ES2349086T3 - Enzimas para uso farmacéutico. - Google Patents

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ES2349086T3 ES05744343T ES05744343T ES2349086T3 ES 2349086 T3 ES2349086 T3 ES 2349086T3 ES 05744343 T ES05744343 T ES 05744343T ES 05744343 T ES05744343 T ES 05744343T ES 2349086 T3 ES2349086 T3 ES 2349086T3
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Abstract

Proteasa ácido estable de al menos 90% identidad a la SEC ID nº: 1, para uso como un medicamento para el tratamiento de la insuficiencia pancreática exocrina, en donde ácido estable significa que la actividad proteasa de la enzima proteasa pura, en una dilución correspondiente a A280 = 1.0, y tras la incubación durante 2 horas a 37ºC en el siguiente tampón: 100 mM de ácido succínico, 100 mM de HEPES, 100 mM de CHES, 100 mM de CABS, 1 mM de CaCl2, 150 mM de KCl, 0.01% Triton® X-100, pH 3.5; es al menos un 80% de la actividad de referencia.

Description

Enzimas para uso farmacéutico.
Campo técnico
La presente invención se refiere al uso farmacéutico de proteasas relacionadas con una proteasa derivada de Nocardiopsis sp. NRRL 18262 (SEC ID nº: 1), en combinación opcionalmente con una lipasa y/o una amilasa.
Antecedentes de la técnica
Varios medicamentos comerciales en forma de suplementos de enzima pancreática se conocen para el tratamiento de insuficiencia pancreática exocrina. Los ingredientes activos de estos productos son enzimas digestivas, principalmente amilasa, lipasa y proteasa, que se producen normalmente en el páncreas y se excretan a la parte superior del intestino delgado (el duodeno). Las enzimas usadas en tales medicamentos derivan del páncreas bovino o porcino.
US 5614189 (EP 600868) describe el uso de determinadas lipasas microbianas en la terapia de sustitución de enzimas pancreáticas, por ejemplo en el tratamiento de pacientes que sufren de fibrosis cística.
WO 00/54799 describe el uso de mezclas enzimáticas que tienen, actividad lipolitica, proteolitica y amilolitica en el tratamiento de la diabetes melitosa tipo I y II.
WO 02/060474 describe el uso de determinadas lipasas, proteasas y amilasas en el tratamiento de la maldigestión.
La proteasa derivada de Nocardiopsis sp. NRRL 18262 (SEC ID nº: 1), al igual que su preparación y varias aplicaciones industriales de las mismas se describen en WO 88/03947 y WO 01/58276.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere a una proteasa ácido estable de al menos 90% identidad a la SEC ID nº: 1, para uso como un medicamento para el tratamiento de insuficiencia pancreática exocrina, en combinación opcionalmente con una lipasa, y/o una amilasa.
La invención también se refiere al uso de tales proteasas para la producción de un medicamento para el tratamiento de IPE (insuficiencia pancreática exocrina), este uso comprendiendo además opcionalmente el uso de una lipasa, y/o una amilasa.
La invención se refiere además a una composición farmacéutica comprendiendo tales proteasas, junto con al menos un material auxiliar farmacéuticamente aceptable, incluyendo opcionalmente una lipasa y/o una amilasa.
Descripción detallada de la invención Enzimas
El término "proteasa" se define aquí como una enzima que hidroliza enlaces peptídicos. Incluye cualquier enzima perteneciente al grupo enzimático EC 3.4 (incluyendo cada una de las trece subclases del mismas, estas enzimas siendo referidas, a continuación como "perteneciente al grupo EC 3.4.-.-"). El número EC se refiere a la Nomenclatura Enzimática de 1992 de NC-IUBBM, Academic Press, San Diego, California, incluyendo los suplementos 1-5 publicados en Eur. J. Biochem. 1994, 223, 1-5; Eur. J. Biochem. 1995, 232, 1-6; Eur. J. Biochem. 1996, 237, 1-5; Eur. J. Biochem. 1997, 250, 1-6; y Eur. J. Biochem. 1999, 264, 610-650; respectivamente. La nomenclatura es suplementada y actualizada regularmente; véase p. ej. la World Wide Web en hftp://www.chem.qmw.ac.uk/iubmb/enzyme/index.html.
Las proteasas son clasificadas en base a su mecanismo catalítico en los siguientes grupos: serina proteasas/s, proteasas de cisteína (C), proteasas aspárticas (A), métalo-proteasas (M), y desconocidas, o como proteasas todavía sin clasificar (U), véase el Handbook of Proteolytic Enzymes, A.J. Barrett, N.D. Rawlings, J.F. Woessner (eds.), Academic Press (1998), en particular la parte de introducción general.
La presente invención se refiere al uso farmacéutico de proteasas de al menos 70% identidad a la proteasa de la SEC ID nº: 1, que se deriva de Nocardiopsis sp. NRRL 18262, y se describe en WO 88/03947 y WO 01/58276.
Las proteasas adicionales de la invención se divulgan en WO 2004/111220, WO 2004/111221, WO 2004/111222, WO 2004/111223, WO 2005/035747, WO 2004/111219, incorporadas en la presente por referencia.
Los ejemplos particulares de proteasas de la invención se derivan de Nocardiopsis Dassonvillei. subsp. Dassonvillei DSM 43235 (SEC ID nº: 2), Nocardiopsis alba DSM 15647 (SEC ID nº: 3), Nocardiopsis prasina DSM 15648 (SEC ID nº: 4), Nocardiopsis prasina DSM 15649 (SEC ID nº: 5), al igual que fragmentos, mutantes, y variantes de las mismas, tal como la Proteasa 22 (SEC ID Nº: 6). Opcionalmente, cada una de las SEC ID Nos: 1-6 tiene una extensión C-terminal consistiendo en uno o más aminoácidos, por ejemplo aminoácidos no polares o neutros, tal como uno o más de Q, S, V, A, o P, seleccionado preferiblemente del grupo que consiste en: QSHVQSAP (SEC ID NO:7), QSAP, QP, TL, TT, QL, TP, LP, TI, IQ, QP, PI, LT, TQ, QQ, y PQ.
En formas de realización particulares, las proteasas de la invención se seleccionan del grupo consistiendo en:
(a)
proteasas pertenecientes al grupo enzimático EC 3.4.-.-;
(b)
serina proteasas;
(c)
serina proteasas de la familia peptidasa S2A;
(d)
serina proteasas de la familia peptidasa S1E como se describe en Biochem. J. 290:205-218 (1993) y en la base de datos de proteasas MEROPS, publicación 6.20, 24 de Marzo, 2003, (www.merops.ac.uk). La base de datos se describe en Rawlings, N.D., O'Brien, E. A. & Barrett, A.J. (2002) MEROPS: the protease database. Nucleic Acids Res. 30, 343-346; y
(e)
proteasas derivadas de cepas de Nocardiopsis.
Para determinar si una dada proteasa es una proteasa serina, y una proteasa de la familia S2A, se hace referencia al mencionado manual y los principios indicados en él. Tal determinación puede llevarse a cabo para todo tipo de proteasas, bien sean proteasas de origen natural o tipo salvaje; o proteasas genéticamente modificadas o sintéticas.
En formas de realización particulares, el grado de identidad a la SEC ID nº: 1 es al menos 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, o al menos 99%.
La proteasa de la invención es ácido estable, lo que significa que la actividad de la proteasa de la enzima proteasa pura, en una dilución correspondiente a A_{280} = 1.0, y después de la incubación durante 2 horas a 37ºC en el siguiente tampón: 100 mM de ácido succínico, 100 mM de HEPES, 100 mM de CHES, 100 mM de CABS, 1 mM de CaCl_{2}, 150 mM de KCl, 0.01% Triton® X-100, pH 3.5; es al menos 80% de la actividad de referencia, como se mide usando el ensayo que se describe en el Ejemplo 2C de WO 01/58276 (sustrato: Suc-AAPF-pNA, pH 9.0, 25ºC). El término actividad de referencia se refiere a la actividad proteasa de la misma proteasa, después de la incubación en estado puro, en una dilución correspondiente a A_{280} = 1.0, durante 2 horas a 5ºC en el siguiente tampón: 100 mM de ácido succínico, 100 mM de HEPES, 100 mM de CHES, 100 mM de CABS, 1 mM de CaCl_{2}, 150 mM de KCl, 0.01% Triton® X-100, pH 9.0, en donde la actividad es determinada como se describe anteriormente. El término A_{280} = 1.0 significa tal concentración (dilución) de dicha proteasa pura que da lugar a una absorción de 1.0 a 280 nm en una cubeta de longitud de trayectoria de 1cm en relación al blanco del tampón. El término proteasa pura se refiere a una muestra con una proporción A_{280}/A_{260} por encima o igual al 1.70 (véase el Ejemplo 2E de WO 01/58276), y que por un barrido de un gel de SDS-PAGE teñido con Coomassie mide tener al menos un 95% de su intensidad de barrido en la banda correspondiente a dicha proteasa (véase el ejemplo 2A de WO 01/58276).
En todavía más formas de realización particulares, una proteasa adicional puede ser usada opcionalmente, por ejemplo una proteasa mamífera, por ejemplo en forma de extracto del páncreas del ganado porcino, o una proteasa microbiana, derivada por ejemplo de cepas bacterianas o fúngicas, tal como Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus, o Rhizopus. La proteasa puede ser derivada en particular de una cepa de Aspergillus, tal como Aspergillus oryzae o Aspergillus melleus, en particular el producto Prozyme 6^{TM} (proteasa alcalina neutra EC 3.4.21.63) que está disponible comercialmente de Amano Pharmaceuticals, Japón.
La proteasa de la invención puede ser usada en combinación con una lipasa.
En el contexto actual, una lipasa significa una hidrolasa éster carboxílica EC 3.1.1.-, que incluye actividades tales como triacilglicerol lipasa EC 3.1.1.3, fosfolipasa A1 EC 3.1.1.4, lisofosfolipasa EC 3.1.1.5, galactolipasa EC 3.1.1.26, fosfolipasa A1 EC 3.1.1.32, feruloil esterasa EC 3.1.1.73. En una forma de realización particular, la lipasa es una triacilglicerol lipasa EC 3.1.1.3.
En formas de realización particulares, la lipasa es una lipasa mamífera, por ejemplo en forma de extracto del páncreas del ganado porcino, o una lipasa microbiana, por ejemplo derivada de cepas bacterianas o fúngicas, tal como Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus, o Rhizopus. La lipasa puede ser derivada en particular de una cepa de Rhizopus, tal como Rhizopus javanicus, Rhizopus oryzae, o Rhizopus delemar, por ejemplo el producto Lipasa D Amano 2000^{TM} (también designada Lipasa D2^{TM}) que está disponible comercialmente de Amano Pharmaceuticals, Japón.
En más formas de realización particulares, la lipasa para el uso en la presente invención es una lipasa microbiana producida de forma recombinante, por ejemplo derivada de un hongo tal como Humicola o Rhizomucor, de una levadura tal como Candida, o de una bacteria tal como Pseudomonas. En una forma de realización preferida, la lipasa es derivada de una cepa de Humicola lanuginosa o Rhizomucor miehei.
La lipasa de Humicola lanuginosa (sinónimo Thermomyces lanuginosus) (SEC ID Nº: 8) se describe en EP 305216, y variantes de lipasa particulares se describen en, por ejemplo, WO 92/05249, WO 92/19726, WO 94/25577,
WO 95/22615, WO 97/04079, WO 97/07202, WO 99/42566, WO 00/32758, WO 00/60063, WO 01/83770,
WO 02/055679, y WO 02/066622. Todavía más ejemplos de lipasas fúngicas son la cutinasa de Humicola insolens que se describe en EP 785994, y la fosfolipasa de Fusarium oxysporum que se describe en EP 869167. Ejemplos de las lipasas de la levadura son la lipasa A y B de Candida antarctica de las que la lipasa A se describe en EP 652945, y la lipasa B se describe por, por ejemplo, Uppenberg et al en Structure, 2 (1994), 293. Un ejemplo de una lipasa bacteriana es la lipasa derivada de Pseudomonas Cepacia, que se describe en EP 214761.
En una forma de realización preferida, la lipasa es al menos 70% idéntica a la lipasa de la SEC ID nº: 8. En formas adicionales de realización preferidas, el grado de identidad a la SEC ID nº: 8 es al menos 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, o al menos 99%. En formas de realización alternativas, el grado de identidad a la SEC ID Nº: 8 es al menos aproximadamente 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, o al menos 69%.
En una forma de realización todavía más preferida, la lipasa, como la lipasa pancreática mamífera, es una lipasa de 1,3-posición específica.
La proteasa de la invención, con o sin una lipasa como se describe anteriormente, también puede ser usada en combinación con una amilasa.
En el contexto actual, una amilasa es una enzima que cataliza la endo-hidrólisis del almidón y otros oligo- y polisacáridos lineales y ramificados. La parte de amilosa del almidón es rica en enlaces 1,4-alfa-glucosídicos, mientras la parte de amilopectina es más ramificada, conteniendo no sólo enlaces 1,4-alfa- sino que también enlaces 1,6-alfa-glucosídicos. En una forma de realización particular, la amilasa es una enzima del grupo EC 3.2.1.1.
En formas de realización particulares la amilasa es una amilasa mamífera, por ejemplo en forma de extracto del páncreas del ganado porcino, o una amilasa microbiana, por ejemplo derivada de cepas bacterianas o fúngicas, tal como Bacillus, Pseudomonas, Aspergillus, o Rhizopus.
La amilasa puede derivar en particular de una cepa de Aspergillus, tal como Aspergillus niger, Aspergillus oryzae o Aspergillus melleus, por ejemplo cualquiera de los productos Amilasa A1^{TM} derivados de Aspergillus oryzae que está disponible comercialmente de Amano Pharmaceuticals, Japón, o amilasa EC^{TM} derivada de Aspergillus melleus que está disponible comercialmente de Extract-Chemie, Alemania.
Otros ejemplos de amilasas fúngicas son la amilasa de Aspergillus niger (SWISSPROT P56271), que también se describe en el ejemplo 3 de WO 89/01969, y la amilasa de Aspergillus oryzae (SEC ID nº: 9). Ejemplos de las variantes de la amilasa de Aspergillus oryzae se describen en WO 01/34784.
La alfa-amilasa derivada de Bacillus licheniformis es un ejemplo de una alfa-amilasa bacteriana. Esta amilasa por ejemplo, se describe en WO 99/19467, junto con otras alfa-amilasas homólogas bacterianas derivadas de, por ejemplo, Bacillus amyloliquefaciens, y Bacillus stearothermophilus, al igual que variantes de las mismas. Los ejemplos de variantes adicionales de amilasa son aquellos que se describen la patente estadounidense nº. 4,933,279; EP 722490, y EP 904360.
En una forma de realización particular, la amilasa es al menos 70% idéntica a la amilasa de la SEC ID Nº: 9. En formas preferidas de realización adicionales, el grado de identidad a la SEC ID Nº: 9 es de al menos 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, o al menos 99%. En formas de realización alternativas, el grado de identidad a la SEC ID Nº: 9 es al menos aproximadamente 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, o al menos 69%.
Generalmente, las enzimas proteasa, lipasa, y amilasa (de aquí en adelante "las enzima/s") para el uso según la invención pueden ser enzimas naturales o de tipo salvaje obtenidas de animales, en particular mamíferos, por ejemplo enzimas humanas o porcinas; de plantas, o de microorganismos, pero también de cualquier mutante, variantes, fragmentos etc. de los mismos exhibiendo la actividad enzimática deseada, al igual que enzimas sintéticas, tal como enzimas transpuestas, y enzimas de consenso.
En una forma de realización específica, las enzima/s son variantes poco alergénicas, diseñadas para invocar una respuesta inmunológica reducida cuando se exponen a los animales, incluido el hombre. El término respuesta inmunológica se ha de entender como cualquier reacción por el sistema inmunológico de un animal expuesto a la/s enzima/s. Un tipo de respuesta inmunológica es una respuesta alérgica conduciendo a niveles aumentados de IgE en el animal expuesto. Las variantes poco alergénicas pueden ser preparadas usando técnicas conocidas en la materia, por ejemplo la/s enzima/s puede/n ser conjugada/s con fracciones poliméricas protegiendo las partes o epítopos de las enzima/s implicadas en una respuesta inmunológica. La conjugación con polímeros puede implicar el acoplamiento químico in vitro del polímero a la/s enzima/s, p. ej. como se describe en WO 96/17929, WO 98/30682, WO 98/35026, y/o WO 99/00489. La conjugación, de forma adicional o como alternativa a ella, puede implicar el acoplamiento in vivo de polímeros a la/s enzima/s. Tal conjugación puede lograrse por la modificación genética de la secuencia de nucleótidos que codifica la/s enzima/s, insertando secuencias de consenso que codifican emplazamientos de glicosilación adicionales en la/s enzima/s y que expresan la/s enzima/s en un huésped capaz de la glicosilación de las enzima/s, véase p. ej. WO 00/26354. Otra manera de proporcionar variantes poco alergénicas, es la modificación genética de la secuencia de nucleótidos que codifica la/s enzima/s para causar la auto-oligomerización de las enzimas, ocasionando que los monómeros enzimáticos puedan proteger los epítopos de otros monómeros enzimáticos y así reducir la antigenicidad de los oligómeros. Tales productos y su preparación se describen p. ej. en WO 96/16177. Los epítopos implicados en una respuesta inmunológica pueden ser identificados por varios métodos, tal como el método de exposición en fago que se describe en WO 00/26230 y WO 01/83559, o el enfoque aleatorio que se describe en EP 561907. Una vez que se ha identificado un epítopo, su secuencia de aminoácidos puede ser alterada para producir propiedades inmunológicas alteradas de la/s enzima/s por técnicas de manipulación génica conocidas tal como la mutagénesis dirigida (véase p. ej. WO 00/26230, WO 00/26354 y/o WO 00/22103) y/o la conjugación de un polímero puede ser realizada con proximidad suficiente al epítopo para que el polímero proteja al epítopo.
En formas de realización particulares las enzimas proteasa, lipasa, y/o amilasa son (i) estables a pH 4-8, preferiblemente también a pH 3-4, más preferiblemente a pH 3.5; (ii) activas a pH 4-9, preferiblemente 4-8, más preferiblemente a pH 6.5; (iii) estables contra la degradación por pepsina y otras proteasas digestivas (tal como proteasas del páncreas, es decir, principalmente tripsina y quimotripsina); y/o (iv) estables y/o activas en presencia de sales biliares.
El término "en combinación con" se refiere al uso combinado según la invención de la proteasa, lipasa, y/o amilasa. El uso combinado puede ser simultáneo, de superposición, o secuencial, estos tres términos siendo generalmente interpretados a la luz de la prescripción hecha por el médico.
El término "simultáneo" se refiere a circunstancias bajo las que las enzimas están activas al mismo tiempo, por ejemplo cuando son administradas al mismo tiempo como uno o más productos farmacéuticos por separado, o si son administrados en una y la misma composición farmacéutica.
El término "secuencial" se refiere a tales casos donde una y/o dos de las enzimas están actuando primero, y la segunda y/o tercera enzima con posterioridad. Una acción secuencial puede ser obtenida administrando las enzimas en cuestión, como formulaciones farmacéuticas por separado con los intervalos deseados, o como una composición farmacéutica en la que las enzimas en cuestión, son formuladas diferentemente (compartimentadas), por ejemplo con el fin de obtener un tiempo de liberación diferente, proporcionando una mejorada estabilidad del producto, o para optimizar la dosificación enzimática.
El término "de superposición" se refiere a tales casos donde los períodos de actividad enzimática no son ni completamente simultáneos ni completamente secuenciales, a saber, hay un cierto periodo en el que las enzimas son ambas, o todas, activas.
El término "a", cuando es usado por ejemplo en el contexto de la proteasa, lipasa, y/o amilasa de la invención, significa al menos una. En formas de realización particulares, "una", "una o más", o "al menos una", una vez más significa una, dos, tres, cuatro, cinco etc.
Por propósitos de la presente invención el grado de identidad entre dos secuencias de aminoácidos es determinado por el programa "align" que es un alineamiento de Needleman-Wunsch (es decir, un alineamiento global). Las secuencias son alineadas por el programa, usando la matriz de puntuación por defecto BLOSUM50. La penalización para el primer residuo de un espacio es 12, y para más residuos de un espacio las penalizaciones son 2.
"Align" es parte de la versión del paquete FASTA v20u6 (véase W. R. Pearson y D. J. Lipman (1988), "Improved Tools for Biological Sequence Analysis" PNAS 85:2444-2448, y W.R. Pearson (1990) "Rapid and Sensitive Sequence Comparison with FASTP and FASTA", Methods in Enzymology 183:63-98). Los alineamientos de proteínas con FASTA usan el algoritmo Smith-Waterman sin limitación en el tamaño del espacio (véase "Smith-Waterman algorithm", T.F. Smith y M. S. Waterman (1981) J. Mol. Biol. 147:195-197).
La actividad de la/s enzima/s de la invención puede ser medida usando cualquier ensayo adecuado. Generalmente, el pH y temperatura del ensayo han de adaptarse a la enzima en cuestión. Ejemplos de los valores de pH del ensayo son pH 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, o 12. Ejemplos de las temperaturas de ensayo son 30, 35, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, o 95ºC.
Por ejemplo, la actividad de la proteasa puede ser medida usando cualquier ensayo, en el que un sustrato es empleado, que incluye enlaces peptídicos relevantes para la especificidad de la proteasa en cuestión.
Ejemplos de ensayos enzimáticos adecuados se incluyen en la parte experimental. Otros ejemplos son los ensayos Ph.Eur para actividad lipasa y amilasa.
Medicamento
En el presente contexto, el término "medicamento" significa un compuesto, o mezcla de compuestos, que trata, impide y/o alivia los síntomas de enfermedad. El medicamento puede ser recetado por un médico, o puede ser un producto sin receta médica.
Composiciones farmacéuticas
El aislamiento, purificación, y concentración de la/s enzima/s de la invención se puede realizar por medios convencionales.
En una forma de realización particular, preparaciones sólidas o líquidas concentradas de cada una de la/s enzima/s son preparadas por separado. Estos concentrados también pueden, al menos en parte, ser formulados por separado, como se explica en más detalle a continuación.
En una forma de realización particular más, la/s enzima/s es/son incorporada/s en las composiciones farmacéuticas de la invención en forma de concentrados sólidos. La/s enzima/s puede/n ser llevada/s a estado sólido por varios métodos, como se conoce en la materia. Por ejemplo, el estado sólido bien puede ser cristalino, dónde las moléculas enzimáticas están dispuestas en una forma altamente ordenada, o un precipitado, dónde las moléculas enzimáticas están dispuestas en una forma menos ordenada, o, desordenada.
La cristalización puede, por ejemplo, ser realizada a un pH cerca del pl de la/s enzima/s y a baja conductividad, por ejemplo 10 mS/cm o menos, como se describe en EP 691982 (véase también aquí el ejemplo 2).
Varios métodos de precipitación se conocen en la materia, incluyendo la precipitación con sales, tal como sulfato de amonio, y/o sulfato de sodio; con solventes orgánicos, tal como etanol, y/o isopropanol; o con polímeros, tal como PEG (polietilenglicol). En la alternativa, las enzima/s pueden ser precipitadas de una solución eliminando el solvente (típicamente agua) por varios métodos conocidos en la técnica, p. ej. liofilización, evaporación (por ejemplo a presión reducida), y/o secado por atomización.
En una forma de realización particular más, el concentrado sólido de la/s enzima/s tiene/n un contenido de proteína enzimática activa de al menos 50% (p/p) por referencia al contenido total de proteína del concentrado sólido. En todavía más formas de realización particulares, el contenido de proteína enzimática activa, en relación con el contenido de proteína del concentrado sólido es al menos 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, o al menos 95% (p/p). El contenido de proteína puede ser medido como se conoce en la técnica, usando por ejemplo un kit comercial, tal como Protein Assay ESL, solicitud nº. 1767003, que está disponible comercialmente de Roche, o sobre la base del método que se describe en el ejemplo 8 de WO 01/58276.
Una composición farmacéutica de la invención comprende la/s enzima/s, preferiblemente en forma de preparaciones enzimáticas concentradas, más preferiblemente concentrados sólidos, junto con al menos un material auxiliar, o, subsidiario farmacéuticamente aceptable tal como (i) al menos un portador y/o excipiente; o (ii) al menos un portador, excipiente, diluyente, y/o adyuvante. Ejemplos no limitativos de otros ingredientes opcionales, todos farmacéuticamente aceptables, son desintegradores, lubricantes, sustancias tampón, agentes hidratantes, conservantes, agentes aromatizantes, solventes, agentes solubilizantes, agentes de suspensión, emulsionantes, estabilizadores, propulsores, y vehículos.
Generalmente, dependiendo inter alia, de la indicación médica en cuestión, la composición de la invención puede ser diseñada para todas las formas de administración conocidas en la técnica, incluyendo la administración enteral (a través del canal alimentario), y administración parenteral, por ejemplo por inyección (tal como, subcutánea, intramuscular, o intravenosa, etc.). Así, la composición puede ser en forma sólida, semi-sólida, líquida, o gaseosa, tal como en comprimidos, cápsulas, polvos, gránulos, microesferas, pomadas, cremas, espumas, soluciones, supositorios, inyecciones, inhaladores, geles, microesferas, lociones, y aerosoles.
Los siguientes métodos y materiales auxiliares son meramente ejemplares y no son de ninguna manera limitativos.
Para preparaciones orales sólidas, las enzima/s pueden ser usadas solas o en combinación con aditivos apropiados para hacer comprimidos, polvos, gránulos o cápsulas, por ejemplo, con portadores convencionales, tales como lactosa, manitol, almidón de maíz, o almidón de patata; con excipientes o ligantes, tales como cristalinos, o microcristalinos, celulosa, derivados de celulosa, acacia, almidón de maíz, o gelatinas; con desintegradores, tales como el almidón de maíz, almidón de patata, o carboximetilcelulosa sódica; con lubricantes, tal como la cera carnauba, cera blanca, goma laca, sílice de coloide seco, macrogol 6000, povidona, talco, monoleína, o estearato de magnesio; y si se desea, con, diluyentes, adyuvantes, soluciones tampón, agentes humectantes, conservantes tales como metilparahidroxibenzoato (E218), agentes colorantes tales como dióxido de titanio (E171), y agentes aromatizantes tales como sacarosa, sacarina, aceite de naranja, aceite de limón, y vainillina. Las preparaciones orales son ejemplos de preparaciones preferidas para el tratamiento de la indicación médica de IPE.
La/s enzima/s, también pueden, bastante generalmente, ser formuladas en preparaciones para inyección, o en las preparaciones orales líquidas, por disolución, suspensión, o emulsión de las mismas en un solvente acuoso tal como agua, o en solventes no acuosos tal como aceite vegetal u otros similares, glicéridos de ácido sintético alifático, ésteres de ácidos alifáticos superiores, propilenglicol, polietilenglicol tal como PEG 4000, o alcoholes inferiores tal como alcoholes C1-C4 lineales o ramificados, por ejemplo 2-propanol; y si se desea, con materiales o aditivos convencionales subsidiarios tales como solubilizantes, adyuvantes, diluyentes, agentes isotónicos, agentes de suspensión, agentes emulsionantes, estabilizadores, y conservantes.
La/s enzima/s puede/n además, todavía bastante generalmente, ser utilizada/s en la formulación de aerosoles para ser administrada/s mediante inhalación, por ejemplo por formulación en propulsores presurizados aceptables tal como diclorodifluorometano, propano, nitrógeno, y similares.
Además, la/s enzima/s puede/n generalmente, hacerse en supositorios para administración rectal por la mezcla con una variedad de bases tal como bases emulsionantes o bases hidrosolubles. El supositorio puede incluir vehículos tal como la manteca de cacao, carboceras y polietilenglicoles, que se derriten a temperatura corporal, sin embargo se solidifican a temperatura ambiente.
El uso de liposomas como vehículo de entrega es otro método de posible interés general. Los liposomas se fusionan con las células del sitio objetivo y entregan el contenido del lumen intracelularmente. Los liposomas se mantienen en contacto con las células por tiempo suficiente para la fusión, usando varios medios para mantener el contacto, tal como el aislamiento, agentes ligantes, y similares. En un aspecto de la invención, los liposomas están diseñados para ser aerosolizados para la administración pulmonar. Los liposomas pueden ser preparados con proteínas purificadas o péptidos que median la fusión de membranas, tales como el virus Sendai o virus de la influenza, etc. Los lípidos pueden ser cualquier combinación útil de lípidos que forman liposomas, incluyendo lípidos catiónicos o zwitteriónicos, tales como fosfatidilcolina. Los restantes lípidos normalmente serán lípidos neutros o acídicos, tal como colesterol, fosfatidil serina, fosfatidil glicerol, y similares. Para preparar los liposomas, el procedimiento que se describe por Kato et al. (1991) J. Biol. Chem. 266:3361 puede ser utilizado.
Las formas de dosificación unitaria para administración oral o rectal tal como jarabes, elixires, polvos, y suspensiones pueden ser proporcionadas en donde cada unidad de dosificación, por ejemplo, una cucharadita, cucharada, cápsula, pastilla o supositorio, contiene una cantidad predeterminada de la/s enzima/s. De forma similar, las formas de dosificación unitaria para administración por inyección o intravenosa puede comprender la/s enzima/s en una composición como una solución en agua estéril, solución salina normal, u otro portador farmacéuticamente acepta-
ble.
El término "forma de dosificación unitaria", como se utiliza aquí, se refiere a unidades físicamente indivisibles adecuadas como dosificaciones unitarias para sujetos humanos y animales, cada unidad conteniendo una cantidad predeterminada de enzima/s en una cantidad suficiente para producir el efecto deseado.
En una forma de realización particular, la composición farmacéutica de la invención es para la administración enteral, preferiblemente oral.
En otras formas de realización particulares, la composición oral es (i) una composición líquida conteniendo cristales de la/s enzima/s; (ii) una suspensión líquida de sedimentos de enzima/s (altamente) purificada/s; (iii) un gel conteniendo la/s enzima/s en forma sólida o solubilizada; (iv) una suspensión líquida de enzima/s inmovilizada/s o de enzimas adsorbidas a las partículas y similares; o (v) una composición sólida en forma de polvos conteniendo enzima/s, granulados, gránulos, o microesferas, si se desea en forma de comprimidos, cápsulas, o similares, que están opcionalmente recubiertas, por ejemplo con un recubrimiento ácido-estable.
En otra forma de realización particular de la composición, la/s enzima/s está/n compartimentadas, es decir, separadas unas de otras, por ejemplo por medio de recubrimientos por separado.
En todavía otra forma más de realización particular de la composición, la proteasa está separada de otros componentes enzimáticos de la composición, tal como la lipasa, y/o la amilasa.
La dosificación de la/s enzima/s variará ampliamente, dependiendo de la/s enzima/s específicas por administrar, la frecuencia de administración, la forma de administración, la gravedad de los síntomas, y la susceptibilidad del sujeto a efectos secundarios, y similares. Algunas de las enzimas específicas pueden ser más potentes que otras.
Los enlaces amida (peptídicos), al igual que los términos amino y carboxi, pueden ser modificados para mayor estabilidad en la administración oral. Por ejemplo, el término carboxi puede ser amidado.
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Métodos de tratamiento
Las proteasas de la invención, en combinación opcionalmente con una lipasa, y/o una amilasa (la/s enzima/s de la invención), es útil en el tratamiento terapéutico, y/o, profiláctico de varias diferentes enfermedades o trastornos en animales. El término "animal" incluye todos los animales, y en particular seres humanos. Ejemplos de animales son no rumiantes, y rumiantes, tales como ovejas, cabras, caballos, y ganado, p. ej. ganado bovino, vacas, y terneros jóvenes. En una forma de realización particular, el animal es un animal no rumiante. Los animales no rumiantes incluyen animales mono-gástricos, p. ej. cerdos o ganado porcino (incluyendo, pero no limitado a, lechones, cerdos en crecimiento, y cerdas); aves tales como pavos, patos y pollos (incluyendo pero no limitado a pollos tipo Broiler, ponedoras); terneros jóvenes; animales domésticos tales como gatos, y perros; y peces (incluyendo pero no limitados a salmón, trucha, tilapia, siluro y carpas; y crustáceos (incluyendo pero no limitado a langostinos y gambas). En una forma de realización particular, el animal es un mamífero, más en particular un ser humano.
Por ejemplo, la/s enzima/s es/son útil/es en el tratamiento de trastornos digestivos como la mala digestión o dispepsia que a menudo son causados por una producción deficitaria y/o secreción en el tracto gastrointestinal de enzimas digestivas normalmente secretadas de, inter alia el estómago, y el páncreas.
Además, la/s enzima/s son particularmente útiles en el tratamiento de IPE. La IPE puede ser verificada usando, inter alia la prueba Borgström (JOP. J Pancreas (Online) 2002, 3(5):116-125), y puede ser provocada por enfermedades y condiciones tales como cáncer pancreático, cirugía pancreática y/o gástrica, p. ej. la resección total o parcial del páncreas, gastrectomía, postcirugía de bypass gastrointestinal (p. ej. gastroenterostomía de Billroth II); pancreatitis crónica; síndrome de Shwachman Diamond; obstrucción ductal del páncreas o conducto biliar común (p. ej. de neoplasma); y/o fibrosis cística (una enfermedad heredada en la que una mucosidad espesa bloquea los conductos del páncreas). La/s enzima/s también puede/n ser útil/es en el tratamiento de la pancreatitis aguda.
El efecto de la/s enzima/s en trastornos digestivos pueden ser medidos como se describe generalmente en EP 0600868, en el que el ejemplo 2 describe una prueba de digestibilidad in vitro para medir la prueba de estabilidad lipásica bajo condiciones gástricas, y el ejemplo 3 una prueba de digestibilidad in vitro para la actividad lipásica en presencia de sales biliares. Correspondientes pruebas pueden ser compuestas para las proteasas y amilasas. También WO 02/060474 divulga pruebas adecuadas, por ejemplo (1) una prueba in vitro para medir la digestión lipídica en una alimentación de prueba en ganado porcino, y (2) una prueba in vivo en ganado porcino con páncreas insuficiente en el que la digestibilidad de la grasa, proteína y almidón es medida.
En una forma de realización particular, el efecto de la proteasa de la invención se mide usando el modelo de digestión de insuficiencia páncreática in vitro del ejemplo 1 aquí, en el que varios otros sustratos pueden ser usados según se desee, por ejemplo proteína animal, otras proteínas vegetales, cereales, grasas animales o vegetales y aceites, además de cualquier mezcla de los mismos.
En otras formas de realización particulares, el efecto de la proteasa de la invención se mide usando la prueba de tamizaje in vivo de la eficacia de la proteasa del ejemplo 4, o el ensayo de digestibilidad in vivo completo del ejemplo 5.
Como un ejemplo más, la/s enzima/s son útiles en el tratamiento de la Diabetes Mellitus tipo I, y/o de tipo II, en particular para el tratamiento adyuvante en una terapia de diabetes de trastornos digestivos que normalmente acompañan esta enfermedad, con vista a disminuir las complicaciones tardías.
El efecto sobre la Diabetes mellitus de las enzima/s se puede determinar por uno o más de los métodos que se describen en WO 00/54799, por ejemplo controlando el nivel de hemoglobina glicosilada, el nivel de glucosa en sangre, ataques hipoglucémicos, el estatus de vitaminas liposolubles como vitaminas A, D y E, la dosificación diaria requerida de insulina, el índice de peso corporal, y períodos glucémicos.
La invención que se describe y reivindica aquí no ha de estar limitada en su ámbito de aplicación por las formas de realización específicas aquí divulgadas, ya que estas formas de realización están previstas como ilustraciones de varios aspectos de la invención. Cualquiera de las formas de realización equivalentes están destinadas a estar dentro del ámbito de aplicación de esta invención. En verdad, varias modificaciones de la invención además de aquellas que se muestran y describen aquí resultarán aparentes para aquellos expertos en la técnica de la precedente descripción. Tales modificaciones también están destinadas a entrar dentro del ámbito de aplicación de las reivindicaciones anexas. En el caso de conflicto, la presente divulgación incluyendo las definiciones, lo controlará.
Varias referencias están citadas aquí, cuyas indicaciones están incorporadas como referencia en su totalidad.
Ejemplos
Ejemplo 1
Modelo de digestión in vitro de insuficiencia pancreática
Una preparación purificada de la proteasa derivada de Nocardiopsis sp. NRRL 18262 (SEC ID nº: 1) fue preparada como se describe generalmente en el Ejemplo 2 de WO 01/58276, y probada en un modelo in vitro simulando la digestión en individuos sufriendo de insuficiencia pancreática.
El sistema in vitro consiste en 24 matraces en los que un sustrato (basado en maíz y harina de soja (SBM)) fue incubado inicialmente con HCl/pepsina (simulando la digestión gástrica), y posteriormente con dos niveles reducidos de pancreatina, simulando la digestión intestinal de un individuo con insuficiencia pancreática parcial y completa. Un experimento de control positivo también fue incluido con un nivel normal de pancreatina.
10 de los matraces fueron dosificados con la proteasa al principio de la fase gástrica mientras que los matraces restantes sirvieron como blancos. Al final de la fase de incubación intestinal muestras de digestiones in vitro fueron retiradas y analizadas para proteína solubilizada y digerida.
Esquema del procedimiento de digestión in vitro
1
Condiciones
Sustrato: 4 g SBM, 6 g maíz (pre-mezclado)
HCl:0.105 M durante 1.5 horas (es decir, 30 min de premezcla del sustrato-HCl)
Pepsina: Sigma P-7000, 3000 U/g sustrato durante 1 hora
Pancreatina: Sigma P-7545, 0, 4, o 8 mg/g sustrato durante 4 horas (siendo el nivel asumido normal de pancreatina 8 mg/g)
Proteasa: 100 mg proteína de enzima proteásica (EP)/kg de sustrato (la proteína enzimática fue calculada sobre la base de los valores A280 y las secuencias de aminoácidos (composiciones de aminoácidos) usando los principios esquematizados en S.C.Gill & P.H. von Hippel, Analytical Biochemistry 182, 319-326; (1989)
pH: 3.0 fase estomacal/6.8-7.0 fase intestinal
Temperatura: 40ºC
Reproducciones: 5 (4)
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Soluciones
0.39 M NaOH
0.105 M HCl
0.105 M HCl conteniendo 6000 U de pepsina por cada 5 ml
1 M NaHCO_{3} conteniendo 16 mg de pancreatina por cada 5 mls
125 mM tampón-NaAc, pH 6.0
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Procedimiento experimental para el modelo in vitro
El procedimiento experimental fue según el esquema mencionado. El pH fue medido a tiempos de 1, 2.5, y 5.5 horas. Las incubaciones fueron terminadas después de 6 horas y muestras de 30 ml fueron retiradas y colocadas sobre hielo antes del centrifugado (10000 X g, 10 min, 4ºC). Los sobrenadantes fueron retirados y almacenados a -20ºC.
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Análisis
Todas las muestras fueron analizadas por contenido de proteína solubilizada y digerida usando filtración en gel.
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Estimación de la proteína solubilizada y digerida
El contenido de proteína solubilizada en los sobrenadantes de muestras digeridas in vitro fue estimado cuantificando la proteína cruda (PC) usando la filtración en gel HPLC. Los sobrenadantes fueron deshelados, filtrados a través de filtros de policarbonato de 0.45 \mum y diluidos (1:50; v/v) con H_{2}O. Las muestras diluidas fueron cromatografiadas por HPLC usando una columna de filtración en gel Superdex peptídica PE (7.5 X 300 mM)(Global). El eluyente usado para la elución isocrática fue 50 mM tampón de fosfato sódico (pH 7.0) conteniendo 150 mM de NaCl. El volumen total de eluyente por cada ejecución fue de 26 ml y la velocidad del caudal fue de 0.4 ml/min. Los esquemas de elución fueron registrados a 214 nm y el área total bajo los esquemas fue determinada por integración. Para estimar el contenido de proteína de las áreas integradas, fue hecha una curva de calibración (R^{2} =0.9993) de una serie de dilución de una muestra maíz/-SBM de referencia digerida in vitro con el contenido de proteína total conocido. La determinación de proteína en esta muestra de referencia se efectuó usando un método estándar (en este caso el método Kjeldahl para la determinación de % de nitrógeno; A.O.A.C. (1984). Official Methods of Analysis, 14ª ed., Washington
DC).
El contenido de proteína digerida fue estimado integrando la zona del cromatograma correspondiente a péptidos y aminoácidos con una masa molecular de 1500 Dalton o inferior (Savoie, L.; Gauthier, S.F. Dialysis Cell For The In-vitro Measurement Of Protein Digestibility. J. Food Sci. 1986, 51, 494-498; Sabinszky, L.; Van, D.M.J.M.; Boer, H.; Den, H.L.A. An In-vitro Method for Prediction of The Digestible Crude Protein Content in Pig Feeds. J. Sci. Food Agr. 1990, 50, 173-178; Boisen,S.; Eggum, B.O. Critical Evaluation of In-vitro Methods for Estimating Digestibility in Simple-Stomach Animals. Nutrition Research Reviews 1991, 4, 141-162). Para determinar la línea divisoria 1500 Dalton, la columna de filtración en gel fue calibrada usando citocromo C (Boehringen; Alemania), aprotinina, gastrina I, y sustancia P (Sigma Aldrich, EEUU), como estándares de masa molecular.
Los resultados experimentales se muestran en la tabla 1 y también se visualizan en la Fig. 1. En la tabla 1, la columna "Enzima" muestra la cantidad de pancreatina (abreviada "pan") por cada gramo de sustrato, al igual que la cantidad de proteasa de Nocardiopsis (entre corchetes). En la siguiente columna, "n" es el número de réplicas de cada experimento. La siguiente agrupación de columnas muestra el porcentaje de proteína digerible cruda (abreviado % dig.CP), incluyendo la desviación estándar (SD), y la letra de significado superíndice según se explica en la nota al pie de la tabla. Y finalmente, el último agrupamiento de columnas muestra el porcentaje de proteína cruda soluble (abreviado %sol.CP), incluyendo también SD y letras de significado superíndices.
Tal y como aparece en la tabla 1, hay una fuerte tendencia (P<0.10) para la adición de la proteasa de Nocardiopsis a mejorar el porcentaje de proteína solubilizada, al igual que digerible, y esto es así en el experimento con 4 mg/g pancreatina, al igual que en el experimento con 0 mg/g de pancreatina (compárese "4 mg pan, [100]" con "4 mg pan, [0]"; y "0 mg pan, [100]" con "0 mg pan, [0]"). Esto significa que la proteasa de Nocardiopsis es capaz de compensar la ausencia parcial o completa de pancreatina.
TABLA 1
3
Ejemplo 2
Preparación de preparaciones de proteasa cristalizada
La proteasa de la SEC ID nº: 1 fue fermentada como se describe en el ejemplo 1, y el caldo con contenido de proteasa fue cosechado en un centrifugador a pH 4.5. El resultante sobrenadante fue sometido a ultrafiltración usando una membrana con una válvula interruptora de 6 kDal, y a diafiltración hasta una conductividad de 2 mS/cm en la solución con contenido de proteasa. El contenido de proteasa fue de aproximadamente 100 mg/ml.
La solución de proteasa concentrada y diafiltrada es cristalizada, ajustando el pH con hidróxido sódico a pH 8.5, es decir cerca del pl de la proteasa (que es 9.3). Después del ajuste del pH la solución se deja durante toda la noche a temperatura ambiente, y la cristalización tiene lugar.
Al día siguiente la proteasa cristalizada es cosechada por centrifugación.
Ejemplo 3
Ensayos enzimáticos Proteasa
Sustrato: Suc-AAPF-pNA (Sigma® S-7388).
Tampón de ensayo: 100 mM ácido succínico, 100 mM HEPES, 100 mM CHES, 100 mM CABS, 1 mM CaCl_{2}, 150 mM KCl, 0.01% Triton® X-100 ajustado a pH 9.0 con HCl o NaOH.
Temperatura del ensayo: 25ºC.
300 \mul de la muestra diluida de proteasa fue mezclada con 1.5 ml del tampón del ensayo y la reacción de la actividad fue iniciada añadiendo 1.5 ml de sustrato de pNA (50 mg disueltos en 1.0 ml DMSO y diluido 45x más con 0.01% Triton® X-100) y, después de la mezcla, el aumento en A-_{405} fue monitorizado por un espectrofotómetro como medición de la actividad de proteasa. Las muestras de proteasa fueron diluidas antes de la medición de la actividad a fin de asegurar que todas las mediciones de actividad entraban en la parte lineal de la curva de dosis-respuesta para el ensayo.
Ensayo FIP de Proteasa
La actividad de la proteasa también puede ser determinada usando el ensayo FIP (Federation Internationale Pharmaceutique), 1 unidad-FIP = 1 unidad-Ph.Eur. (Farmacopea europea). Este ensayo se describe, junto con otros ensayos FIP en: Federation Internationale Pharmaceutique, Scientific Section: International Commission for the standardisation of pharmaceutical enzymes. a) "Pharmaceutical Enzymes", Editors: R. Ruyssen y A. Lauwers, E. Story Scientia, Ghent, Bélgica (1978), b) Farmacopea europea. Véase también Deemester et al en Lauwers A, Scharpé S (Eds): Pharmaceutical Enzymes, New York, Marcel Dekker, 1997, p. 343-385.
Principio: la caseína de sustrato es hidrolizada por la proteasa a pH 7.5 y a una temperatura de 35ºC. La reacción es detenida por la adición de ácido tricloroacético, y la caseína no degradada es eliminada por filtración. La cantidad de péptidos que quedan en la solución es determinada por espectrofotometría a 275 nm.
Definición de la actividad: la actividad de la proteasa es determinada como la cantidad de péptidos no precipitados por una solución de 5.0% (peso/vol, es decir 5.0 g/100 ml) de ácido tricloroacético, por referencia a un polvo de referencia pancreática (estándar de referencia de proteasa) de actividad FIP conocida.
Materiales y métodos Solución de caseína
1.25 g caseína (sustancia seca), p. ej. Calbiochem nº. 218680, es suspendido en agua hasta que es obtenida una solución prácticamente transparente. El pH es ajustado a 8.0, y la solución es diluida con agua a un volumen final de 100 ml. Aquí y a continuación, agua se refiere a agua desionizada.
Tampón de borato pH 7.5
2.5 gramos de cloruro sódico, 2.85 gramos de tetraborato disódico y 10.5 gramos de ácido bórico se disuelven en 900 ml de agua, el pH es ajustado a pH 7.5+/-0.1 y diluido a 1000 ml con agua.
Papel de filtro
Filtros plegados con un diámetro de 125 mm, p. ej. Schleichen & Schuell nº. 1573^{1}/_{2}. Prueba de papel de filtro: filtrar 5 ml de 5.0% ácido acético de tricloro a través del filtro. La absorción a 275 nm del filtrado debería ser menos de 0.04, usando solución ácida tricloroacética sin filtrar como blanco.
Estándar de referencia de la proteasa
La proteasa (páncreas) disponible comercialmente de la International Comission on Pharmaceutical Enzymes, Centre for Standards, Harelbekestraat 72; B-9000 Ghent, Bélgica. El estándar tiene una actividad marcada (a) en unidades/gr. de FIP/Ph.Eur. Pesar con precisión una cantidad correspondiente a aprox. 130 unidades de proteasa-FIP/Ph.Eur. Añadir una punta de espátula de arena de mar, mojar con unas gotas de 0.02M cloruro de calcio helado (pH 6.0-6.2), y triturar la totalidad con una varilla de vidrio de extremo plano. Diluir con aprox. 90 ml de la misma solución helada de cloruro de calcio y agitar la suspensión durante 15 a 30 minutos en un baño de hielo. El pH es ajustado a 6.1 y el volumen es ajustado a 100 ml con la misma solución de cloruro de calcio. 5.0 ml de esta suspensión es diluida con tampón de borato pH 7.5 a 100 ml. Para la prueba de actividad, 1.0, 2.0 y 3.0 ml de esta solución son usados como referencia (a continuación designado S1, S2, y S3, S para estándar).
Suspensión de la prueba
Preparar una suspensión de la muestra como se describe anteriormente para el estándar de referencia de proteasa, usando una cantidad de muestra equivalente a aprox. 260 unidades FIP/Ph.Eur. El pH es ajustado a 6.1 y agua es añadida a 100 ml. 5.0 ml de esta solución se mezcla con 5 ml de solución de cloruro de calcio. 5 ml de esta dilución es diluida adicionalmente a 100 ml con tampón de borato. Usar 2.0 ml de esta solución para el ensayo (a continuación la muestra es designada Un, muestra de actividad desconocida, número n).
Procedimiento de ensayo (prueba de actividad)
El ensayo se realiza para las tres suspensiones de referencia (S1, S2; S3) y para la suspensión de muestra (Un), todo por triplicado. Un blanco por muestra es suficiente (designado S1b, S2b, S3b, y Unb, respectivamente). Un ciego (b) es preparado sin muestra/estándar como líquido de compensación para el espectrofotómetro. El tampón de borato se añade a tubos como a continuación: ciego (b) 3.0 ml; (Un) muestra 1.0 ml; estándares (S1, S2 y S3) 2.0, 1.0 y 0 ml, respectivamente. El estándar de proteasa de referencia se añade a S1, S2 y S3 como a continuación: 1.0, 2.0, y 3.0 ml, respectivamente. La suspensión de prueba es añadida a los tubos de muestra como a continuación (Un): 2.0 ml. 5 ml ácido tricloro acético es añadido a todos los ciegos (S1b, S2b, S3b, Unb y B) seguido de la agitación inmediata. Todos los tubos se detienen con un tapón de vidrio y se colocan junto con la solución de sustrato en un baño de agua a temperatura constante (35+/-0.5ºC). Cuando se alcanza el equilibrio de la temperatura, a tiempo zero, 2.0 ml de solución de caseína es añadida a los tubos S1, S2, S3 y Un, seguido de la mezcla inmediata. Exactamente 30 minutos después, 5.0 ml. de ácido tricloro acético es añadido a cada uno de los tubos S1, S2, S3 y Un, seguido de la mezcla inmediata. Los tubos se sacan del baño de agua y se dejan reposar a temperatura ambiente durante 20 minutos para completar la precipitación de las proteínas. El contenido de cada tubo es filtrado dos veces a través del mismo filtro, y la absorción de los filtrados es medida a 275 nm usando el filtrado del tubo B como líquido de compensación. La actividad de la muestra (Un) en unidades FIP es calculada en relación a la conocida actividad marcada (A) de los estándares (S1, S2, S3). Los valores de absorción menos los respectivos ciegos (p. ej. la absorción de S1 menos la absorción de S1b) deben estar en el intervalo de 0.15-0.60.
Lipasa
Sustrato: para-nitrofenil (pNF) valerato
pH del ensayo: 7.7
Temperatura del ensayo: 40ºC
Tiempo de reacción: 25 min
El producto digerido con color amarillo tiene una absorbencia característica a 405nm. Su cantidad es determinada por espectrofotometría. Una unidad de lipasa es la cantidad de enzima que libera 1 micromol de ácido butírico valorable por cada minuto bajo las dadas condiciones del ensayo. Una descripción más detallada del ensayo, AF95/6-GB, está disponible a petición de Novozymes A/S, Krogshoejvej 36; DK-2880 Bagsvaerd, Dinamarca.
Amilasa
Sustrato: comprimidos de Phadebas (Pharmacia Diagnostics; polímero de almidón entrecruzado, insoluble de color azul, que es mezclado con albúmina de suero bovino y una sustancia de tampón, y fabricado en comprimidos)
Temperatura del ensayo: 37ºC
pH del ensayo: 4.3
Tiempo de reacción: 20 min
Tras la suspensión en agua el almidón es hidrolizado por la alfa-amilasa, dando fragmentos azules solubles. La absorbencia de la resultante solución azul, medida a 620 nm, es una función de la actividad alfa-amilasa. Una unidad de alfa-amilasa fúngica (1 UAF) es la cantidad de enzima que descompone 5.26 g de almidón (Merck, Amylum solubile Erg. B. 6, lote 9947275) por cada hora en las condiciones estándares del ensayo. Una descripción más detallada del ensayo, APTSMYQI-3207, está disponible a petición de Novozymes A/S, Krogshoejvej 36; DK-2880 Bagsvaerd, Dinamarca.
Ejemplo 4
Prueba de tamizaje in vivo para probar la eficacia de la proteasa
La proteasa descrita en ejemplo 1 fue evaluada en cerdos enanos hembra Göttingen (Ellegaard). En los cerdos enanos, el conducto pancreático fue ligado para inducir Insuficiencia Pancreática Exocrina (PEI), y dotados con con una cánula reentrante ileo-cecal, todos bajo anestésico halotano y a un peso de aproximadamente 25 kg, como se describe en Tabeling et al., J. 1999, Studies on nutrient digestibilities (pre-caecal and total) in pancreatic duct-ligated pigs and the effects of enzyme substitution, J. Anim. Physiol. A. Anim.utr. 82: 251-263 (de ahora en adelante referido como "Tabeling 1999"); y en Gregory et al., J. 1999. Growth and digestion in pancreatic duct ligated pigs, Effect of enzyme supplementation in "Biology of the Pancreas in Growing Animals" (SG Pierzynowski & R.Zabielski, eds), Elsevier Science BV, Amsterdam, págs. 381-393 (de ahora en adelante referido como "Gregory et al 1999"). Un periodo de al menos 4 semanas fue permitido para la recuperación de la cirugía, antes de que comenzaran los estudios. Antes del inicio del estudio, el estado de PEI (Insuficiencia pancreatica exocrina) de cada cerdo fue confirmado mediante la prueba de quimiotripsina en las heces (disponible comercialmente de Immundiagnostik Ag, Wiesenstrasse 4; D-64625 Bensheim, Alemania, con el catálogo nº. K 6990).
Durante los estudios, los cerdos fueron alojados en jaulas de metabolismo modificado en un ciclo 12:12 claro-oscuro y permitidos el libre acceso a agua y alimentados dos comidas/día. Para valorar la eficacia de la proteasa, los cerdos fueron alimentados con un alimento de prueba de 250 g mezclado con 1 litro de agua, 0.625 g de Cr_{2}O_{3} (marcador óxido crómico) y en la que distintas cantidades de proteasa (0, 1000, 2500, 6000 FIP U proteasa/alimento (unidades FIP de proteasa, véase el ejemplo 3)) fueron mezcladas inmediatamente antes de la alimentación. El alimento de prueba contenía 21.4% de proteína, 51.9% de almidón, 2.6% de grasa, y tenía la siguiente composición (g/100 g de materia seca): alimento de pescado 3.5, alimento de carne de ave 10.2, harina de trigo 29.5, arroz descascarado 14, almidón de patata 11, almidón de maíz 14, caseína 5.9, polvo de celulosa 4.3, vitaminas, minerales y elementos traza 7.6 (como por el requisito nutritivo para cerdos/lechones, véase p. ej. la tabla A de WO 01/58276).
Quimo ileal fue recogido sobre hielo durante un total de 8 h tras la primera aparición del marcador en el íleon (quimo verde) y almacenado a -20ºC antes del análisis. Al menos un día de lavado fue permitido entre las determinaciones por separado.
En resumen, las muestras congeladas fueron liofilizadas y analizadas por materia seca (DM) y proteína cruda. La DM fue estimada por peso tras la liofilización seguida de 8 h de incubación a 103ºC. La proteína cruda fue calculada como nitrógeno (N) multiplicado por un factor 6.25, es decir proteína cruda (g/kg)= N (g/kg) x 6.25 como se indica en Animal Nutrition, 4ª edición, capítulo 13 (Eds. P. McDonald, R. A. Edwards y J. F. D. Greenhalgh, Longman Scientific and Technical, 1988, ISBN 0-582-40903-9). El contenido de nitrógeno fue determinado por el método Kjedahl (Naumann y Bassler, 1993, Die chemische Untersuchung von Futtermitteln. 3ª Edición VDLUFA-Verlag, Darmstadt, Germany (VDLUFA = Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs-und Forschungsanstalten).
El cálculo de la digestibilidad aparente de proteína prececal, fue hecho según la fórmula:
4
en la que Cr_{2}O_{3} y la proteína, fueron expresadas como g/100 g de materia seca.
TABLA 2 Influencia de la suplementación de enzimas en la digestibilidad aparente de proteínas
5
Ejemplo 5
Ensayo de digestibilidad in vivo completo
La proteasa que se describe en el ejemplo 1 fue probada en cerdos enanos Göttingen hembra (Ellegaard) en los que el conducto pancreático fue ligado para inducir PEI, y fueron dotados con una cánula ileo-cecal reentrante, todo bajo anestesia de halotano y a un peso de aproximadamente 25 kg, tal y como se ha descrito anteriormente (Tabeling 1999; Gregory et al 1999). Cerdos enanos de control fueron preparados de manera similar, pero el conducto pancreático fue dejado intacto. Un periodo de al menos 4 semanas fue permitido, para la recuperación de la cirugía, antes de que fueran iniciados los estudios. Antes del inicio del estudio, el estado de PEI de cada cerdo fue confirmado mediante la prueba de quimotripsina en las heces (véase ejemplo 4).
Los cerdos fueron permitidos libre acceso a agua y alimentados con dos comidas/día de 250 g, a las 08.00 y 20.00 h, de una dieta finamente molida (como en el ejemplo 4), mezclada con 1 litro de agua, 0.625 g Cr_{2}O_{3} y en la que distintas cantidades de proteasa (0, 6000 U FIP Proteasa/alimento) fueron mezcladas inmediatamente antes de la alimentación. Cada dosis fue alimentada a los cerdos durante 2 semanas y quimo ileal fue recogido sobre hielo durante 12 h durante los 3 días finales. Las muestras fueron almacenadas a -20ºC hasta el análisis.
En resumen, las muestras congeladas fueron liofilizadas y analizadas por materia seca (DM) y proteína cruda. La DM y proteína cruda fue estimada y la digestibilidad de proteína prececal (digestibilidad aparente) calculada como se describe en el ejemplo 4.
La digestibilidad de proteína prececal fue aprox. 80% en los cerdos enanos de control (pancreático suficientes) sobre la dieta usada. En el cerdo enano no tratado de PEI, la digestibilidad de la proteína fue reducida seriamente en comparación con estos valores de control, pero la suplementación enzimática con pancreatina o la proteasa microbiana mejoró vigorosamente la digestibilidad, que se aproximó a valores de control (véase los resultados en la tabla 3 a continuación).
TABLA 3 Influencia de la suplementación de enzimas en la digestibilidad de proteínas aparente
6
Referencias citadas en la descripción Esta lista de referencias citada por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector. No forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones. Patentes citadas en la descripción:
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<160> 9
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<170> PatentIn 3.2
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<210> 1
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<213> Nocardiopsis dassonvillei subsp. Dassonvillei DSM 43235
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<212> PRT
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<213> Aspergillus oryzae
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<222> (1)..(478)
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<400> 9
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Claims (12)

1. Proteasa ácido estable de al menos 90% identidad a la SEC ID nº: 1, para uso como un medicamento para el tratamiento de la insuficiencia pancreática exocrina, en donde ácido estable significa que la actividad proteasa de la enzima proteasa pura, en una dilución correspondiente a A_{280} = 1.0, y tras la incubación durante 2 horas a 37ºC en el siguiente tampón: 100 mM de ácido succínico, 100 mM de HEPES, 100 mM de CHES, 100 mM de CABS, 1 mM de CaCl_{2}, 150 mM de KCl, 0.01% Triton® X-100, pH 3.5; es al menos un 80% de la actividad de referencia.
2. Proteasa según la reivindicación 1, en combinación con una lipasa o una amilasa, para el uso como un medicamento.
3. Proteasa según la reivindicación 1, en combinación con una lipasa y una amilasa, para el uso como un medicamento.
4. Uso de una proteasa como se define en la reivindicación 1 para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de insuficiencia pancreática exocrina.
5. Uso según la reivindicación 4, comprendiendo además el uso de una lipasa o una amilasa.
6. Uso según la reivindicación 4, comprendiendo además el uso de una lipasa y una amilasa.
7. Composición farmacéutica comprendiendo una proteasa como se define en la reivindicación 1, preferiblemente en forma de un concentrado sólido, junto con al menos un material auxiliar farmacéuticamente aceptable, para el tratamiento de insuficiencia pancreática exocrina.
8. Composición según la reivindicación 7, comprendiendo además una lipasa o una amilasa, preferiblemente en forma de un concentrado sólido.
9. Composición según la reivindicación 7, comprendiendo además una lipasa y una amilasa, preferiblemente en forma de concentrado sólido.
10. Proteasa según la reivindicación 1 para el uso en el tratamiento de insuficiencia pancreática exocrina.
11. Proteasa según la reivindicación 10, comprendiendo además el uso de una lipasa o una amilasa.
12. Proteasa según la reivindicación 10, comprendiendo además el uso de una lipasa y una amilasa.
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