ES2379130T3 - Producción de una preparación de vacuna homogénea para el tratamiento del cáncer - Google Patents
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Abstract
La presente invención se relaciona con la rama de la biotecnología y mas específicamente con la salud humana. Particularmente, lapresente invención describe una composición vacunal para su uso terapéutico en pacientes de cáncer. La composición vacunal descrita en la presente invención tiene como principio activo un conjugado químico entre el Factor de Crecimiento Epidérmico humano recombinante (hrEGF) y la proteína recombinante P64k. Además, se describen condiciones específicas para la realización de una reacciónde conjugación que permiten obtener de manera controlada y reproducible dicho conjugado químico. En otro aspecto la presente invención se relaciona con un procedimiento para la purificación del conjugado químico que no solo le aporto mayor pureza a la composición vacunal terapéutica, sino que sorprendentemente incremento laactividad inmunogénica, provocando incrementos significativos enlos títulos de anticuerpos anti EGF en humanos. Adicionalmente la presente invención proporciona la metodología para lograr un preparado vacunal con más de un tipo de presentación de dosis (miligramos totales de conjugados EGF-P64k/vial). Esta versatilidad enla presentación del preparado vacunal permite incrementar la dosis de inmunización por paciente, sin que esto conlleve a aumentarla frecuencia de inmunización y/o el número de sitios de inmunización. Por ultimo, la presente invención involucra un procedimiento sanitario para la obtención del preparado vacunal para la terapia del cáncer, administrado por vía parenteral.
Description
Producci6n de una preparaci6n de vacuna homogenea para el tratamiento del cancer
Campo tecnico
La presente invenci6n se refiere a la biotecnologia, en particular relacionada con la salud humana. En una realizaci6n, la presente invenci6n describe vacunas del cancer protectoras y/o terapeuticas, principalmente composici6n de vacunas para provocar un aumento significativo de la respuesta inmunol6gica contra el factor del crecimiento epidermico (EGF), cuya importancia oncol6gica se ha demostrado con amplitud, principalmente para el crecimiento de tumores de origen epitelial.
Tecnica anterior
El sistema del receptor de EGF (EGFR), incluyendo los ligandos, es un complejo molecular que regula de modo especifico el crecimiento celular y sus efectos sobre el crecimiento incontrolado de tumores epiteliales.
En el proceso tumorigenico, la desregulaci6n de procesos paracrinos y autocrinos para la activaci6n del EGRF implica la sobreexpresi6n de los factores del crecimiento, asi como una mayor sintesis y/o mutaci6n de los receptores.
El EGF es un polipeptido de 53 aminoacidos con un peso molecular aparente de 6045 Da. Este peptido fue aislado y purificado por primera vez por Cohen S., J. Biol. Chem., 20 (1962), 237, 1.555.
El EGF es un miembro de la familia de ligandos del EGFR; esta familia comprende proteinas relacionadas desde el punto de vista estructural y funcional. Otros miembros de la familia son el factor del crecimiento transformante (TGF), la anfirregulina (AR), el criptol (CR1), el factor del crecimiento de uni6n a heparina, la betacelulina y la efirregulina. Por otra parte, la familia de los poxvirus incluye proteinas relacionadas con el EGF; entre estas, la mas caracterizada es el factor del crecimiento del virus de vaccinia (VGF).
Todas estas moleculas son capaces de unirse a EGFR con la consiguiente activaci6n del receptor, de modo que se conocen como ligandos de EGFR y desemperan un papel en el crecimiento de celulas normales y tumorales.
El EGFR es una glicoproteina de 170 kDa; el gen ya ha sido clonado y secuenciado. El dominio intracelular de este receptor esta asociado con la actividad tirosina quinasa de moleculas que muestran una homologia estructural con las proteinas codificadas por el oncogen v-erb-B, y estan implicadas en los proceos de transformaci6n malignos (Heldin, C.H. (1984), Cell, 37, 9-20).
Las pruebas experimentales de los ultimos aros acerca de la relaci6n entre el EGFR y su sistema de ligandos con el cancer hacen que sea una diana muy atractiva para la inmunoterapia del cancer.
Resultados previos han demostrado la eficacia en el cancer de la inmunoterapia activa con una vacuna basada en EGF. De hecho, se han obtenido pruebas preclinicas y clinicas sobre la inmunogenicidad y la carencia de toxicidad producida por la vacunaci6n con el hrEGF unido a una proteina portadora (Gonzalez et al. (1996), Vaccine Research, 5(4), 233-243).
El documento EP 0657175 describe una composici6n de vacuna que comprende EGF aut6logo acoplado con una proteina portadora que inhibe el crecimiento de tumores dependientes de EGF a traves de un efecto autoinmunol6gico.
La composici6n de vacuna descrita en el documento EP 0657175 consiste en vacunas conjugadas que comprenden el EGF acoplado a una proteina portadora (la proteina P64K, la cadena B de la toxina del c6lera, la proteina del toxoide tetanico y/o anticuerpos monoclonales) y, como consecuencia, se obtiene una mezcla heterogenea y poco reproducible de especies conjugadas. La nueva composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n comprende el EGF aut6logo como principio activo, y se caracteriza porque tiene una composici6n quimica homogenea con una pureza definida, que provoca una mayor inmunogenicidad, una actividad clinica sustancialmente mayor y con menores inmunizaciones para obtener un efecto terapeutico.
El menor contenido en antigenos aut6logos en la composici6n de vacuna de la presente invenci6n sorprendentemente no induce unos menores titulos de anticuerpos EGF en seres humano; al contrario, mas bien induce un aumento significativo de los titulos de anticuerpos anti-EGF. La menor cantidad de contenidos de EGF y sus derivados en la composici6n de vacuna se obtuvo desarrollando un metodo de purificaci6n basado en la filtraci6n de membranas, que tambien es un objeto de la presente invenci6n.
Ademas, la presente invenci6n proporciona una composici6n de vacuna homogenea y reproducible con un mayor efecto clinico y menos inmunizaciones, lo cual significa una gran ventaja para la terapia del cancer y para el paciente, en comparaci6n con las composiciones de vacunas previamente descritas.
La composici6n de vacuna de la presente invenci6n tambien puede comprender adyuvantes apropiados, tales como hidr6xido de aluminio o Montanide.
En otra realizaci6n, la presente invenci6n se refiere a un procedimiento sanitario para la fabricaci6n de dicha composici6n de vacuna, apropiado para su uso en seres humanos por la via parenteral.
El procedimiento comprende un metodo adecuado para la conjugaci6n covalente del hrEGF con la proteina portadora P64K, y la purificaci6n del conjugado utilizando membranas de ultrafiltraci6n en el intervalo de 50-100 kDa, para eliminar las especies biol6gicamente inactivas conjugadas (sin actividad inmunogenica), asi como otras impurezas quimicas.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invenci6n describe una nueva composici6n de vacuna basada en el EGF aut6logo, teniendo dicha composici6n de vacuna una composici6n quimica homogenea con una pureza definida, que es capaz de provocar una mayor inmunogenicidad y una actividad clinica sustancialmente mayor. Cuando deba aumentarse la dosis terapeutica, con el procedimiento para obtener la composici6n de vacuna de la presente invenci6n es posible aumentar la concentraci6n de las especies conjugadas de hrEGF-rP64K (conocida como potencia) sin aumentar el numero de inyecciones.
De modo sorprendente, los inventores han descubierto que cuando se disminuye el contenido del antigeno aut6logo mediante un nuevo procedimiento de purificaci6n, la composici6n de vacuna de la presente invenci6n es capaz de provocar un aumento significativo de la respuesta inmunol6gica contra el EGF aut6logo, en comparaci6n con las vacunas basadas en EGF heterogeneas previamente documentadas.
La composici6n de vacuna obtenida por la disminuci6n en el contenido del antigeno aut6logo a traves de una metodologia de purificaci6n por membranas de ultrafiltraci6n tiene una composici6n homogenea, en la que la especie inmunol6gicamente activa (especie conjugada de hrEGF-rP64K) tiene un peso molecular mayor que 60 kDa. Esta composici6n de vacuna muestra un perfil cromatografico de exclusi6n molecular que se caracteriza porque la especie que presenta la actividad biol6gica representa mas del 90% del area total del cromatograma, que se corresponde con la composici6n de vacuna total, tal como se muestra en la figura 4.
Un analisis de espectrometria de masas de la presente composici6n de vacuna ha revelado sus caracteristicas estructurales. Los mapas peptidicos de dos lotes diferentes muestran una alta homologia entre los lotes en la posici6n s, asi como en la proporci6n (figura 5). Esta alta homologia entre los lotes confirma la precisi6n de los parametros de la configuraci6n quimica, asi como de los procedimientos de purificaci6n, describiendose ambos en la presente invenci6n. El analisis de espectrometria de masas tambien revela la secuencia de los peptidos principales derivados de la composici6n de vacuna de la presente invenci6n (tabla 3).
En la presente composici6n de vacuna, la proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas EGF y de P64K es de 1:2, lo cual significa 2 moleculas de EGF por molecula de P64K.
Metodologia para obtenera la composicion de vacuna
Procedimiento de purificacion para disminuir el contenido en EGF autologo
Comenzando a partir de observaciones experimentales que prueban que una disminuci6n en el contenido en hrEGF en la composici6n de vacuna aumenta su acci6n inmunol6gica, se ha desarrollado un metodo para disminuir el contenido en hrEGF en la mezcla heterogenea de conjugados, enriqueciendo la composici6n de vacuna en especies conjugadas de alto peso molecular (especies inmunol6gicamente activas) y estando exenta de glutaraldehido.
El procedimiento de purificaci6n que emplea membranas de ultrafiltraci6n en un intervalo de aproximadamente 50100 kDa desarrollado y descrito en la presente invenci6n consiste en dos etapas: en la etapa inicial, se realizan cambios sucesivos de la disoluci6n tamp6n (diafiltraci6n) para eliminar el glutaraldehido y para eliminar el exceso de proteina aut6loga libre o que forma conjugados de hrEGF-hrEGF de diferentes tamaros; durante esta etapa se realizan entre 10 y 15 cambios de la disoluci6n tamp6n. La segunda etapa es la concentraci6n del conjugado quimico purificado, en el que mas del 90% de su composici6n corresponde a las especies inmunogenicas hrEGFrP64K. Durante la etapa de concentraci6n, el volumen inicial del conjugado quimico se reduce hasta alcanzar una concentraci6n de proteinas final (especies conjugadas de hrEGF-rP64K) en un intervalo de aproximadamente 1-12 mg/ml. Esta versatilidad en el intervalo de concentraciones del principio activo (miligramos totales del conjugado de hrEGF-rP64K por mililitros) para esta composici6n de vacuna es una gran ventaja para la terapia del cancer. Esto permite aumentar la dosis de tratamiento sin que implique que el paciente aumente la frecuencia de la inmunizaci6n y/o se aumente el numero de sitios de inmunizaci6n.
Con el fin de controlar la calidad de la purificaci6n del conjugado quimico se evalu6 el pH y la conductividad del retenido y del permeado. Tambien se determin6 la concentraci6n de proteinas mediante el metodo descrito en Lowry
D.H. et al., J. Biol. Chem., 191:495-498, 1951, y se determin6 el porcentaje de homogeneidad a partir del analisis de la cromatografia de filtraci6n en gel (HPLC-FG).
La singularidad de esta metodologia asegura que la composici6n de vacuna obtenida tiene una composici6n homogenea y una pureza definida, que se caracteriza por la presencia principalmente de especies inmunol6gicamente activas, el conjugado de hrEGF-rP64K.
De modo sorprendente, la eliminaci6n del exceso de proteina aut6loga (hrEGF) libre o polimerica no provoca la reducci6n, sino que permite aumentar significativamente la concentraci6n de anticuerpos anti-EGF (a una diluci6n 1/1000) hasta 10 veces mas que la obtenida cuando se inmunizan ratones con polimeros de hrEGF y con hrEGF libre. La reducci6n en el contenido de proteinas aut6logas en la composici6n de vacuna provoca en el paciente unos aumentos de al menos 2 veces del titulo maximo de anticuerpos anti-EGF. Este incremento de los titulos de anticuerpos se observa incluso en aquellos pacientes que reciben la mitad de dosis por inmunizaci6n (2,4 mg), en comparaci6n con los pacientes que reciben una dosis de 4,8 mg por dosis de la composici6n de vacuna descrita en el documento EP 0657175. Estos resultados indican que la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n tiene mayor actividad inmunol6gica por miligramo de proteina inmunol6gicamente activa, comparado con otras composiciones de vacuna.
Obtencion de un conjugado quimico entre la proteina recombinante de P64K (rP64K) y el factor del crecimiento epidermico humano recombinante (hrEGF)
Comenzando a partir de la evaluaci6n y la optimizaci6n de las condiciones para la reacci6n de conjugaci6n quimica entre las proteinas hrEGF y rP64K se desarrolla un metodo de conjugaci6n que requiere una alta proporci6n molar de la proteina aut6loga, 10 moles de hrEGF por cada mol de rP64K, para garantizar una alta eficacia de conjugaci6n entre ambas. El exceso necesario de proteina aut6loga durante la conjugaci6n quimica, que garantiza esta eficacia, se elimina posteriormente mediante el metodo de purificaci6n con membranas de ultrafiltraci6n segun se ha descrito previamente, que permite obtener una composici6n de vacuna con alta homogeneidad. El procedimiento descrito en la presente invenci6n para garantizar una conjugaci6n quimica apropiada entre ambas proteinas consiste en una unica etapa y comienza mezclando la proteina hrEGF previamente concentrada (> 6 mg/ml) y la proteina rP64K (≥ 1 mg/ml) en el reactor de conjugaci6n. A esta mezcla de proteinas se le arade una disoluci6n de PBS/MgCl2 (pH 6,87,2) y la disoluci6n de conjugaci6n de glutaraldehido al 0,5%. La mezcla se mantiene en agitaci6n constante durante 2 horas a una temperatura de 22 DC ± 2 DC. La concentraci6n de proteinas final en la mezcla de reacci6n para el hrEGF es de 0,82 mg/ml, y para la proteina rP64K de 0,89 mg/ml. La concentraci6n de proteinas totales durante la reacci6n de conjugaci6n es de 2 mg/ml, y la concentraci6n final de glutaraldehido en la mezcla de reacci6n es del 0,05%.
La composici6n de vacuna segun la presente invenci6n puede emplearse junto con adyuvantes apropiados, tales como hidr6xido de aluminio o Montanide.
En otro aspecto, la presente invenci6n implica una procedimiento sanitario para obtener una composici6n de vacuna, que va a ser administrada por la via parenteral, procedimiento que minimiza las oportunidades de contaminaci6n microbiana de la composici6n de vacuna durante la conjugaci6n, permitiendo realizar la metodologia de purificaci6n del conjugado quimico en unas pocas horas y facilitando el incremento del volumen de la composici6n de vacuna que se va a obtener, entre otras ventajas. Los siguientes ejemplos ilustran mas en detalle la presente invenci6n.
El ejemplo 1 describe la caracterizaci6n molecular de la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n. La caracterizaci6n molecular incluye la identificaci6n cromatografica mediante HPLC-FG de las especies conjugadas formadas durante la reacci6n de conjugaci6n, la determinaci6n de la proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas hrEGF y rP64K, y la definici6n del mapa peptidico que caracteriza a esta nueva composici6n de vacuna.
El ejemplo 2 describe los bioensayos realizados en ratones para evaluar la inmunogenicidad de las nuevas composiciones de vacunas descritas en la presente invenci6n. El ejemplo 3 describe la eficacia en el uso clinico de la presente composici6n de vacuna para el tratamiento de tumores pulmonares de origen epitelial.
El ejemplo 4 describe la obtenci6n de composiciones de vacunas ajustadas a diferentes potencias (miligramos totales del conjugado de hrEGF-rP64K/vial) empleando la misma metodologia de conjugaci6n y purificaci6n descritas en la presente invenci6n.
El ejemplo 5 muestra la eliminaci6n del glutaraldehido utilizado en la reacci6n de conjugaci6n mediante la metodologia de purificaci6n del conjugado quimico a traves de una membrana de ultrafiltraci6n de 50 kDa.
Ejemplos
Ejemplo 1: Caracterizacion molecular de la composicion de vacuna descrita en la presente invencion (composicion de vacuna A)
1.1 Caracterizaci6n cromatografica de la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n
Para la caracterizaci6n cromatografica de la composici6n de vacuna purificada mediante ultrafiltraci6n, se emplearon conjugados homolig6meros de hrEGF-hrEGF y de rP64K-rP64K como indicadores.
Los perfiles cromatograficos mostrados por los conjugados homolig6meros (hrEGF-hrEGF y rP64K-rP64K) se compararon con el perfil cromatografico mostrado por el conjugado sin purificar obtenido mediante la reacci6n de conjugaci6n quimica entre las proteinas hrEGFy rP64K. En la figura 1 se muestran los perfiles de los conjugados homolig6meros rP64K-rP64K y el perfil obtenido cuando se realiza la conjugaci6n quimica entre las proteinas hrEGFy rP64K (conjugado quimico sin purificaci6n mediante ultrafiltraci6n). El area dentro del circulo pertenece a la especie conjugada de hrEGF-rP64K. El perfil del conjugado de rP64K-rP64K no muestra una coincidencia total con este del conjugado quimico de hrEGF-rP64K debido a la contribuci6n de las moleculas de hrEGF conjugadas con el rP64K.
En la figura 2 se muestran los resultados obtenidos despues de realizar una electroforesis no naturalizada en condiciones reductoras y una transferencia Western de la composici6n de vacuna purificada mediante ultrafiltraci6n. El revelado se realiz6 con un anticuerpo anti-EGF conjugado con fosfatasa alcalina. El EGF es una proteina con un peso molecular aparente de 6 kDa asi que deberia localizarse en el area inferior del gel. Su identificaci6n mediante inmunodetecci6n con anticuerpos anti-EGF en el area que corresponde a las proteinas con un peso molecular aparente superior a 6 kDa confirma que las moleculas de hrEGF existen junto con el rP64K en el area del gel que se corresponde con la especie conjugada de hrEGF-rP64K.
Cuando se compara el perfil cromatografico del conjugado quimico de hrEGF-rP64K sin purificaci6n con el del conjugado homolig6mero hrEGF-hrEGF, puede apreciarse que existe una correspondencia entre ambos perfiles. Esta prueba confirma que despues del valle existe una zona que se corresponde con las especies de hrEGF conjugadas entre ellas (polimeros de EGF), asi como con hrEGF libre (figura 3).
El perfil cromatografico de exclusi6n molecular (figura 4) de la composici6n de vacuna objeto de la presente invenci6n muestra que el area que se corresponde con la especie conjugada de hrEGF-rP64K constituye mas del 90% del area total del cromatograma (area sombreada), lo cual prueba la alta homogeneidad de la composici6n de vacuna descrita.
1.2 Proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas hrEGF y rP64K en la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n
Con el objetivo de determinar la proporci6n de conjugaci6n de hrEGF y rP64K en la composici6n de vacuna se determinaron los moles de cada una de las proteinas constitutivas. Para esto se tom6 una composici6n de vacuna obtenida a partir del proceso de ultrafiltraci6n de 50 kDa, y se recogi6 la fracci6n cromatografica que se corresponde con la especie conjugada de hrEGF-rP64K. Estas fracciones se sometieron a un analisis de aminoacidos.
La determinaci6n de la proporci6n de conjugaci6n se realiz6 mediante dos metodos:
- 1.
- Un metodo se basa en el calculo de la cantidad de fenilalanina (Phe) y treonina (Thr) en la composici6n de vacuna (aminoacidos presentes s6lo en la molecula de rP64K). Las cantidades de estos aminoacidos se emplearon para determinar la cantidad de rP64K. Comenzando a partir de este ultimo, y tomando en cuenta la cantidad total de aminoacidos de la mezcla, se determin6 la cantidad de EGF.
- 2.
- El otro metodo se basa en la determinaci6n directa de las cantidades relativas de cada proteina empleando la secuencia de aminoacidos y basandose en la cuantificaci6n de los aminoacidos asparagina+acido aspartico (Asx), glutamina+acido glutamico (Glx), glicina (Gly) y alanina (Ala) (estos restos son muy estables frente a la hidr6lisis acida y se emplean habitualmente para la cuantificaci6n de proteinas).
Las tablas 1 y 2 muestran los resultados obtenidos mediante cada metodo.
Tabla 1: Determinaci6n de la proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas hrEGF y rP64K realizando la determinaci6n de la composici6n de aminoacidos de la composici6n de vacuna purificada mediante ultrafiltraci6n, basandose en el metodo de la determinaci6n de la cantidad de fenilalanina (Phe) y treonina (Thr)
- Cantidad media de rP64K
- Cantidad media de hrEGF Proporcion media de conjugacion
- 12,07 nmoles
- 23,13 nmoles 1,92
Tabla 2: Determinaci6n de la proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas hrEGF y rP64K realizando la determinaci6n de la composici6n de aminoacidos de la composici6n de vacuna purificada mediante ultrafiltraci6n, basandose en el metodo de la determinaci6n de las cantidades relativas de los aminoacidos asparagina+acido aspartico (Asx), glutamina+acido glutamico (Glx), glicina (Gly) y alanina (Ala)
- Proteina
- Cantidad de proteina Proporcion de conjugacion
- rP64K
- 12,04 nmoles 2,00
- hrEGF
- 24,05 nmoles
Los resultados obtenidos mediante ambos metodos muestran una correspondencia en el calculo de la proporci6n de conjugaci6n entre las proteinas hrEGF:rP64K para la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n. La proporci6n de conjugaci6n calculada era de 1:2, lo cual significa 2 moleculas de hrEGF por cada molecula de rP64K.
1.3 Mapas peptidicos que caracterizan la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n
10 Con el objetivo de caracterizar la estructura de la composici6n de vacuna presentada en la presente invenci6n y para probar la reproducibilidad del procedimiento, se desarroll6 y se caracteriz6 el mapa peptidico obtenido despues de la digesti6n de las fracciones del conjugado de hrEGF-rP64K con la endoproteasa Glu-C. Cada una de las fracciones del mapa obtenido se identific6 y se secuenci6 mediante una espectrometria de masas. La figura 5 muestra los mapas peptidicos obtenidos comenzando a partir de dos composiciones de vacunas obtenidas independientemente,
15 en los que se aprecia una gran similitud en los peptidos que aparecen y en su proporci6n relativa. La reproducibilidad entre estos mapas peptidicos obtenidos comenzando a partir de ambas composiciones de vacunas es una indicaci6n del control que existe frente a las condiciones en las que se producen los procedimientos de conjugaci6n quimica y purificaci6n (descritos en la presente invenci6n).
La identificaci6n de los peptidos contenidos en cada fracci6n del mapa se obtuvo mediante el analisis de cada uno
20 de ellos mediante el metodo MALDI (ionizaci6n/desorci6n mediante laser asistida por matriz) y mediante el metodo ESI-MS (ionizaci6n de electronebulizaci6n). En la tabla 3 se muestra la secuencia de los peptidos principales.
Tabla 3: Composici6n de aminoacidos de los principales peptidos obtenidos despues de la digesti6n de la fracci6n del conjugado de EGF-P64K con la endoproteasa Glu-C. La composici6n de aminoacidos se determin6 mediante MALDI y ESI-MS.
Ejemplo 2: Inmunogenicidad de la composicion de vacuna descrita en la presente invencion
5 En este ejemplo se describe el ensayo de actividad biol6gica realizado para la evaluaci6n de la inmunogenicidad de la composici6n de vacuna descrita previamente (composici6n de vacuna A), en comparaci6n con una composici6n de vacuna descrita en el documento EP 0657175 (denominada composici6n de vacuna B).
Para el ensayo se inocularon 10 ratones con una dosis unica de 200 μl de una emulsi6n de agua en aceite (al 50%/50% en v/v) de los inmun6genos (composici6n de vacuna convencional obtenida mediante dialisis, composici6n
10 de vacuna obtenida mediante una purificaci6n con una membrana de ultrafiltraci6n y permeado obtenido a partir de un proceso de purificaci6n mediante UF/DF en la que la especie conjugada de hrEGF-hrEGF esta presente), con el adyuvante MONTANIDE ISA 51. La dosis de proteina aplicada para cada inmun6geno se indica en la tabla 4.
En los 14 dias despues de la inoculaci6n se realiz6 la extracci6n de suero de los animales y la evaluaci6n de los titulos de anticuerpos anti-EGF mediante un ELISA. El criterio positivo para el ensayo fue que la densidad 6ptica
15 medida a 405 nm debe ser mayor que el doble del valor medio obtenido para el blanco. El blanco se obtiene cuando se arade al pocillo un tamp6n de bloqueo en lugar de suero. Se aplic6 el ensayo de Mann-Whitney al analisis de los datos utilizando un programa estadistico.
Tabla 4: Inmun6genos evaluados y concentraciones de proteinas que se van a inocular por animal segun el correspondiente ensayo de actividad biol6gica
- Inmunogenos
- Concentracion de proteinas (Lowry)
- Composici6n de vacuna A
- 1,5 mg/ml
- Composici6n de vacuna B
- 1,5 mg/ml
- Conjugados homopolimeros de hrEGF y hrEGF libre obtenidos a partir de la purificaci6n mediante UF/DF de la composici6n de vacuna A
- 0,6 mg/ml
20 En la figura 6, los resultados del ensayo de actividad biol6gica se muestran como pruebas de la actividad inmunogenica de cada inmun6geno evaluado. Los componentes del inmun6geno que se corresponden con los conjugados de hrEGF homopolimeros y el hrEGF libre no muestran una actividad biol6gica importante, porque su respuesta es a nivel de los criterios positivos para el ensayo o inferiores. Estos resultados verifican la hip6tesis de que el EGF por si mismo no induce una respuesta inmunogenica.
El analisis estadistico de todos los resultados cuando se aplica el ensayo de Mann-Whitney (tabla 5) muestra unas diferencias muy significativas para los titulos de anticuerpos anti-hrEGF 1/1000 con p = 0,0004, y para el titulo 1/100 con p = 0,0006 para grupos de animales inoculados con la composici6n de vacuna A, comparado con los titulos
5 alcanzados por el grupo de animales inoculados con la composici6n de vacuna B. Esto indica que la composici6n de vacuna A, purificada por medio de una membrana de ultrafiltraci6n, tiene mayor actividad inmunogenica por miligramo de proteina que la composici6n de vacuna B, obtenida mediante el metodo de purificaci6n basado en una membrana de dialisis.
La composici6n de vacuna A produce un incremento de las concentraciones de anticuerpos anti-EGF (a una diluci6n
10 1/1000) 10 veces mayor, comparado con el alcanzado cuando se inmuniza con los conjugados que corresponden al hrEGF polimerico y al hrEGF libre.
Cuando se compara con la composici6n de vacuna previamente descrita en el documento EP 0657175, la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n produce un incremento en dos veces de la concentraci6n de anticuerpos anti-hrEGF.
15 Tabla 5: Informe estadistico -ensayo de Mann-Whitney utilizado para evaluar la inmunogenicidad de ambas composiciones de vacunas a traves de los titulos de anticuerpos anti-hrEGF en ratones
- Analisis estadistico de los titulos de anticuerpos anti-hrEGF en ratones (diluci6n 1/1000)
- Ensayo de Mann-Whitney y CI: G1 1/1000; G3 1/1000
- N
- Mediana
- G1 (Composici6n de vacuna A)
- 1/1000 20 0,4300
- G3 (Composici6n de vacuna B)
- 1/1000 20 0,7120
- El calculo puntual para ETA1-ETA2 es -0,3115.
- El 95,0% de CI para ETA1-ETA2 es (-0,4500; -0,1790).
- W = 278,0
- Ensayo de ETA1 = ETA2 frente a ETA1 sin = ETA2 es significativo a 0,0004.
- El ensayo es significativo a 0,0004 (ajustado para empates)
- Analisis estadistico de los titulos de anticuerpos anti-hrEGF en ratones (diluci6n 1/100)
- Ensayo de Mann-Whitney y CI: G1 1/100; G3 1/100
- N
- Mediana
- G1 (Composici6n de vacuna convencional)
- 1/100 20 1,0785
- G3 (Composici6n de vacuna por ultrafiltraci6n)
- 1/100 20 1,3040
- El calculo puntual para ETA1-ETA2 es -0,2590.
- El 95,0% de CI para ETA1-ETA2 es (-0,4389; -0,1149).
- W = 282,5
- Ensayo de ETA1 = ETA2 frente a ETA1 sin = ETA2 es significativo a 0,0006.
- El ensayo es significativo a 0,0006 (ajustado para empates)
Ejemplo 3: Evaluacion de la eficacia clinica de la composicion de vacuna descrita en la presente invencion para el tratamiento de tumores pulmonares de origen epitelial
El objetivo de este ejemplo es evaluar en pacientes la inmunogenicidad provocada por la composici6n de vacuna A 20 en comparaci6n con la inmunogenicidad inducida por la composici6n de vacuna B obtenida mediante el metodo de purificaci6n mediante dialisis.
En este estudio se trataron pacientes con etapas avanzadas de tumores del cancer de pulm6n de celulas no
microciticas (NSCLC). Se definieron dos grupos de pacientes (pacientes vacunados con la preparaci6n B y pacientes vacunados con la preparaci6n A descrita en la presente invenci6n). La dosis de la composici6n de vacuna por paciente en cada grupo fue la siguiente: los pacientes vacunados con la preparaci6n B recibieron 1,2 mg de proteinas totales por sitio de inmunizaci6n, mientras que los pacientes vacunados con la preparaci6n B recibieron 0,6 mg de proteinas totales por sitio de inmunizaci6n. Para ambos grupos, los sitios de inmunizaci6n fueron 4. Todos los pacientes recibieron terapia oncoespecifica al menos 4 semanas antes de comenzar el ensayo. Las inmunizaciones se realizaron por la via intramuscular y se continuaron produciendo cada mes.
Se evalu6 la respuesta inmunol6gica humoral de ambos grupos de pacientes a traves de su suero. La variable principal para evaluar los resultados es el titulo de anticuerpos anti-EGF especificos. Este parametro se determina mediante un ELISA. Los valores positivos son los que producen unas lecturas de densidad 6ptica 2 veces mayores que el control negativo. El titulo de anticuerpos indicado es la diluci6n maxima del suero positivo.
El analisis de la respuesta inmunol6gica de los pacientes en cada grupo, segun se representa en la tabla 6, demuestra que la media geometrica del titulo maximo de anticuerpos en el grupo de pacientes tratados con la preparaci6n A se corresponde con 1:56421, mientras que en el grupo de pacientes inmunizados con la preparaci6n B era de 1:23515. Esto significa que la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n provoca un aumento en dos veces de la media geometrica del titulo maximo de anticuerpos, comparado con los titulos alcanzados con la preparaci6n B.
Hist6ricamente, los pacientes no inmunizados muestran un titulo de anticuerpos anti-EGF aut6logo de 1:500. Por tanto, la composici6n de vacuna descrita en la presente invenci6n (composici6n de vacuna A) provoca un aumento en al menos 100 veces del titulo de anticuerpos anti-EGF en pacientes no inmunizados.
Tabla 6: Resultado del analisis de la media geometrica de la inmunogenicidad para ambas composiciones de vacunas a traves de la medici6n de los titulos de anticuerpos anti-EGF en el suero de pacientes
- Total de pacientes
- Media geometrica
- Composici6n de vacuna A
- 11 56421
- Composici6n de vacuna B
- 9 23515
Es importante subrayar que el grupo de pacientes inmunizados con la composici6n de vacuna A, descrita en la presente invenci6n, mostr6 una media geometrica mayor de los titulos de anticuerpos anti-EGF recibiendo la mitad de la cantidad de proteinas totales por inmunizaci6n (2,4 mg) que la recibida por el grupo de pacientes inmunizados con la composici6n de vacuna B (4,8 mg de proteinas totales), lo cual constituye un resultado sorprendente. Estos resultados prueban que el exceso de proteina aut6loga hrEGF, tanto en forma de polimeros como libre, no contribuye a que la composici6n de vacuna sea mas inmunogenica, sino que diluye la acci6n inmunol6gica del conjugado quimico de hrEGF-rP64K.
Ejemplo 4: Obtencion de la composicion de vacuna ajustada a diferentes potencias (concentracion de proteinas totales por vial)
Con el fin de demostrar la capacidad de obtener composiciones de vacunas con diferentes potencias (concentraciones de proteinas totales por vial) se puso en practica la metodologia de purificaci6n como se describe a continuaci6n:
Ensayo 1: Cuando finaliza la diafiltraci6n, el conjugado quimico purificado se concentra hasta una concentraci6n de proteinas final de 2 mg/ml.
Ensayo 2: Cuando finaliza la diafiltraci6n, el conjugado quimico purificado se concentra hasta una concentraci6n de proteinas final de 5 mg/ml.
Ensayo 3: Cuando finaliza la diafiltraci6n, el conjugado quimico purificado se concentra hasta una concentraci6n de proteinas final de 12 mg/ml.
En todos los ensayos el volumen total de conjugados quimicos empleados era de 1500 ml, se realizaron a una presi6n transmembrana de 1,5 bar, y se realizaron 7 cambios de disoluci6n tamp6n durante la diafiltraci6n. Para realizar esta evaluaci6n se establecieron dos criterios de selecci6n.
El primero consistia en alcanzar un porcentaje de homogeneidad de la composici6n de vacuna > 80%.
El segundo criterio consistia en la no presencia de proteinas precipitadas durante la operaci6n de purificaci6n.
Los resultados, presentados en la tabla 7, demuestran que las composiciones de vacunas ajustadas a diferentes concentraciones de proteinas por ml garantizan unos altos niveles de homogeneidad (90,92%, 96,79%, y 95,05% de especies conjugadas de hrEGF-rP64K) y sin producir la precipitaci6n de las proteinas.
Tabla 7: Valores correspondientes al porcentaje de homogeneidad en las composiciones de vacunas ajustadas a diferentes concentraciones de proteinas finales
- Concentraci6n de proteinas
- % de homogeneidad de la composici6n de vacuna
- 2 mg/ml
- 92,00%
- 5 mg/ml
- 96,79%
- 12 mg/ml
- 95,50%
Ejemplo �: Eliminacion del glutaraldehido de la composicion de vacuna de la presente invencion
Para evaluar la eliminaci6n del agente de conjugaci6n (glutaraldehido) se cuantific6 el contenido en glutaraldehido residual en la composici6n de vacuna B y en la composici6n de vacuna A mediante un metodo de separaci6n cromatografica en fase inversa (HPLC-RP) empleando una columna C-8.
Este metodo requiere, en primer lugar, la precipitaci6n de las proteinas contenidas en las muestras con acido percl6rico y una posterior reacci6n con fenilhidrazina.
La figura 7 demuestra que el contenido residual de esta impureza en ambas composiciones de vacunas era menor que 0,2 ug/ml o menor que 0,002 ppm (limite superior de concentraci6n establecido para esta impureza) a partir de una concentraci6n inicial de 530 mg/ml o 530 ppm. Incluso cuando ambas preparaciones satisfacen el requisito establecido para esta impureza, la figura 7 indica que la composici6n de vacuna A (obtenida aplicando el metodo de ultrafiltraci6n para la purificaci6n del conjugado quimico) posee un menor contenido en glutaraldehido, lo cual contribuye a una mayor seguridad para el paciente que utilice esta composici6n de vacuna.
�reve descripcion de las figuras
Figura 1: Muestra el solapamiento del cromatograma de un conjugado homolig6mero de rP64K-rP64K con el cromatograma de un conjugado quimico de EGF-P64K no purificado. Dentro del circulo se muestra la coincidencia de los perfiles entre ambos cromatogramas. El eje de abscisas representa el tiempo hasta la eluci6n de cada componente de la muestra, y el eje de ordenadas representa el valor de la intensidad a 216 nm para cada componente de la muestra, como indicador de la concentraci6n de proteinas.
Figura 2: Inmunodetecci6n con un anticuerpo anti-EGF conjugado con fosfatasa alcalina, despues de una separaci6n electroforetica de SDS-PAGE para la composici6n de vacuna obtenida mediante la ultrafiltraci6n. Linea
1: marcador de peso molecular; linea 2: composici6n de vacuna.
Figura 3: Muestra el solapamiento del cromatograma correspondiente al conjugado homolig6mero de hrEGF-hrEGF y del cromatograma correspondiente al conjugado quimico de EGF-P64K sin purificar. Dentro del circulo se muestra la coincidencia de especies entre ambos cromatogramas. El eje de abscisas representa el tiempo hasta la eluci6n de cada componente, y el eje de ordenadas representa el valor de la intensidad a 216 nm para cada componente de la muestra, como indicador de la concentraci6n de proteinas.
Figura 4: Perfil cromatografico correspondiente a la vacuna descrita en la presente invenci6n. El area sombreada corresponde a la especie de conjugado de hrEGF-rP64K. El eje de abscisas representa el tiempo hasta la eluci6n de cada fracci6n, y el eje de ordenadas representa el valor de la intensidad a 216 nm para cada componente de la muestra, como indicador de la concentraci6n de proteinas.
Figura 5: El mapa peptidico de la fracci6n cromatografica que corresponde al conjugado de hrEGF-rP64K. Estos son los resultados de dos composiciones de vacunas purificadas independientemente mediante una membrana de ultrafiltraci6n. El eje de abscisas representa el tiempo, y el eje de ordenadas representa las unidades de miliintensidad.
Figura 6: Titulos de anticuerpos anti-hrEGF en ratones inmunizados con diferentes inmun6genos: la composici6n de vacuna convencional, la composici6n de vacuna purificada mediante ultrafiltraci6n y permeado procedente de un metodo de purificaci6n mediante ultrafiltraci6n. El eje de abscisas corresponde a las diluciones del suero de cada animal, y el eje de ordenadas representa el valor de la densidad 6ptica a 405 nm de cada muestra, como indicador de la concentraci6n de proteinas.
Figura 7: Perfil cromatografico mediante HPLC-RP obtenido durante la cuantificaci6n del contenido en glutaraldehido residual de la composici6n de vacuna obtenida mediante el metodo de purificaci6n que emplea membranas de ultrafiltraci6n de 50 kDa (composici6n de vacuna A) y para la composici6n de vacuna obtenida utilizando el metodo de purificaci6n por dialisis (composici6n de vacuna B).
Claims (16)
- REIVINDICACIONES1.-Una composici6n de vacuna que comprende, como principio activo, el conjugado de proteinas hrEGF-rP64K, en la que cada molecula de proteina P64K esta unida a dos moleculas de hrEGF, y en la que la composici6n de vacuna comprende al menos 90% del principio activo.
- 2.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que la proporci6n de conjugaci6n entre la proteina portadora rP64K y el hrEGF es de 12,04:24,05 nmolar.
- 3.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que dicha composici6n es una mezcla homogenea del conjugado de hrEGF-rP64K que esta exenta de otras especies moleculares, tales como polimeros de hrEGF o hrEGF libre.
- 4.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que la mezcla homogenea del conjugado de hrEGFrP64K esta exenta de glutaraldehido.
- 5.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 2, en la que la mezcla homogenea del conjugado de hrEGFrP64K contiene ademas un adyuvante apropiado, seleccionado del grupo que consiste en hidr6xido de aluminio o Montanide.
- 6.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que la mezcla homogenea del conjugado de hrEGFrP64K es capaz de inducir un aumento en al menos 10 veces de los titulos de anticuerpos anti-EGF en el suero de animales inmunizados.
- 7.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que la mezcla homogenea del conjugado de hrEGFrP64K es capaz de inducir un aumento en al menos 10 veces de los titulos de anticuerpos anti-EGF en el suero de seres humanos.
- 8.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1, en la que la mezcla homogenea del conjugado de hrEGFrP64K es capaz de inducir un aumento en al menos 100 veces de los titulos de anticuerpos anti-EGF en el suero de seres humanos.
- 9.-Un procedimiento para obtener la composici6n de vacuna de la reivindicaci6n 1 bajo estandares sanitarios, en el que dicho procedimiento comprende condiciones apropiadas para la conjugaci6n covalente del EGF a la proteina portadora rP64K, y la purificaci6n del complejo molecular, mediante la utilizaci6n de una membrana de ultrafiltraci6n, para eliminar las especies conjugadas biol6gicamente inactivas y otras impurezas quimicas.
- 10.-El procedimiento de la reivindicaci6n 9, en el que la reacci6n de conjugaci6n consiste en una unica etapa que comienza mezclando la proteina hrEGF previamente concentrada (> 6 mg/ml) y la proteina P64K (≥ 1 mg/ml) en el reactor de conjugaci6n, y despues aradiendo a la mezcla una disoluci6n de PBS/MgCl2 (pH 6,8-7,2) y la disoluci6n de conjugaci6n de glutaraldehido al 0,5%, e incubando dicha mezcla a 22 DC ± 2 DC con agitaci6n continua durante dos horas.
- 11.-El procedimiento de la reivindicaci6n 10, en el que los parametros de la conjugaci6n entre las proteinas hrEGF y rP64K ajustan la proporci6n de conjugaci6n a dos moleculas de hrEGF por cada molecula de rP64K.
- 12.-El procedimiento para obtener la composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 9, en el que la proteina conjugada se purifica mediante un metodo de ultrafiltraci6n/diafiltraci6n utilizando una membrana que tiene un tamaro de poro entre 50 y 100 kDa.
- 13.-El procedimiento para obtener la composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 12, en el que la proteina conjugada se purifica mediante un metodo de ultrafiltraci6n/diafiltraci6n utilizando una membrana que tiene un tamaro de poro de 50 kDa o 100 kDa.
- 14.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1 que comprende, como principio activo, el conjugado de proteinas hrEGF-rP64K, en la que dicha composici6n de vacuna se purifica mediante el procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 9-13.
- 15.-La composici6n de vacuna segun la reivindicaci6n 1 que comprende, como principio activo, el conjugado de proteinas hrEGF-rP64K, en la que la concentraci6n final de las proteinas totales esta en el intervalo de 1-12 mg/ml.
- 16.-La composici6n de vacuna segun cualquiera de las reivindicaciones 1-9, 14 o 15, para su uso para el tratamiento de tumores epiteliales.
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