши; квадраты, мыши, обработанные 25 мкг КВ1Р76 липосом через 14 и 48 ч после воздействия; треугольники, мыши, обработанные 50 мкг КВ1Р76 липосом через 14 и 48 ч после воздействия; обозначенные X, мыши, обработанные 100 мкг РЬ1Р7б липосом через 14 и 48 ч после воздействия; звездочки, мыши, обработанные 100 мкг РЫР76 липосом через 24 и 72 ч после воздействия; круги, мыши, обработанные 100 мкг КВ1Р76 липосом через 48 и 9б ч после воздействия.

Фиг. 7. График фактора уменьшения дозы, определяющий 50% выживаемости в зависимости от дозы облучения для необработанных и обработанных КЫР7б мышей.

Фиг. 8. Влияние времени введения КЫР7б на выживаемость после воздействия 500 сГр: ромбы, контрольные (необработанные) мыши; квадраты, мыши, обработанные 25 мкг КЫР7б липосом через 14 и 48 ч после воздействия; треугольники, мыши, обработанные 25 мкг РЬ1Р7б липосом через 0, 48 и 9б ч после воздействия.

Фиг. 9. Эффект КЫР7б при более высоких дозах облучения: ромбы, 750 сГр контрольные (необработанные); квадраты, 750 сГр обработанные 100 мкг КЫР7б липосом через 0, 48 и 9б ч после воздействия; треугольники, 1000 сГр контрольные (необработанные); обозначенные X, 1000 сГр обработанные 100 мкг КЫР7б липосом через 1б и б4 ч после воздействия.

Фиг. 10 демонстрирует общий уровень выживаемости мышей после облучения гамма-лучами. Четырнадцатинедельные мыши-самцы СЭ2Р1 были разделены на отдельные группы по 1б мышей каждая и подвержены воздействию 9,25 Гр облучения гамма-лучами по всему телу, доставляемыми при 0,б Гр/мин посредством источника кобальт-б0. Мыши были обработаны многократными дозами различных составов липосом, белка КЫР7б и антиоксиданта (ВНТ) посредством интраперитонеальных инъекций, как это продемонстрировано. Комплекс белка КЫР7б, липосом и антиоксиданта ВНТ обозначен ТО-80Сх (80 относится к среднему размеру липосом 80 нм, по которому они классифицируются как везикулы среднего размера); ТО-80ЬА относится к липосомам, образованным с ВНТ, но без белка КЫР7б. Время представлено по отношению к часам перед или после воздействия облучения, и доза 50 мкг является количеством белка РЬ1Р7б, содержащимся в общем объеме ТО-80Сх, доставляемом с каждой дозой. Это величина представляет дозу 1,б7 мг белка КЫР7б на 1 кг массы тела каждой мыши. По оси х отложено количество дней после воздействия облучения, и по оси у отложено процентное содержание живых в группе в этот день.

- 5 024562

Фиг. 11 представляет собой другое отображение процентного содержания живых через 30 дней после облучения гамма-лучами мышей из каждой группы.

Фиг. 12 демонстрирует полную выживаемость дополнительных групп мышей ί'Ό2Ε1. обработанных при условиях, сходных с описанными, где способы лечения являются различными способами доставки, и контроли доставлены в установленные периоды времени после воздействия. На подписи 5-ΑΕΌ обозначает 5-андростендиол.

Фиг. 13 демонстрирует общий уровень выживаемости мышей С57/В16 после более слабого облучения гамма-лучами, воздействия 5 Гр на все тело, доставленного посредством пучка фотонов 6-МэВ при мощности 4 Гр/мин. В этом эксперименте мыши были обработаны двумя дозами ТО-80Сх, введенными через 14 и 48 ч после воздействия, доставленными посредством ротового гаважа. Показанные уровни дозы являются доставленным количеством белка ΚΕΙΡ76, содержащимся в объеме ТО-80Сх, и выражены количеством белка на общей массе тела. По оси х отложено количество дней после воздействия облучения, и по оси у отложено процентное содержание живых в каждой группе, в этот день.

Подробное описание изобретения

Настоящее раскрытие по меньшей мере отчасти является результатом обнаружения авторами того, что белок ΚΕΙΡ76 и его эффективные участки (например, активный фрагмент) (также обозначаемые в настоящем описании ΚΕΙΡ76) неожиданно оказались эффективными в защите организмов от токсичных эффектов воздействия облучения, даже при введении значительно позже воздействия облучения. Таким образом, в отличие от других возможных вариантов защиты от облучения, ΚΕΙΡ76 продолжает защищать организм от токсичных эффектов воздействия облучения более чем через 24 ч после воздействия облучения. Несмотря на то что применение ΚΕΙΡ76 для лечения воздействия облучения было раскрыто в заявке на патент США № 11/741447, № публикации патента США 2008/0279919, который включен в настоящее описание путем ссылки, способность ΚΕΙΡ76 продолжать обеспечивать терапевтическую защиту или эффект для организма значительно позже воздействия облучения является как неожиданным, так и важным преимуществом, учитывая связанные с доставкой трудности лечения большого количества людей после события, которое приводит к значительному радиационному воздействию. Другим значительным преимуществом ΚΕΙΡ76 является то, что он может быть введен перорально, например, с использованием протеолипосомных композиций ΚΕΙΡ76, как это было подтверждено предварительными исследованиями на животных. Тем не менее, очевидно, что доставка может также быть выполнена посредством других путей введения, известных в данной области, включая, но не ограничиваясь ими, сублингвальную, буккальную, внутрибрюшинную, ингаляционную, внутривенную, внутримышечную, трансмукозальную или трансдермальную доставку. В дополнение к доставке ΚΕΙΡ76, предусмотрено, что ΚΕΙΡ76 протеолипосомы, раскрытые в настоящем описании, эффективны для доставки в организм других веществ для защиты от облучения.

ΜΠΡ76.

ΚΕΙΡ76 (также известный как ΚΑΕΒΡ1 или ΚΙΡ1) является убиквитарным белком, обнаруженным в разных организмах от Пго8орЫ1а до людей, который выполняет разнообразные роли в клеточной физиологии. В ассоциированном с мембраной состоянии белок функционирует как мультиспецифичный эффлюксный насос для множества соединений, включая амфифильные небольшие молекулы, такие как алкалоиды барвинка и антрациклины, которые являются общеизвестными противораковыми лекарственными средствами. Однако ΚΕΙΡ76 транспорт также включает в себя движение из клетки эндогенных глутатионовых электрофильных конъюгатов (Οδ-Е), образованных из активных форм кислорода (ΚΌδ). ΚΌδ вырабатываются посредством множества повреждающих факторов, таких как облучение и избыток органических химикатов, и являются токсичными для клетки на многих уровнях. Как обозначено в их названии, ΚΟδ являются высокоактивными и связываются почти со всем на их пути, включая белки, липиды и нуклеиновые кислоты, модифицируя все как, если бы эти макромолекулы вступили в реакцию. Повреждение, нанесенное ΚΟδ липидам (липидное перокисление), является особенно опасным, так как получающиеся в результате продукты перокисления токсичны сами по себе. Они включают в себя проапоптозные активные алкенали, такие как 4-гидроксиноненаль (4-ΗΝΕ), которые являются долгоживущими и могут накапливаться в клетке, в конечном счете приводя к дальнейшему разрушению и гибели. По этой причине ΚΕΙΡ76 является важным компонентом стрессовой реакции в культивируемых клетках и обеспечивает защиту от стрессогенных факторов, включая нагревание, окисляющие химические вещества, химиотерапевтические вещества, УФ-облучение и рентгеновское облучение.

Нормальная клетка обладает механизмами защиты, предназначенными для связывания (конъюгирования) этих ассоциированных с ΚΟδ токсинов, главным из которых является глутатион. Глутатион связывает электрофильные соединения для изолирования реактивных электронов. Тем не менее, получающиеся в результате конъюгаты (Οδ-Ε) являются опасными или фатальными для клетки, если допустить их накапливание, и, таким образом, они должны быть удалены клеткой. Несмотря на нежелание быть привязанным к конкретному теоретическому обоснованию, по-видимому, активный отток Οδ-Ε, полученных из этих токсичных промежуточных соединений, является основным механизмом, посредством которого ΚΕΙΡ76 обеспечивает устойчивость к окислительным и радиационным стрессогенным факторам (фиг. 1).

- 6 024562

Защитный эффект КЫР76 происходит помимо его защиты от потенциально токсичных химических заместителей и их побочных продуктов. Например, электрофильные продукты липидной пероксидазы (ЬРО), обусловленные активными формами кислорода, выработанными во время облучения, могут отчасти быть причиной уничтожения клетки облучением. Как подробно описывается в данном документе, КЕ1Р76-опосредованный транспорт ΟδΗ конъюгатов этих электрофилов обеспечивает защиту от облучения. Такая защита может быть без труда преобразована для масштабного использования, для того чтобы защищать млекопитающих от разрушающего облучения, включая ионизирующее, электромагнитное, тепловое и лазерное облучение, в которое включены как длинно-, так и короткопробежные электроны.

Вследствие этого КТ1Р76 опосредует транспорт эндогенно выработанных химических соединений, метаболических продуктов, их побочных продуктов и экзогенно введенных лекарственных средств или облучения и их побочных продуктов. КТ1Р76 опосредует транспорт большинства химических препаратов и побочных продуктов, которые также включают в себя Οδ-Ε (например, конъюгат 4-ΗΝΕ). Например, обогащенные КЕ1Р76 клетки устойчивы к токсичности в виде химической токсичности (органической или неорганической) или в результате повреждения (например, от стресса, окисления, алкилирования, облучения). Функционирование КЕ1Р76 посредством АТФ-зависимого оттока ксенобиотиков (например, Οδ-Ε и экзогенных и эндогенных электрофилов) показано на фиг. 2. Здесь ксенобиотики, облучение, их метаболиты, митохондриальный электронный транспорт и ионы металла вырабатывают ΚΟδ, которые могут вызывать перокисление липидов мембраны и образование 4-гидроксиноненаля (токсичный конечный продукт липидного перокисления), который может вызывать повреждение ДНК, ведущее к мутагенезу, канцерогенезу и апоптозу, а также модулировать опосредованные стрессом сигнальные пути. КЬ1Р76 опосредует АТФ-зависимый отток широкого спектра метаболических, стрессовых и фармацевтических побочных продуктов, таких как амфифильные лекарственные средства, ΟδΗ-конъюгаты (Οδ-Ε) как ксено-, так и эндобиотиков, Οδ-ΗΝΕ и лейкотриены из эукариотических клеток. Транспорт Οδ-Ε является важным для поддержания функциональности ΟδΤ и глутатионредуктазы (ΟΚ), так как эти ферменты ингибируются Οδ-Ε. КЕ1Р76 регулирует внутриклеточные концентрации 4-ΗΝΕ согласованным с клеточными ΟδΤ механизмом.

Структура КЫР76.

Первичная структура КЕ1Р76 демонстрирует несколько интересных свойств. Белок может быть поделен на четыре области, из которых два центральных домена содержат активность Кас1/СЭС42 ΟΑР и домен связывания Ка1. Функция двух фланкирующих доменов все еще неизвестна. Характерные нуклеотидные последовательности человеческого КЕ1Р76 (СспВапк номер доступа НМ 006788) и мышиного КЫР76 (НМ 009067) и аминокислотные последовательности человеческого КЫР76 (ΟеηΒаηк номер доступа № 006779) и мышиного РЫР76 (ΟепΒапк номер доступа № 033093) уже были описаны. Аминокислотная последовательность человеческого КЕ1Р76 содержит сайты для Н-гликозилирования (аминокислоты 341-344), сАМР (аминокислоты 113-116), фосфорилирования сСМР-зависимой белковой киназой (аминокислоты 650-653), фосфорилирования тирозинкиназой (аминокислоты 308-315), Ν-миристиолирования (аминокислоты 21-26, 40-45 и 191-196), структуры лейциновой застежки (аминокислоты 547-578) и несколько сайтов фосфорилирования белковой киназой С, фосфорилирования казеинкиназой II, сайты расщепления трипсином и химотрипсином. Присутствие таких мотивов в первичной структуре КЕ1Р76 и его свободный протеолитический распад демонстрируют то, что КЬ1Р76 вовлечен в несколько внутри- и внеклеточных процессов (например, процессинг белков, внутриклеточная сигнализация, деградация белков, распознавание, мечение и т.д.), и то, что протеолитический процессинг КЕ1Р76 необходим для многочисленных функций. Пептидные фрагменты КЕ1Р76 отдельно или в сочетании с другими фрагментами могут катализировать эти различные функции. Например, Ν концевой и С-концевой фрагменты КЕ1Р76, которые по отдельности не могут опосредовать АТФ-зависимый транспорт, могут катализировать транспорт электрически заряженных лекарственных средств (например, ΌΟΧ, колхицины) при совместном перерастворении в протеолипосомах.

В некоторых вариантах осуществления белок КЕ1Р76 по изобретению содержит последовательность из 655 аминокислот (СспВапк номер доступа № 006779). В некоторых вариантах осуществления белок КЕ1Р76 по изобретению содержит последовательность такую, как раскрытые в патентах США 2005/0123594, 2006/0182749, 2008/0279919, 2010/0124566 или АО 2009/100446А1, содержание которых полностью включено в данный документ путем ссылки.

В отличие от переносчиков АВС в последовательности КЕ1Р76 не обнаружено трансмембранных альфа-спиралей. Тем не менее, была продемонстрирована ассоциация КЕ1Р76 с мембранами посредством иммуногистохимических исследований с использованием специфических антител (АгавШц с1 а1., Ргосеейшдв о£ 1йе Атепсап Аввоаайоп £ог Сапсег Рсвсагсй. 43:АЬЫ. 4717, 2002; включено в данный документ путем ссылки). Для экстракции КЕ1Р76 из клеточных лизатов требуется детергент, предполагающий ассоциацию мембраны, важное свойство для транспорта. Эти данные демонстрируют большую вариабельность этого переносчика относительно структурных элементов, определяющих связывание АТФ и способ внедрения в мембрану, чем принято в настоящее время. Кроме того, уменьшено различие между переносчиками анионов в отличие от нейтрального или катионного субстратов, так как КЕ1Р76 катализирует транспорт и того и другого и в отличие МЕР 1, осуществляет это без совместного переноса

- 7 024562

ΟδΗ.

РЫР76, экспрессированный в культивируемых клетках или в Е.со11, легко подвергается протеолизу во время очистки. Наиболее выступающие пептиды, Н-КЕ1Р761-367 и С-КЕ1Р76410-655, происходящие из Ν- и С концов РЫР76 соответственно, представляют собой полосы на уровне 49 и 38 кДа в δΌδ-гелях. Оба этих пептида проявляют конститутивную АТФазную активность, которая может быть стимулирована в присутствии анионного или катионного лигандов, переносимых РЫР76. Оба пептида связывают АТФ, как показано посредством фотоаффинного мечения, которое возрастало в присутствии ванадата, что указывает на удерживание промежуточного продукта реакции в сайте связывания АТФ. Ни один из двух фрагментов не катализировал транспорт при встраивании в протеолипосомы отдельно. Тем не менее, при встраивании совместно имел место АТФ-зависимый транспорт заряженных химических веществ (например, ΌΝΓ-δΟ, ΌΘΧ) с кинетическими параметрами, сходными с параметрами для РЫР76. Было идентифицировано, что сайтами связывания АТФ в ^РБ1Р761-367 и С-КЕ1Р76410-655 являются аминокислоты 69-74 и аминокислоты 418-425 соответственно. Мутации К74 и К425 в Ν- и С-концевых пептидах соответственно приводят к утрате АТФазной активности, возможности АТФ-связывания и транспортной функции. Последовательность этих сайтов связывания АТФ не идентична консенсусной последовательности для Р-петли (мотив Уокера).

Помимо последовательности нуклеиновых кислот человеческого РЫР76, описанной выше, в данной области было описано несколько однонуклеотидных полиморфизмов (δΝΓ) в человеческом гене РЫР76, три из которых (мутация А в О в нуклеотиде 660 кодирующей последовательности, мутация О в А в нуклеотиде 838 кодирующей последовательности и мутация С в Т в нуклеотиде 2065 кодирующей последовательности) приходятся на кодирующую последовательность РЫР76. Эти нуклеотидные замены приводят к изменению в аминокислотной последовательности лизина на глутамат в положении 149, аргинина на глутамин в положении 208 и аланина на валин в положении 617 соответственно. Эти δΝΓ, вместе с δNР, которые встречаются в интронах человеческого гена РЫР76, как и δΝΓ, которые встречаются в 5'- и 3'-нетранслируемых областях человеческого гена РЫР76, описаны в базе данных однонуклеотидных полиморфизмов (δΝΓ) на \УсЬ-сайте Национального центра биотехнологической информации.

В некоторых аспектах данного открытия РЕ1Р76 белок может относиться к полной аминокислотной последовательности человеческого РЕ1Р76, как показано в ОепВапк под номером доступа ΝΓ 006779, одному или более фрагментов аминокислотной последовательности человеческого РЫР76, которые отдельно или в комбинации сохраняют транспортную активность РЫР76, или мутациям аминокислотной последовательности человеческого РЫР76, которые сохраняют транспортную активность РБ1Р76. В некоторых вариантах осуществления РБ1Р76 может относиться к аминокислотной последовательности, которая имеет приблизительно 99% идентичности или гомологии с аминокислотной последовательностью человеческого РЫР76, как показано в ОепВапк под номером доступа ΝΓ 006779, приблизительно 98% идентичности или гомологии, приблизительно 95% идентичности или гомологии, приблизительно 90% идентичности или гомологии, приблизительно 85% идентичности или гомологии или приблизительно 80% идентичности или гомологии с аминокислотной последовательностью человеческого РЫР76, как показано в ОепВапк под номером доступа ΝΓ_006779. Процент идентичности или гомологии последовательности может отражать дополнения, делеции, замены, молчащие или консервативные мутации в последовательностях.

Липосомы.

Липосомы представляют собой везикулы, состоящие из амфипатических липидов, уложенных в один или более концентрических бислоев. При попадании липидов в водное окружение гидрофильное взаимодействие липидных головных групп с водой приводит к образованию многослойных и однослойных систем или везикул, которые имеют сходство с биологическими мембранами по форме сферической оболочки. Липосомы могут быть многослойными везикулами: от малых (0,025-0,05 мкм) до крупных (0,05-10 мкм). Липиды, используемые для приготовления липосом, могут включать в себя, но не ограничены ими, фосфолипиды, сфинголипиды, гликосфинголипиды, насыщенные глицериды, стероиды (например, холестерин) и синтетические фосфолипиды. Липосомы, как правило, приготавливают растворением липида в водном растворителе вместе с эмульгатором, подобным РОЕ. После этого добавляют вещество и получают липосомы посредством перемешивания или озвучивания. Вещество обычно попадает внутрь везикулярной структуры. Эти простейшие липосомы иногда называют стандартные липосомы. Существует несколько других типов липосомных препаратов, включая (1) пространственно стабилизированные липосомы, поверхность которых покрыта инертным гидрофильным полимером, таким как полиэтиленгликоль; (2) нацеленные липосомы, к которым прикреплены нацеливающие лиганды, такие как антитела или их фрагменты, лектины, олигосахариды или пептиды (например, холерный экзотоксин В (СТВ) используется для направления липосом в гастроинтестинальный эпителий); и (3) реактивные или полиморфные липосомы, которые изменяют их фазовое состояние и структуру в ответ на специфическое взаимодействие (эта группа включает в себя липосомы, чувствительные к ионам (рН, катионам), нагреванию и свету, наряду с другими стимулами).

- 8 024562

В некоторых вариантах осуществления изобретения композиции включают в себя протеолипосомы. В используемом в данном описании значении протеолипосома в целом является белковой и лектиновой или глико- или фосфолипидной комбинацией, которая образует сферическую, подобную мицелярной или пузырчатую структуру. Структуры могут образовываться спонтанно или посредством химического или механического воздействия или их комбинациями. Протеолипосомы используют преимущество амфипатической природы липида (или лектина), которое является причиной формирования ими бислоев, когда в растворе имеет место по меньшей мере одна из нескольких форм, включая (а) сферическую мицеллу с концами внутрь, или (Ь) бимолекулярные слои, которые представляют собой бислои с гидрофобными концами, помещенными между гидрофильными головными группами. В целом, протеолипосомы могут самовосстанавливаться при разрыве или разрушении. Протеолипосомы могут содержать только один лектин или липид или множество и комбинацию каждого. Примеры фосфолипидов включают в себя фосфатидилхолин, сфингомиелин, фосфатидилсерин, инозитолфосфолипиды и фосфатидилэтаноламин. При использовании протеолипосомы могут быть заряженными или электрически нейтральными и обычно используются при физиологических значениях рН. Они также могут представлять собой структуры, смешанные с детергентом (например, детергент/липид/белок, детергент/лектин/белок). Способы приготовления протеолипосом определенных липид-белковых или лектин-белковых соотношений и размеров общеизвестны рядовым специалистам в данной области молекулярной биологии и белковой/липидной биохимии. Протеолипосомы данного открытия могут быть приготовлены любым способом, известным в данной области, включая способы, раскрытые и описанные в заявке на патент США с порядковым номером 10/713578, опубликованной как патент США 2005/0123594 А1, сведения которой полностью включены в данный документ путем ссылки.

Дополнительные вещества для защиты от облучения.

В некоторых аспектах данного открытия композиции, содержащие КЬ1Р7б, например КЬ1Р76 протеолипосомы, могут быть использованы в комбинации с одним или более дополнительных веществ для защиты от облучения, включая, но не ограничиваясь ими, поглотители свободных радикалов, антиоксиданты и аналоги пероксид-дисмутазы. Незащищенный КЫР76 поддается протеолизу, что делает затруднительным введение незащищенного белка. Для содействия устойчивости белка КР1Р76 может быть введен в виде липид-инкапсулированной протеолипосомы. Кроме того, белок КР1Р76 может быть введен вместе с одним или более веществ для защиты от облучения, например, антиоксидантами, поглотителями свободных радикалов или аналогами пероксид-дисмутазы для содействия устойчивости белка.

Дополнительные поглотители свободных радикалов или антиоксиданты, которые могут быть использованы в комбинации с КР1Р76, включают в себя, но не ограничены ими, бутилированный гидрокситолуол (ВТН), Ν-ацетилцистеин, тиосульфат натрия, этиловый эфир глутатиона, глутатион, Ό-метионин, цистиамин, цистамин, аминопропилметилизотиомочевину, Этиол, витамин Е, эдаравон (3-метил-1-фенил-2-пиразолин-5-он), мелатонин, полинитроксил-альбумин, идебенон, оксид азота, Карведилол, альфа-липоевую кислоту, аллопуринол, 2-О-октадециласкорбиновую кислоту, Ν-2-меркаптопропионил глицин, пероксид-дисмутазу (δΟΌ), рекомбинантный человеческий ίτιΖη-δΟΌ, глутатион пероксидазу, каталазу, синтазу оксида азота, аскорбиновую кислоту (витамин С), селен, ацетилцистеин, селегинин (Депренил®), пикногенол, кофермент 010, бета-каротин, РС 01, δί'’-55858, порфирины железа(111), митрамицин, хромомицин, дауномицин, оливомицин и АР-631 или их комбинации.

Дополнительные вещества для защиты от облучения, которые могут быть использованы в комбинации с КЕ1Р76, включают в себя, но не ограничены ими, Фуллерен ΌΡ-1, бутилированный гидроксианизол (ВНА), бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), углеродные нанотрубки, аутологичные и аллогенные стволовые клетки костномозгового происхождения, СЭ34-позитивные клетки, белок, и/или кДНК, и/или мРНК Ра451 или Ра452 и родственных генов, ген ТОР бета рецептора типа II и/или его продукты и р53 ген и/или его продукты или их комбинации.

Фармацевтические композиции и пути введения.

В данном описании предоставлены терапевтические композиции, содержащие КР1Р76, в виде фармацевтических препаратов для системного, топического или местного введения пациентам. Термин пациент в используемом в данном описании значении относится к человеку или животным (при этом животные особенно полезны в качестве моделей для клинической эффективности определенной композиции). Отбор пригодного фармацевтического препарата зависит от выбранного способа введения и может быть выполнен в соответствии с хорошо известными медицинским химикам протоколами.

В некоторых вариантах осуществления композиции, раскрытые в данном описании, также содержат фармацевтически приемлемый носитель. В используемом в данном описании значении фармацевтически приемлемый носитель включает в себя какое-либо вещество или все из растворителей, диспергентов, покрывающих материалов, антибактериальных и противогрибковых веществ, изотонических и замедляющих абсорбцию веществ и тому подобного. Применение таких фармацевтически приемлемых носителей с фармацевтически активными веществами хорошо известно в данной области. За исключением случаев, когда какой-либо общепринятый наполнитель или вещество несовместимы с активным агентом, предполагается их использование в композиции, раскрытой в данном описании. Добавочные активные ингредиенты также могут быть включены в состав композиции.

- 9 024562

В используемом в данном описании значении выражение фармацевтически приемлемые соли относится к производным КЫР76 или других соединений, раскрытых в данном описании, в которых исходное соединение модифицировано образованием его кислотных или основных солей. Примеры фармацевтически приемлемых солей включают в себя, но не ограничены ими, соли минеральных или органических кислот основных остатков, таких как амины; щелочные или органические соли кислотных остатков, таких как карбоновые кислоты; и т.п. Таким образом, выражение соль присоединения кислоты относится к соответствующему солевому производному исходного соединения, которое было приготовлено добавлением кислоты. Фармацевтически приемлемые соли включают в себя, но не ограничены ими, обычно применяемые соли или соли четвертичного аммония исходного соединения, образованные, например, из неорганических или органических кислот. Например, такие обычно применяемые соли включают в себя, но не ограничены ими, полученные из неорганических кислот, таких как хлористоводородная, бромисто-водородная, серная, сульфаминовая, фосфорная, азотная и т.п.; и соли, приготовленные из органических кислот, таких как уксусная, пропионовая, янтарная, гликолевая, стеариновая, молочная, яблочная, винная, лимонная, аскорбиновая, эмбоновая, малеиновая, гидроксималеиновая, фенилуксусная, глутаминовая, бензойная, салициловая, сульфаниловая, 2-ацетоксибензойная, фумаровая, толуолсульфоновая, метансульфоновая, этандисульфоновая, щавелевая, изэтиновая и т.п. Некоторые кислотные или основные соединения могут существовать в виде цвиттерионов. Предполагается, что все формы активного вещества, включая свободную кислоту, свободное основание и цвиттерионы, включены в объем данного открытия.

Белок может быть составлен в композицию в нейтральной или солевой форме. Фармацевтически приемлемые соли включают в себя, но не ограничены ими, соли присоединения кислоты (образованные со свободной аминогруппой белка) и соли, которые образованы с неорганическими кислотами, такими как, например, хлористо-водородная или фосфорная кислоты, или такими органическими кислотами, как уксусная, щавелевая, винная, миндальная и т.п. Соли, образованные со свободными карбоксильными группами, могут также быть получены из неорганических оснований, таких как, например, гидроксиды натрия, калия, аммония, кальция или железа, и таких органических оснований, как изопропиламин, триметиламин, гистидин, прокаин и т.п.

Могут быть образованы комплексы КЕ1Р76 композиций с полиэтиленгликолем (РЕС), ионами металла или они могут быть введены в состав полимерных соединений, таких как полимолочная кислота, полигликолевая кислота, гидрогели, декстран и т.д., или включены в состав липосом, микроэмульсий, мицелл, одноослойных или многослойных везикул, теней эритроцитов или сферопластов. Такие композиции будут влиять на агрегатное состояние, растворимость, устойчивость, скорость высвобождения ίη νίνο и/или величину клиренса ίη νίνο и, таким образом, выбираются в соответствии с предполагаемым применением.

Кроме того, КЕ1Р76 или один или более его активных фрагментов могут быть связаны, например, ковалентной, нековалентной, ионной или гидрофобной связями, с каким-либо количеством различных средств доставки, включая, но не ограничиваясь ими, липосомы, протеолипосомы, везикулы, наночастицы, ноизосомы, белковые переносчики, частицы золота, хитин, полимеры, органические корзины, вирусы и бактерии. Кроме того, избирательное поглощение какой-либо из вышеупомянутых КЕ1Р76 композиций одним или более определенных органов, тканей или типов клеток может быть выполнено присоединением одного или более определенных нацеливающих фрагментов к КЕ1Р76 или каким-либо средствам для доставки, приведенным выше. Такие нацеливающие фрагменты включают в себя, но не ограничены ими, антитела, или их фрагменты, пептиды, липиды, химические вещества, заряженные частицы, рецепторы, белки, вирусные промоторы, транскрипционные факторы, ДНК промоторы и нуклеиновые кислоты, которые обладают особой двух-или трехмерной структурой.

Раскрытые соединения могут быть введены перорально, например, с инертным растворителем или с усвояемым пищевым носителем, или они могут быть помещены в желатиновую капсулу с твердой или мягкой оболочкой, или они могут быть включены непосредственно в состав пищи или диетического питания. При пероральном терапевтическом введении активные соединения могут быть объединены со вспомогательными веществами и быть использованы в виде таблеток, пастилок, капсул, эликсиров, суспензий, сиропов, пластинок и тому подобного. Такие композиции и препараты должны содержать по меньшей мере 0,1% активного вещества. Процентное содержание композиций и препаратов, естественно, может варьироваться и условно может быть от приблизительно 2 и приблизительно 60% массы единицы лекарственной формы. Количество активного вещества в такой терапевтически пригодной композиции является таким, что будет получена подходящая дозировка.

Таблетки, пастилки, пилюли, капсулы и т.п. могут также содержать следующее: связующее вещество, такое как трагакантовая камедь, сенегальская камедь, кукурузный крахмал или желатин; вспомогательные вещества, такие как дикальцийфосфат; разлагающиеся вещества, такие как кукурузный крахмал, картофельный крахмал, альгиновая кислота и т.п.; смазывающие вещества, такие как стеарат магния; и подслащивающие вещества, такие как сахароза, могут быть добавлены лактоза или сахарин или ароматизирующие вещества, такие как мята перечная, гаультериевое масло или вишневая отдушка. Если композиция в виде капсулы, то она может содержать, помимо веществ вышеуказанного типа, жидкость- 10 024562 носитель. Различные другие вещества могут быть в виде покрывающих слоев или иным образом модифицировать внешний вид композиции. Например, таблетки, пилюли или капсулы могут быть покрыты шеллаком, сахаром или и тем, и другим. Сироп эликсира может содержать сахарозу в качестве подслащивающего вещества, метил- и пропилпарабены в качестве консервантов, краситель и ароматизатор, такие как вишневая или апельсиновая ароматическая добавка. Любое вещество, используемое для приготовления какой-либо композиции, естественно, должно быть фармацевтически чистым и практически нетоксичным в применяемых количествах. Кроме того, активные вещества могут быть включены в состав препарата и составов с непрерывным высвобождением.

Активные вещества могут также быть введены парентерально или внутрибрюшинно. Растворы активного вещества в виде свободного основания или фармакологически приемлемой соли могут быть приготовлены в воде, подходящим образом смешанной с поверхностно-активным средством, таким как гидроксипропилцеллюлоза. Дисперсии также могут быть приготовлены в глицерине, жидких полиэтиленгликолях и их смесях и в маслах. При нормальных условиях хранения и использования эти препараты содержат консервант для предотвращения роста микроорганизмов.

Для парентерального введения в водном растворе, например, раствор должен быть подходящим образом забуферен, если требуется, и жидкий растворитель сначала изоосмотически очищается с достаточным количеством солевого раствора или глюкозы. Эти особые водные растворы особенно пригодны для внутривенного, внутримышечного, подкожного и внутрибрюшинного введения. В этой связи стерильный водный наполнитель, который может быть применен, в свете данного открытия будет известен специалистам в данной области. Например, одна дозировка может быть растворена в 1 мл изотонического раствора Ναί'Ί и также добавлена к 1000 мл жидкости для подкожной инфузии или введена в намеченное место инфузии (см., например, РепйпдЮпА РЬагтасеийса1 Заспссх 15* Εάίίίοη, р. 1035-1038 апб 15701580). Будут иметь место некоторые вариации в дозировке в зависимости от условий, в которых объект обработан. Лицо, ответственное за введение, в любом случае будет определять соответствующую дозу для индивидуального пациента.

Фармацевтические формы, пригодные для инъекционного применения, включают в себя стерильные водные растворы или дисперсии и стерильные порошки для экстемпорального приготовления стерильного инъекционного раствора или дисперсии. В любом случае форма должна быть стерильной и, соответственно, должна быть жидкостью. Она должна быть стабильной при условиях производства и хранения и должна быть предохранена от загрязняющего воздействия микроорганизмов, таких как бактерии и грибы. Носитель может быть растворителем или дисперсионной средой, содержащей, например, воду, этанол, полиол (например, глицерин, пропиленгликоль и жидкий полиэтиленгликоль и т.п.), их пригодные смеси и растительные масла. Подходящая текучесть может быть достигнута, например, посредством использования покрытия, такого как лецитин, с сохранением требуемого размера частиц в случае дисперсии и посредством использования поверхностно-активных средств. Предохранение от воздействия микроорганизмов может быть осуществлено различными антибактериальными и противогрибковыми веществами, например парабенами, хлорбутанолом, фенолом, сорбиновой кислотой, тимеросалом и т.п. Во многих случаях будет предпочтительно включать в состав изотонические вещества, например сахара или хлорид натрия. Продолжительная абсорбция инъецируемых композиций может быть осуществлена использованием в композиции веществ, замедляющих абсорбцию, например моностеарата алюминия и желатина.

Стерильные инъекционные растворы приготовлены введением активного вещества в требуемом количестве в соответствующем растворителе с несколькими другими ингредиентами, перечисленными выше, при необходимости с последующей фильтрующей стерилизацией. Обычно дисперсии приготовлены включением различных стерилизованных активных веществ внутрь стерильного наполнителя, который содержит основную дисперсионную среду и другие требуемые ингредиенты из перечисленных выше. В случае стерильных порошков для приготовления стерильных инъекционных растворов предпочтительными способами приготовления являются технологии вакуумной сушки и лиофилизации, в результате применения которых получают порошок активного ингредиента и в дополнение какой-либо добавочный требуемый ингредиент из его предварительно стерильно отфильтрованного раствора.

В некоторых вариантах осуществления изобретения раскрытые композиции могут быть составлены для введения с помощью использования трансдермального пластыря или системы трансдермальной доставки. Трансдермальное введение может быть выполнено какой-либо из ряда систем, известных в данной области. Примеры систем, которые могут быть приспособлены для применения с композициями, описанными в данном документе, включают в себя системы трансдермального введения, описанные в патентах США № 4816252; 5122382; 5198223; 5023084; 4906169; 5145682; 4624665; 4687481; 4834978 и 4810499, каждый из которых включен в данный документ путем ссылки.

Эти способы, как правило, включают в себя клейкую матрицу или емкость для хранения препарата и могут включать в себя повышающее кожное проникновение вещество, такое как этанол, полиэтиленгликоль 200 дилаурат, изопропилмиристат, глицерин триолеат, насыщенный линоленовой кислотой этанол, глицерин моноолеат, глицерин монолаурат, н-дециловый спирт, каприновая кислота и некоторые насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты и их сложные эфиры, спирты, моноглицериды, ацетат,

- 11 024562 диэтаноламиды и Ν,Ν-диметиламиды (см., например, патент США № 4906169).

Эффективная доза.

В некоторых аспектах данное открытие содержит способы лечения или регулирования течения заболевания или расстройства, например, возникающего вследствие воздействия облучения, которые содержат введение пациенту или объекту, нуждающемуся в таком лечении или регулировании течения, терапевтически эффективного количества КЫР76 или терапевтической комбинации ΚΕΙΡ76 и других активных веществ, например других радиопротекторных веществ. В некоторых вариантах осуществления такое соединение или единицу дозирования, содержащую ΚΕΙΡ76, называют активное вещество. Также предполагается использование раскрытых композиций для производства лекарственного средства для лечения или регулирования течения заболевания или расстройства. Данное открытие также охватывает композиции, содержащие биологически или терапевтически эффективное количество одной или более молекул-грузов для использования лекарственного средства для применения в лечении или регулировании развития заболевания или расстройства.

В используемом в данном описании значении, если не указано иное, термины лечить, лечащий и лечение предполагают воздействие, которое имеет место в то время, когда пациент страдает от заболевания или расстройства, которое уменьшает тяжесть одного или более симптомов или эффектов заболевания или расстройства, или родственного заболевания или расстройства. В используемом в данном описании значении, если не указано иное, термины регулировать, регулирование течения и регулирование развития заключают в себе предохранение, замедление или снижение тяжести повторного проявления заболевания или расстройства у пациента, который уже перенес заболевание или расстройство. Термины заключают в себе модулирование предверия, развития и/или продолжительности заболевания или расстройства или изменение способа, которым пациент отвечает на заболевание или расстройство.

В используемом в данном описании значении, если не указано иное, терапевтически эффективное количество соединения является количеством, достаточным для обеспечения какого-либо терапевтического преимущества при лечении или регулировании развития заболевания или расстройства, или для замедления или минимизации одного или более симптомов, связанных с заболеванием или расстройством. Терапевтически эффективное количество соединения означает количество соединения, отдельно или в комбинации с одним или более других видов терапии и/или терапевтических веществ, которое обеспечивает какое-либо терапевтическое преимущество при лечении или регулировании развития заболевания или расстройства, или родственных заболеваний или расстройств. Термин терапевтически эффективное количество может заключать в себе количество, которое вылечивает заболевание или расстройство, нормализует или ослабляет заболевание или расстройство, уменьшает или устраняет симптомы или причины заболевания или расстройства, улучшает общую терапию или повышает терапевтическую эффективность других терапевтических веществ.

Токсичность и терапевтическая эффективность описанных соединений и композиций могут быть определены стандартными фармацевтическими процедурами в клеточных культурах или на экспериментальных животных, например, для определения ЬЭ50 (доза, летальная для 50% популяции) и ΕΌ₅₀ (доза, терапевтически эффективная для 50% популяции). Соотношение доз токсичного и терапевтического эффекта является терапевтический индексом, выраженным как отношение ΕΌ₅₀/ΕΌ₅₀. Предпочтительными являются соединения, которые проявляют большие терапевтические индексы. Могут быть использованы соединения, которые проявляют токсические побочные эффекты. В некоторых вариантах осуществления, тем не менее, необходима тщательность при разработке систем доставки, которые направляют такие соединения избирательно в место поврежденной ткани для того, чтобы минимизировать возможное разрушение незараженных клеток и, тем самым, снизить побочные эффекты.

Данные, полученные из анализов клеточной культуры и исследований на животных, могут быть использованы при составлении пределов дозировок для использования на людях. В некоторых аспектах данного открытия дозировки такого соединения находятся в пределах циркулирующих концентраций, которые включают в себя ΕΌ₅₀ с небольшой или без токсичности. Дозировка может изменяться внутри пределов в зависимости от дозировки применяемой формы и используемого пути введения. Для какоголибо соединения, используемого в раскрытых способах, терапевтически эффективная доза первоначально может быть установлена из анализа клеточной культуры. Доза может быть составлена на животных моделях для достижения уровня циркулирующей концентрации в плазме, которая содержит в себе 1С50 (т.е. концентрация испытываемого соединения, которая обеспечивает половину максимального подавления симптомов), как это определено в клеточной культуре. Такие сведения могут быть использованы для более точного определения подходящей дозы на людях. Уровни в плазме могут быть измерены, например, высокоэффективной жидкостной хроматографией.

Если предполагается терапевтическое лечение, то соответствующая дозировка может также быть определена с использованием исследований на животных для определения максимальной переносимой дозы или ΜΤΌ биоактивного вещества на килограмм веса подвергающегося испытанию пациента. Обычно по меньшей мере один вид животных, подвергающихся испытанию, является млекопитающим. Специалисты в данной области обычно экстраполируют дозы для эффективности и избежания токсичности для других видов, включая человека. До того как выполнены исследования эффективности на чело- 12 024562 веке, фаза I клинических исследований способствует установлению безопасной дозы. Вдобавок, биоактивное вещество может быть связано в комплекс со множеством точно установленных соединений или структур, которые, например, повышают устойчивость биоактивных веществ, или иным образом улучшают его фармакологические свойства (например, повышают время полужизни ίη νίνο, снижают токсичность и т.д.).

В некоторых вариантах осуществления изобретения данного раскрытия эффективная доза композиции или единица дозирования может быть от приблизительно 14 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 0,025 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 0,05 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 0,1 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 0,25 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 0,5 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 1 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 2,5 мг/кг, от приблизительно 14 до приблизительно 5 мг/кг, от приблизительно 5 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 2,5 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 1 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 0,5 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 0,25 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 0,025 до приблизительно 0,01 мг/кг, от приблизительно 5 до приблизительно 0,025 мг/кг, от приблизительно 2,5 до приблизительно 0,05 мг/кг, от приблизительно 1 до приблизительно 0,1 мг/кг, от приблизительно 0,5 до приблизительно 0,25 мг/кг или от приблизительно 3 до приблизительно 0,1 мг/кг или около этого. Таким образом, в отдельных вариантах осуществления эффективная доза композиции или единицы дозирования составляет приблизительно 0,01, приблизительно 0,025, приблизительно 0,05, приблизительно 0,075, приблизительно 0,1, приблизительно 0,25, приблизительно 0,5, приблизительно 0,75, приблизительно 1, приблизительно 2,5, приблизительно 3, приблизительно 5, приблизительно 7,5, приблизительно 10, приблизительно 11, приблизительно 12, приблизительно 13, приблизительно 14 мг/кг или около этого.

Наборы.

Типичный набор содержит одну или более единиц дозирования композиции, содержащей ΚΓΙΡ76, или его фармацевтически приемлемую соль, пролекарство, сольват, гидрат или стереоизомер. В некоторых вариантах осуществления в комбинации с раскрытыми соединениями может быть использована одиночная форма единицы дозирования другого вещества, например, радиопротекторного вещество. Наборы по данному открытию могут дополнительно содержать средства, которые используются для введения активных ингредиентов. Примеры таких средств включают в себя, но не ограничены ими, шприцы, емкости для капельницы, пластыри и ингаляторы.

Описанные наборы могут дополнительно содержать фармацевтически приемлемые наполнители, которые могут быть использованы для введения одной или более раскрытых композиций. Например, если раскрытая композиция предоставлена в твердой форме, которая должна быть растворена для парентерального введения, набор может содержать герметичный контейнер пригодного наполнителя, в котором раскрытая композиция может быть растворена для образования свободного от частиц стерильного раствора, который пригоден для парентерального введения. Примеры фармацевтически приемлемых наполнителей включают в себя, но не ограничены ими: воду для инъекций И8Р; водные наполнители, такие как, но не ограниченные ими, инъекция хлорида натрия, инъекция Рингера, инъекция декстрозы, инъекция декстрозы и хлорида натрия и инъекция лактата Рингера; смешивающиеся с водой наполнители, такие как, но не ограниченные ими, этиловый спирт, полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль; и неводные наполнители, такие как, но не ограниченные ими, кукурузное масло, хлопковое масло, арахисовое масло, кунжутное масло, этилолеат, изопропилмиристат и бензилбензоат. Тем не менее, в отдельных вариантах осуществления раскрытые составы не содержат какие-либо спирты или другие сорастворители, масла или белки.

Следующие примеры включены в документ для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Специалист в данной области должен принимать во внимание то, что технологии, раскрытые в последующих примерах, представляют технологии, изобретенные авторами для целесообразного практического функционирования изобретения, и, таким образом, могут быть рассмотрены для составления его предпочтительных вариантов на практике. Тем не менее, в свете данного раскрытия специалисту в данной области следует принимать во внимание то, что в определенных раскрытых вариантах осуществления могут быть осуществлены многие изменения, при этом приводя к похожему или подобному результату без отклонения от основной идеи и выхода за рамки изобретения. Данное изобретение не должно быть ограничено рамками определенных вариантов осуществления, описанных в данном описании, и подразумевается, что они являются отдельными иллюстрациями частных аспектов изобретения, и функционально эквивалентные способы и компоненты находятся в объеме изобретения. Несомненно, различные модификации изобретения, помимо показанных и описанных в данном описании, будут очевидными специалисту в данной области из вышеприведенного описания. Предполагается, что такие модификации описаны в прилагаемой формуле изобретения.

- 13 024562

Примеры

Пример 1. Защита от облучения с помощью КЫР76.

Во всех животных моделях зависимость между радиационным воздействием и выживаемостью будет изменяться в зависимости от экспериментальных параметров и, таким образом, должна быть определена для каждой конкретной модели без лечения (контроль). Были проведены исследования для того, чтобы продемонстрировать воздействие рентгеновского облучения на выживаемость мышей. Базовые кривые выживаемости получили для мышей штамма С57/В16, обработанных различными дозировками рентгеновского облучения. Фиг. 3 демонстрирует выживаемость при различных дозах облучения в контрольных обработанных мышах, тогда как фиг. 3В иллюстрирует среднее время до смерти в зависимости от дозы облучения. Очевидно, что время выживаемости уменьшается с повышением дозы рентгеновского облучения.

Неожиданно, введение КЫР76 мышам дикого типа повышает их выживаемость. Четыре мыши дикого типа были подвержены воздействию 1000 сГр и обработаны контрольными липосомами, введенными интраперитонеальной инъекцией (фиг. 4, ромбы) или 400 мкг КЫР76 липосом, введенными интраперитонеальной инъекцией (фиг. 4, квадраты) на день +3. Как показано, введение КЕ1Р76 липосом повышало выживаемость мышей дикого типа.

Пример 2. КЕ1Р76 и чувствительность к облучению с использованием нокаутных мышей.

Установление того, что повышение уровней КЕ1Р76 по сравнению с обычными уровнями у мышей способно увеличивать устойчивость этих мышей к токсичным эффектам облучения, означает, что КЕ1Р76 функционирует как лимитирующий скорость этап в защитном процессе. Вследствие этого повышение содержания КЕ1Р76 может повысить защиту, используя обычные физиологические функции, дозозависимым и зависимым от времени образом. Подтверждение этого было осуществлено в исследованиях, в ходе которых изучалось влияние введения КЫР76 на выживаемость подвергнутых облучению мышей при различных условиях.

Как раскрыто в патенте США № 11/741447, были выращены мыши С57В, которые несут обе копии ШР1 (мышиный аналог КЕГР76) гена (дикого типа; +/+), одну копию ШР1 гена (гетерозиготные; +/-) или ни одной копии К1Р1 гена (гомозиготные; -/-) с использованием технологии Сге-Ьох, с помощью которой можно селективно подавлять гены (Ьехюои СепеЬсу 1исогрога1еб, ТЬе ХУооЫапЬу ТХ). Вестерн-блоттинг тканей гомозиготных нокаутных мышей К1Р1 был выполнен после интраперитонеальной инъекции КЫР76-липосом. Влияние снижения экспрессии К1Р1 на чувствительность к облучению было проверено при 500, 750 и 1000 сГр рентгеновского облучения по всему телу у ШР1 мышей дикого типа (+/+), гетерозиготных (+/-) и гомозиготных (-/-) (6 мышей на группу) с последующим наблюдением за выживаемостью. Как видно из таблицы, К1Р1 мыши дикого типа (+/+) имели повышенное время выживаемости при всех испытываемых дозах облучения по сравнению с гетерозиготными (+/-) ШР1 мышами и гетерозиготные (+/-) ШР1 мыши имели повышенное время выживаемости при всех испытываемых дозах облучения по сравнению с гомозиготными (-/-) ШР1 мышами. Таким образом, повышенная чувствительность к облуче нию наблюдалась при пониженной экспрессии К1Р1._

	Выживаемость (Часы)
Доза облучения	Дикий тип	Гетерозиготные	Гомозиготные
(сГр)	( + / + )	( + /-)	(-/-)
500	648±53	збо±2е	264+28
750	ЗЗб±ЗО	168±21	144+12
1000	138+14	19±4	8+3

Если утрата ШР1 была главным определяющим фактором в этой приобретенной чувствительности к облучению, то восполнение этого недостатка должно было вернуть радиационную устойчивость. По этой причине была использована система липосомальной доставки для обеспечения рекомбинантного человеческого КЕ1Р76 к тканями нокаутных животных. Способы экспрессирования рекомбинантного человеческого КЕ1Р76 в Е.соЬ и очистка экспрессированного белка до высокой степени чистоты >96% по анализу аминокислотного состава и восстановление его транспортной функции в синтетических липосомах были такими же, как описанные в данной работе (Α\γ;·ΐ5ΐ1ιί, е) а1., ВюсЬеш181ту, 39:9327-9334, 2000; включены в данный документ путем ссылки). Липосомы были приготовлены в достаточных количествах и были введены посредством внутрибрюшинной (интраперитонеально) инъекции гомозиготным мышам МР1.

Этот эффект виден при большем радиационном воздействии (фиг. 5). Четыре мыши К1Р1 дикого типа были подвержены воздействию 750 сГр и обработаны контрольными липосомами, введенными интраперитонеальной инъекцией (фиг. 5, ромбы), или 400 мкг КЕ1Р76 липосом, введенных интраперитонеальной инъекцией (фиг. 5, квадраты), предоставленной через 12 ч после воздействия, и четыре ШР -/мыши были подвержены воздействию 750 сГр и обработаны контрольными липосомами, введенными интраперитонеальной инъекцией (фиг. 5, треугольники), или 400 мкг КЕ1Р76 липосом, введенных интра- 14 024562 перитонеальной инъекцией (фиг. 5, круги), предоставленной через 12 ч после воздействия. Очевидно, введение КЫР76 липосом повышало выживаемость КТР1/мышей, но оно также существенно повышало выживаемость мышей К1Р1 дикого типа. Удивительно, что К1Р1 -/- мыши, дополненные РЫР76. имели значительно повышенную выживаемость даже по сравнению с К1Р1 +/+ мышами. Эти результаты исследований убедительно демонстрируют радиопротективные эффекты КЫР76.

Пример 3. Исследования дозозависимого эффекта.

Для того чтобы исследовать, может ли РЫР76 быть эффективен при доставке более чем через 24 ч после воздействия облучения, был проведен ряд исследований для выявления протективного эффекта КЕ1Р76, при этом его предоставляли в различных дозах, уровнях воздействия и в различное время после воздействия. Все мыши являлись мышами штамма С57ВЬ6/а1Ыио, наиболее часто используемый в качестве моделей для влияния облучения штамм. Воздействие было осуществлено рентгеновским облучением по всему телу с использованием линейного ускорителя Уапап СПпас (2100С) в Онкологическом центре Техаса (Арлингтон, Техас). Был использован пучок фотонов 6-МэВ при мощности 400 сГр/мин. Мыши были изолированы на одной стороне их клетки на поверхности 1,5 см болюса щрсгЛаЬ и область воздействия была сосредоточена на них. Общая доза была разделена на две части, начальную и последующую, посредством вращения платформы ускорителя на 180°. Если не указано иное, все эксперименты были проведены на шести мышах в каждой группе. Примечательно, что эффективная доставка белка происходила при пероральном введении КЕ1Р76 протеолипосом; вследствие этого все эксперименты были проведены с использованием этого пути введения.

Зависимость от дозы и времени была исследована для ряда радиационных воздействий. Первоначально шесть групп мышей дикого типа были подвержены воздействию облучения 500 сГр и после этого были обработаны протеолипосомами без КЕ1Р76 (контрольные) или различными дозировками КЕ1Р76 протеолипосом, предоставленными в различное время после воздействия облучения. Фиг. 6 демонстрирует дозозависимый эффект введения 25 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, предоставленных через 14 и 48 ч после воздействия облучения (квадраты), 50 мкг КЬ1Р76 протеолипосом, предоставленных через 14 и 48 ч после воздействия облучения (треугольники), 100 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, предоставленных через 14 и 48 ч после воздействия облучения (X), 100 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, предоставленных через 24 и 72 ч после воздействия облучения (*), или 100 мкг КЬ1Р76 протеолипосом, предоставленных через 48 и 96 ч после воздействия облучения (круги), по сравнению с контрольными мышами, которым не был введен КЕ1Р76 (ромбы). Что особенно важно, даже в мышах с нормальным содержанием белка КЕ1Р76 была обеспечена значительно повышенная устойчивость к облучению, если был предоставлен добавочный белок КЕ1Р76. Действительно, мыши дикого типа, подверженные воздействию дозы облучения, которое обычно приводит к полной смертности к дню 30, демонстрировали 200% возрастание выживаемости при предоставлении 2 доз по 100 мкг белка КЕ1Р76 посредством перорального введения (фиг. 6). Неожиданно, график коэффициента уменьшения дозы, оценивающий 50% выживаемости в зависимости от дозы облучения необработанных и обработанных КЬ1Р76 протеолипосомами мышей (фиг. 7), демонстрирует то, что даже ожидание полных 24 ч после воздействия облучения перед предоставлением первоначальной дозы все еще приводит к значительному коэффициенту уменьшения дозы (ΌΚΕ) 1.7-1.8. Возможность введения КЕ1Р76 более чем через 24 ч после воздействия облучения и получения при этом терапевтического эффекта имеет большое значение.

Три группы мышей дикого типа были подвержены воздействию 500 сГр облучения, и после этого одна группа была обработана протеолипосомами без КЫР76 (контрольные; ромбы), одна группа была обработана 25 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, введенными через 14 и 48 ч после воздействия облучения (квадраты), и одна группа была обработана 25 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, введенными через 0, 48 и 96 ч после воздействия облучения (треугольники). Результаты представлены на фиг. 8 и однозначно демонстрируют то, что радиопротекторные эффекты КЕ1Р76 протеолипосом улучшаются при более раннем и более частом введении КЕ1Р76 протеолипосом.

Радиопротекторный эффект КЕ1Р76 протеолипосом был также продемонстрирован для более высоких доз облучения. Две группы мышей дикого типа были подвержены воздействию 750 сГр облучения, и после этого одна группа была обработана протеолипосомами без КЕ1Р76 (контрольные; ромбы) и одна группа была обработана 100 мкг КЕ1Р76 протеолипосом, введенных через 0, 48 и 96 ч после воздействия облучения (квадраты). Кроме того, две группы мышей дикого типа были подвержены воздействию 1000 сГр облучения и после этого одна группа была обработана протеолипосомами без КЕ1Р76 (контрольные; треугольники) и одна группа была обработана 100 мкг КЬ1Р76 протеолипосом, введенных через 16 и 64 ч после воздействия облучения (X). Результаты представлены на фиг. 9 и демонстрируют то, что КЫР76 протеолипосомы обеспечивают исключительную защиту от облучения при 750 сГр и даже некоторую защиту при 1000 сГр. Таким образом, КЬ1Р76 обеспечивает существенное преимущество над существующими радиопротекторными средствами, учитывая его отмеченные обеспечивающие выживаемость эффекты, возможность доставлять перорально и со значительной задержкой после воздействия.

Пример 4. Защита от облучения с помощью КЕ1Р76 липосом с добавлением антиоксидантов.

Незащищенный белок КЕ1Р76 подвержен протеолизу, что делает затруднительным введение незащищенного белка. В этом исследовании КЕГР76 был введен в виде липидных инкапсулированных проте- 15 024562 олипосом. Для того чтобы снизить или предотвратить окислительное разрушение во время ожидания введения, буфер, в котором КЕ1Р76 был встроен в липосомы, содержал антиоксидант, например бутилированный гидрокситолуол (ВТН). Один или более других антиоксидантов также могли быть добавлены к жидким инкапсулированным протеолипосомам, содержащим КЕ1Р76. Примечательно, что в научной литературе есть сведения о том, что ВНТ сам по себе имеет радиопротекторный эффект. Липосомы также были использованы для доставки лекарственных средств, вероятно противодействующих облучению, но способность липосом самих по себе обеспечивать защиту из литературы не понятна.

Учитывая то, что доставка КЕ1Р76 на основе липидов может повышать устойчивость белка в фармацевтическом составе, был разработан комплекс белка КЕ1Р76, липосом и антиоксидантов (таких как ВНТ) и обозначен ТО-80Сх (80 относится к среднему размеру липосом 80 нм, по которому они классифицируются как везикулы среднего размера). Дополнительные обозначения включают в себя ТО-80ЬА, которое относится к липосомам, образованным в буфере с антиоксидантами (ВНТ), и ТО-80Ь, которое относится к липосомам в буфере без антиоксидантов или КЫР76 белка. Далее эти комплексы КЕ1Р76 протеолипосом с антиоксидантами, такими как ВНТ, были испытаны для определения того, могут ли они обеспечивать защиту и/или терапевтический эффект по отношению к лучевой интоксикации, превышающий эффекты липосом и ВНТ по отдельности или в комбинации.

Полная выживаемость мышей-самцов СЭ2Р1 14-недельного возраста, весивших в среднем 30,0 г, была измерена после воздействия 9,25 Гр облучения гамма-лучами из источника кобальт 60 при мощности дозы 0,60 Гр/мин. Мыши были поделены на группы по 16 мышей и получили разнообразные дозы посредством внутрибрюшинного введения ТО-80Сх 50 мкг (вес белка КЫР76)/мышь или отдельных лекарственных компонентов в таком же объеме/концентрации, используя разнообразные временные интервалы, и были сопоставлены с контролями. Выживаемость мышей изучали в течение 30 дней.

Как показано на фиг. 10, максимальный эффект был достигнут с использованием полного комплекса ТО-80Сх, предоставленного за 24 ч перед воздействием. Меньшее влияние на выживаемость наблюдалось, если введение было задержано приблизительно до времени воздействия в этом эксперименте, хотя в других экспериментах было обнаружено большее влияние даже при задержке введения на несколько часов. Эти данные также приведены на фиг. 11. В этом эксперименте отдельно ВНТ, содержащий буфер, давал небольшой эффект (Буфер+ВНТ) и комбинация липосом и ВНТ давала больший эффект (ТО-80ЬА). В этом эксперименте ТО-80ЬА проявлял эффекты, сходные с ТО-80Сх, предоставленным во время воздействия. В предыдущей серии экспериментов, однако, ТО-80ЬА проявил себя существенно хуже по сравнению с полным ТО-80Сх при более низкой общей дозе воздействия облучения, как показано на фиг. 13. Что интересно, как показано на фиг. 12, сравнение различных средств для доставки без КЫР76 продемонстрировало, что ТО80ЬА имеет некоторый защитный эффект по сравнению с отдельным ВНТ, содержащим буфер, это означает, что липосомы сами по себе могут обладать некоторым радиопротекторным эффектом.

Таким образом, каждый активный компонент ТО-80Сх имеет некоторый радиопротекторный эффект. Тем не менее, максимальный эффект обнаружен для полного комплекса. Конкретный количественный вклад для липосом или липосом с добавлением ВНТ остается переменным и может зависеть от уровня воздействия облучения.

Пример 5. КЫР76 в качестве противодействия космическому облучению.

Так как характер космических исследований поменялся с кратковременных миссий на более длительные проекты (такие как Международная космическая станция), то опасность этих исследований также поменялась с чисто механических ограничений на проблемы, присущие самому космосу. Главными среди этих проблем являются связанные с продолжительным воздействием облучения. Космос наполнен облучением, включая электромагнитное облучение (рентгеновское излучение и гамма-излучение) и космическое излучение (протоны и тяжелые ионы), которые при нормальных условиях блокированы или ослаблены на поверхности земли. Излучение частиц также вырабатывает вторичное излучение, такое как нейтроны и гамма-лучи при взаимодействии с веществом. Этот факт относится к проблемам экранирования космического объекта и его содержимого; но затруднительно не только экранирование, но и то, что оно может вырабатывать более опасное облучение.

Обычный человек на Земле подвергается менее 5х10^-3 Гр/год. В космическом пространстве солнечные вспышки могут вырабатывать уровни воздействия до 3 Гр, но по большей части воздействия намного меньше. Тем не менее, ионизирующие облучения, отличные от рентгеновских лучей, гамма-лучей и электронов высокой энергии (включая β-частицы), приводят к большему биологическому вреду на единицу поглощенной энергии, чем эти облучения, и, таким образом, параметры корректируют с помощью фактора, называемого Относительная Биологическая Эффективность (КБЕ). КБЕ принцип важен для здоровья при космическом облучении, особенно учитывая то, что разрушение накапливается при продолжительном воздействии в течение всего времени нахождения субъекта вне земной атмосферы. Риски от облучения, существующие для космонавтов, включают в себя рак из-за постоянного воздействия протонного и космического излучения, иммунное нарушение из-за высокодозированных потоков протонов солнечного происхождения и возможные неврологические эффекты, вызванные одиночными траекто- 16 024562 риями группы тяжелых ядер космических лучей в нейрональной ткани. Эти эффекты включают в себя когнитивную дисфункцию и вспышки сетчатки (уже описанные одним астронавтом Аполлона).

Свидетельства эффективности КЫР76 подтверждены экспериментальными данными, как подробно описывается выше. Мыши, генетически дефектные по белку КЫР76, особенно чувствительны к широкому диапазону уровней воздействия облучения, и эта чувствительность может быть аннулирована добавлением белка КЫР76 внутривенным или пероральным введением. Что особенно важно, даже в мышах с нормальным содержанием белка КЫР76 была обеспечена значительно повышенная устойчивость к облучению, если был предоставлен дополнительный белок КЫР76. Действительно, мыши дикого типа, подверженные воздействию дозы облучения, которая обычно приводит к полной смертности на день 30, демонстрируют 200% повышение выживаемости при предоставлении 2 доз по 100 мкг белка КЫР76 пероральным введением. Как ожидалось, чем раньше КЫР76 был введен, тем больше был эффект, но даже при ожидании полных 24 ч или более после воздействия облучения перед предоставлением первоначальной дозы, она все еще приводила к значительному облегчению.

Тем не менее, возможно наиболее значительным является открытие того, что КЕ1Р76, инкапсулированный в протеолипосомы, проходит через гематоэнцефалитический барьер даже при пероральном введении. Таким образом, защитный эффект КЫР76 будет распространяться на ткань центральной нервной системы, такую как гиппокамп, расположенный в месте наибольшего неврологического разрушения, обнаруженного у крыс, облучаемых тяжелыми ионами. Таким образом, комбинация механизма воздействия, легкости введения и анатомической доставки делают КЕ1Р76 представляющим интерес в качестве противодействующего космическому облучению вещества.

Все композиции и/или способы, раскрытые и приведенные в формуле изобретения данного документа, в свете данного открытия могут быть изготовлены и выполнены без неоправданных экспериментов. Несмотря на то что композиции и способы этого изобретения были описаны в рамках предпочтительных вариантов осуществления, специалисту в данной области будет очевидно, что могут быть применены вариации композиций и/или способов и в этапах или в последовательности этапов способа, описанного в данном описании, без отклонения от сущности, основной идеи и объема изобретения. Более конкретно, будет очевидно, что некоторые вещества, которые являются как химически, так и физиологически родственными, могут заменить вещества, описанные в данном документе, и при этом будут достигнуты такие же или подобные результаты. Подразумевается, что все подобные замены и модификации, очевидные для специалиста в данной области, находятся в рамках объема и сущности изобретения, как это определяется прилагаемой формулой изобретения.

Claims (25)

1. Способ лечения эффектов воздействия облучения у пациента, включающий по меньшей мере трехкратное введение эффективного количества белка КЕ1Р76 или его активного фрагмента в организм более чем через 24 ч после воздействия облучения, причем белок КЕ1Р76 или его активный фрагмент не вводят до воздействия облучения.

2. Способ по п.1, в котором пациент представляет собой млекопитающее.

3. Способ по п.1, в котором облучение является ионизирующим облучением.

4. Способ по п.3, в котором ионизирующее облучение выбрано из группы, состоящей из рентгеновского облучения, γ-облучения, облучения электронами высокой энергии, ультрафиолетового облучения, теплового облучения, космического облучения, электромагнитного облучения, ядерного облучения или их комбинаций.

5. Способ по п.1, в котором белок КЕ1Р76 или его активный фрагмент вводят пациенту более чем через 36 ч после воздействия облучения.

6. Способ по п.1, в котором белок КЕ1Р76 или его активный фрагмент вводят пациенту более чем через 48, или 60, или 72, или 84, или 96 ч после воздействия облучения.

7. Способ по п.1, в котором белок КЕ1Р76 или его активный фрагмент вводят с липосомой или протеолипосомой.

8. Способ по п.1, в котором белок КЕ1Р76 или его активный фрагмент вводят пациенту в одной или более дозах.

9. Способ по п.4, в котором облучение электронами высокой энергии является облучением β-частицами.

10. Способ по п.1, в котором облучение является облучением протонами или тяжелыми ионами.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий введение пациенту второго вещества для защиты от облучения.

12. Способ по п.11, в котором второе вещество для защиты от облучения является поглотителем свободных радикалов, антиоксидантом или аналогом пероксид-дисмутазы.

13. Способ лечения эффектов воздействия облучения у пациента, включающий введение (а) по меньшей мере, первой дозы эффективного количества белка КЬ1Р76 или его активного фрагмента пациенту в течение 24 ч после воздействия облучения и (Ь) по меньшей мере трех доз второй дозы эффектив- 17 024562 ного количества белка КЫР76 или его активного фрагмента пациенту более чем через 24 ч после воздействия облучения, причем белок КЫР76 или его активный фрагмент не вводят до воздействия облучения.

14. Способ по п.1 или 13, в котором пациентом является человек.

15. Способ по п.13, в котором облучение является ионизирующим облучением.

16. Способ по п.15, в котором ионизирующее облучение выбрано из группы, состоящей из рентгеновского облучения, γ-облучения, облучения электронами высокой энергии, ультрафиолетового облучения, теплового облучения, космического облучения, электромагнитного облучения, ядерного облучения или их комбинаций.

17. Способ по п.13, в котором белок КЫР76 или его эффективный участок вводят с липосомой или протеолипосомой.

18. Способ по п.13, дополнительно включающий введение пациенту одной или более добавочных доз эффективного количества белка КЫР76 или его активного фрагмента в течение 24 ч после воздействия облучения или более чем через 24 ч после воздействия облучения или оба указанных введения.

19. Способ по п.13, в котором первая доза и каждая из трех последующих доз содержат приблизительно одинаковое количество белка КЫР76 или его активного фрагмента.

20. Способ по п.13, в котором первая доза и каждая из трех последующих доз содержат различное количество белка КЫР76 или его активного фрагмента.

21. Способ по п.1 или 13, в котором белок КЫР76 или его активный фрагмент вводят один или более раз между 25 ч и 3 месяцами после облучения.

22. Способ по п.1 или 13, в котором белок КЫР76 или его активные фрагменты вводят в дозировке от приблизительно 0,01 мкг/кг массы тела до приблизительно 100 мг/кг массы тела.

23. Способ по п.1 или 13, в котором белок КЫР76 или его активный фрагмент вводят путем, выбранным из группы, состоящей из внутривенного, внутримышечного, подкожного, внутрибрюшинного и перорального введения.

24. Способ по п.1 или 13, в котором воздействие облучения составляет по меньшей мере 2 Гр.

25. Способ по п.1 или 13, в котором воздействие облучения составляет от приблизительно 2 до приблизительно 100 Гр.