ES2705602T3 - Compositions of purified amphiphilic peptides and uses thereof - Google Patents

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ES2705602T3
ES2705602T3 ES15195734T ES15195734T ES2705602T3 ES 2705602 T3 ES2705602 T3 ES 2705602T3 ES 15195734 T ES15195734 T ES 15195734T ES 15195734 T ES15195734 T ES 15195734T ES 2705602 T3 ES2705602 T3 ES 2705602T3
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Lisa Spirio
Zen Chu
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Abstract

Una composición que comprende una solución acuosa de al menos el 2% y hasta el 5% en peso de cadenas peptídicas anfifílicas, en la que las cadenas peptídicas son cada una n-RADARADARADARADA-c (RAD16- I), para su uso en un método para facilitar la hemostasia por inyección directa en un sitio de herida antes de la gelificación donde los iones migran a la solución peptídica del tejido circundante y hacen que forme un gel hemostático.A composition comprising an aqueous solution of at least 2% and up to 5% by weight of amphiphilic peptide chains, wherein the peptide chains are each n-RADARADARADARADA-c (RAD16-I), for use in a method for facilitating hemostasis by direct injection at a wound site prior to gelation where the ions migrate to the peptide solution of the surrounding tissue and cause it to form a hemostatic gel.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Composiciones de péptidos anfifílicos purificadas y usos de las mismasCompositions of purified amphiphilic peptides and uses thereof

Campo de la invenciónField of the invention

La presente invención se refiere a composiciones de péptidos anfifílicos de alta pureza.The present invention relates to compositions of amphiphilic peptides of high purity.

Antecedentes de la invenciónBACKGROUND OF THE INVENTION

En general, el cuerpo es capaz de regenerar tejido lesionado para producir tejido nuevo que tiene propiedades similares al tejido original. Por ejemplo, los cortes pequeños se curan sin formar cicatrices permanentes, y las fracturas limpias en el hueso se curan mediante la formación de hueso nuevo que une los dos fragmentos de hueso. Sin embargo, las células del tejido conectivo y otras células orgánicas dependen del anclaje; requieren un andamiaje para mostrar un comportamiento fisiológico normal. Cuando el daño tisular es extenso o hay grandes huecos, es posible que las células que migran hacia la herida no encuentren el anclaje adecuado y produzcan tejido cicatricial para cerrar el hueco entre el tejido sano en los bordes de la herida. El tejido cicatricial no tiene las mismas propiedades mecánicas y biológicas que el tejido original. Por ejemplo, el tejido cicatricial en la piel no es tan flexible como el tejido original. El tejido cicatricial en el hueso no es tan fuerte como el hueso no lesionado y, a menudo, proporciona un punto débil donde es más fácil volver a romper el hueso. Algunos tejidos, tal como el cartílago articular, no se regeneran de forma natural, y la cicatrización solo procede de la formación de tejido cicatricial.In general, the body is able to regenerate injured tissue to produce new tissue that has properties similar to the original tissue. For example, small cuts heal without permanent scarring, and clean fractures in the bone are cured by the formation of new bone that joins the two bone fragments. However, connective tissue cells and other organic cells depend on the anchor; they require scaffolding to show normal physiological behavior. When the tissue damage is extensive or there are large gaps, it is possible that the cells that migrate to the wound do not find the proper anchoring and produce scar tissue to close the gap between the healthy tissue at the edges of the wound. Scar tissue does not have the same mechanical and biological properties as the original tissue. For example, the scar tissue on the skin is not as flexible as the original tissue. The scar tissue in the bone is not as strong as the uninjured bone and often provides a weak spot where it is easier to break the bone again. Some tissues, such as articular cartilage, do not regenerate naturally, and scarring only comes from the formation of scar tissue.

Hasta la fecha, se ha realizado un esfuerzo sustancial para desarrollar materiales para reemplazar o ayudar a la regeneración de diversos tejidos. Estos materiales a veces explotan la capacidad de las heridas pequeñas para curarse mediante la regeneración en tejidos donde las heridas grandes se curan mediante la formación de cicatrices. Por lo tanto, los materiales se empaquetan en un sitio de la herida que ayuda a cerrar el hueco entre los bordes de una herida e intenta prevenir la formación de cicatrices antes de que proceda la regeneración del tejido. Aunque se han desarrollado diversos materiales sintéticos y derivados naturalmente para la regeneración de tejidos, estos materiales a veces presentan incompatibilidad inmune y distribución inadecuada de la tensión. Además, el uso de material de animales, tal como la piel de vaca o el cartílago de cerdos o tiburones, ha planteado la preocupación de una posible contaminación por agentes infecciosos, tales como priones. Por lo tanto, son deseables materiales mejorados de origen biológico que tengan compatibilidad mejorada, presenten un riesgo reducido de contaminación y proporcionen las características biomecánicas adecuadas para la reparación de tejidos.To date, a substantial effort has been made to develop materials to replace or aid the regeneration of various tissues. These materials sometimes exploit the ability of small wounds to heal through regeneration in tissues where large wounds are healed by scarring. Therefore, the materials are packaged in a wound site that helps close the gap between the edges of a wound and attempts to prevent scar formation before tissue regeneration proceeds. Although various synthetic materials and derivatives have been developed naturally for the regeneration of tissues, these materials sometimes exhibit immune incompatibility and inadequate distribution of tension. In addition, the use of animal material, such as cow skin or the cartilage of pigs or sharks, has raised the concern of possible contamination by infectious agents, such as prions. Therefore, improved materials of biological origin which have improved compatibility, present a reduced risk of contamination and provide adequate biomechanical characteristics for tissue repair are desirable.

Los documentos WO 03/096972 A2 y WO 02/062961 A2 describen composiciones que comprenden hidrogeles de péptidos autoensamblados para su uso en la reparación de tejidos.WO 03/096972 A2 and WO 02/062961 A2 describe compositions comprising self-assembled peptide hydrogels for use in tissue repair.

El documento WO 03/084980 A2 describe una composición que comprende una solución acuosa de cadenas peptídicas anfifílicas, en la que las cadenas peptídicas tienen una parte hidrófila e hidrófoba y en la que las cadenas peptídicas se autoensamblan como un gel, para su uso en cirugía reconstructiva y para detener el flujo sanguíneo en los vasos.WO 03/084980 A2 describes a composition comprising an aqueous solution of amphiphilic peptide chains, in which the peptide chains have a hydrophilic and hydrophobic part and in which the peptide chains self-assemble as a gel, for use in surgery reconstructive and to stop the blood flow in the vessels.

El documento WO 2005/014615 A2 describe composiciones que comprenden péptidos de autoensamblaje que comprenden (a) un primer dominio de aminoácidos que media el autoensamblaje, en las que el dominio comprende aminoácidos alternativos hidrófobos e hidrófilos que son complementarios, estructuralmente compatibles y se autoensamblan en una estructura macroscópica cuando están presentes en forma no modificada; y (b) un segundo dominio de aminoácidos que no se autoensambla de forma aislada.WO 2005/014615 A2 discloses compositions comprising self-assembly peptides comprising (a) a first amino acid domain that mediates self-assembly, wherein the domain comprises hydrophobic and hydrophilic alternative amino acids that are complementary, structurally compatible and self-assembled in a macroscopic structure when they are present in unmodified form; and (b) a second amino acid domain that does not auto-assemble in isolation.

Además, la página web de 3D Matrix Japan describe un biomaterial peptídico denominado PuraMatrix™, que comprende un péptido con la secuencia de aminoácidos n-RADARADARADARADA-c (página web de 3D Matrix Japan: establecida a través "WayBackMachine", 15 de abril de 2005, URL:http:// www.3d-matrix.co.jp/pr01.html; "WayBackMachine", 16 de abril de 2005, URL:http://www.3d-matrix.co.jp/pr02.html; "WayBackMachine", 16 de abril de 2005, URL:http://www.3d-matrix.co.jp/ pr03.html).In addition, the 3D Matrix Japan website describes a peptide biomaterial called PuraMatrix ™, which comprises a peptide with the amino acid sequence n-RADARADARADARADA-c (3D Matrix Japan website: established via "WayBackMachine", April 15, 2005, URL: http: // www.3d-matrix.co.jp/pr01.html; "WayBackMachine", April 16, 2005, URL: http: //www.3d-matrix.co.jp/pr02. html; "WayBackMachine", April 16, 2005, URL: http: //www.3d-matrix.co.jp/ pr03.html).

DefinicionesDefinitions

Por "andamiaje" se entiende una estructura tridimensional capaz de soportar células. Las células pueden estar encapsuladas por el andamiaje o pueden estar dispuestas en una capa sobre una superficie del andamiaje. La estructura secundaria de lámina beta del andamiaje puede confirmarse utilizando dicroísmo circular estándar para detectar un mínimo de absorbancia a aproximadamente 218 nm y un máximo a aproximadamente 195 nm. El andamiaje está formado por el autoensamblaje de péptidos que pueden incluir L-aminoácidos, D-aminoácidos, aminoácidos naturales, aminoácidos no naturales, o una combinación de los mismos. Si están presentes L-aminoácidos en el andamiaje, la degradación del andamiaje produce aminoácidos que pueden ser reutilizados por el tejido huésped. Se contempla también que los péptidos pueden estar unidos covalentemente a un compuesto, tal como un quimioatrayente o un compuesto terapéuticamente activo. Los péptidos pueden sintetizarse químicamente 0 purificarse a partir de fuentes naturales o recombinantes, y los extremos amino y carboxi de los péptidos pueden estar protegidos o no protegidos. El andamiaje peptídico puede formarse a partir de una o más especies moleculares distintas de péptidos que son complementarias y estructuralmente compatibles entre sí. Los péptidos que contienen pares apareados incorrectamente, tales como el apareamiento repulsivo de dos residuos cargados de forma similar de péptidos adyacentes, pueden formar también andamiajes si la fuerza disruptiva está dominada por interacciones estabilizadoras entre los péptidos. A los andamiajes se hace también referencia en el presente documento como estructuras peptídicas, estructuras de hidrogeles peptídicos, estructuras de gel peptídico, o estructuras de hidrogel. "Scaffolding" means a three-dimensional structure capable of supporting cells. The cells may be encapsulated by the scaffolding or they may be arranged in a layer on a scaffolding surface. The scaffold beta secondary structure of the scaffolding can be confirmed using standard circular dichroism for detect a minimum absorbance at approximately 218 nm and a maximum at approximately 195 nm. The scaffolding is formed by the self-assembly of peptides which may include L-amino acids, D-amino acids, natural amino acids, non-natural amino acids, or a combination thereof. If L-amino acids are present in the scaffold, scaffold degradation produces amino acids that can be reused by the host tissue. It is also contemplated that the peptides may be covalently linked to a compound, such as a chemoattractant or a therapeutically active compound. The peptides can be chemically synthesized or purified from natural or recombinant sources, and the amino and carboxy termini of the peptides can be protected or unprotected. The peptide scaffold can be formed from one or more molecular species other than peptides that are complementary and structurally compatible with each other. Peptides containing mismatched pairs, such as the repulsive pairing of two similarly charged residues of adjacent peptides, can also form scaffolds if the disruptive force is dominated by stabilizing interactions between the peptides. Scaffolds are also referred to herein as peptide structures, peptide hydrogel structures, peptide gel structures, or hydrogel structures.

Por "complementario" se entiende capaz de formar interacciones de enlaces iónicos o enlaces de hidrógeno entre residuos hidrófilos procedentes de péptidos adyacentes en el andamiaje, como se ilustra en la Figura 1, cada residuo hidrófilo en un péptido se une por enlaces hidrógeno o se aparea iónicamente con un residuo hidrófilo en un péptido adyacente o se expone a disolvente.By "complementary" is meant capable of forming interactions of ionic bonds or hydrogen bonds between hydrophilic residues from adjacent peptides in the scaffolding, as illustrated in Figure 1, each hydrophilic residue in a peptide is hydrogen-bonded or paired ionically with a hydrophilic residue in an adjacent peptide or exposed to solvent.

Por "estructuralmente compatible" se entiende capaz de mantener una distancia intrapeptídica suficientemente constante para permitir la formación de andamiaje. La variación en la distancia intrapeptídica es menor de 4, 3, 2, o 1 angstrom. Se contempla también que variaciones mayores en la distancia intrapeptídica pueden no impedir la formación de andamiaje si están presentes fuerzas estabilizadoras eficientes. Esta distancia puede calcularse basándose en la modelación molecular o basándose en un procedimiento simplificado que ha sido publicado con anterioridad (Patente de Estados Unidos Número 5.670.483). En este método, la distancia intrapeptídica se calcula tomando la suma del número de átomos no ramificados en las cadenas laterales de cada aminoácido en un par. Por ejemplo, la distancia intrapeptídica para un par iónico lisina-ácido glutámico es 5 4 = 9 átomos, y la distancia para un par de enlaces hidrógeno glutamina-glutamina es 4 4 = 8 átomos. Utilizando un factor de conversión de 3 angstroms por átomo, la variación en la distancia intrapeptídica de los péptidos que tienen pares lisina-ácido glutámico y pares glutamina-glutamina (por ejemplo, 9 frente a 8 átomos) es 3 angstroms.By "structurally compatible" is meant capable of maintaining a sufficiently constant intrapeptidal distance to allow the formation of scaffolding. The variation in intrapeptide distance is less than 4, 3, 2, or 1 angstrom. It is also contemplated that greater variations in the intrapeptidal distance may not prevent the formation of scaffolding if efficient stabilizing forces are present. This distance can be calculated based on molecular modeling or based on a simplified procedure that has been previously published (U.S. Patent No. 5,670,483). In this method, the intrapeptide distance is calculated by taking the sum of the number of unbranched atoms in the side chains of each amino acid in a pair. For example, the intrapeptide distance for a lysine-glutamic acid ion pair is 5 4 = 9 atoms, and the distance for a hydrogen bond glutamine-glutamine pair is 4 4 = 8 atoms. Using a conversion factor of 3 angstroms per atom, the variation in the intrapeptide distance of the peptides having lysine-glutamic acid pairs and glutamine-glutamine pairs (eg, 9 versus 8 atoms) is 3 angstroms.

El término "puro" se utiliza para indicar la extensión en la que los péptidos descritos en el presente documento están exentos de otras especies químicas, incluyendo aductos de deleción del péptido en cuestión y péptidos de longitudes diferentes.The term "pure" is used to indicate the extent to which the peptides described herein are exempt from other chemical species, including deletion adducts of the peptide in question and peptides of different lengths.

El término "agente biológicamente activo" se utiliza para hacer referencia a agentes, compuestos, o entidades que alteran, inhiben, activan, o afectan de otro modo a eventos biológicos o bioquímicos. Tales agentes pueden ser derivados naturalmente o sintéticos. Los agentes biológicamente activos incluyen clases de moléculas (por ejemplo, proteínas, aminoácidos, péptidos, polinucleótidos, nucleótidos, carbohidratos, azúcares, lípidos, nucleoproteínas, glucoproteínas, lipoproteínas, esteroides, factores de crecimiento, quimioatrayentes, etc.) que se encuentran comúnmente en células y tejidos, tanto si las moléculas propiamente dichas existen naturalmente como si son creadas artificialmente (por ejemplo, por métodos sintéticos o recombinantes). Los agentes biológicamente activos incluyen también fármacos, por ejemplo, sustancias anticancerosas, analgésicos, y opioides. Preferiblemente, aunque no necesariamente, el fármaco es uno que ha sido considerado ya como seguro y eficaz para su uso por la agencia u organismo gubernamental apropiado. Por ejemplo, fármacos para uso humano enumerados por la FDA bajo 21 C.F.R. §§330.5, 331 a 361, y 440 a 460; fármacos para uso veterinario enumerados por la DA bajo 21 C.F.R. §§500 a 589 se consideran todos ellos aceptables para su uso de acuerdo con la presente invención. Los agentes biológicamente activos ejemplares adicionales incluyen, pero sin limitación, sustancias anti-SIDA, sustancias anti­ cáncer, inmunosupresores (por ejemplo, ciclosporina), agentes anti-virales, inhibidores enzimáticos, neurotoxinas, hipnóticos, antihistaminas, lubricantes, tranquilizantes, anticonvulsivos, relajantes musculares y agentes anti-Parkinson, antiespasmódicos y contractivos musculares incluyendo bloqueadores de canales, mióticos y anticolinérgicos, compuestos anti-glaucoma, agentes anti-parásitos, anti-protozoos, y/o anti-fúngicos, moduladores de las interacciones célula-matriz extracelular incluyendo inhibidores del crecimiento celular y moléculas antiadhesión, agentes vasodilatadores, inhibidores de la síntesis de ADN, ARN o proteínas, antihipertensivos, antipiréticos, agentes antiinflamatorios esteroideos y no esteroideos, factores antiangiogénicos, factores antisecretores, anticoagulantes y/o agentes antitrombóticos, anestésicos locales, productos oftálmicos, prostaglandinas, agentes de direccionamiento, neurotransmisores, proteínas, modificadores de la respuesta celular, y vacunas. The term "biologically active agent" is used to refer to agents, compounds, or entities that alter, inhibit, activate, or otherwise affect biological or biochemical events. Such agents can be naturally or synthetically derived. Biologically active agents include classes of molecules (eg, proteins, amino acids, peptides, polynucleotides, nucleotides, carbohydrates, sugars, lipids, nucleoproteins, glycoproteins, lipoproteins, steroids, growth factors, chemoattractants, etc.) which are commonly found in cells and tissues, whether the molecules themselves exist naturally or are artificially created (for example, by synthetic or recombinant methods). Biologically active agents also include drugs, for example, anticancer, analgesic, and opioid substances. Preferably, although not necessarily, the drug is one that has already been considered safe and effective for use by the appropriate government agency or agency. For example, drugs for human use listed by the FDA under 21 CFR §§330.5, 331 to 361, and 440 to 460; drugs for veterinary use listed by the DA under 21 CFR §§500 to 589 are all considered acceptable for use in accordance with the present invention. Additional exemplary biologically active agents include, but are not limited to, anti-AIDS substances, anti-cancer substances, immunosuppressants (eg, cyclosporin), anti-viral agents, enzyme inhibitors, neurotoxins, hypnotics, antihistamines, lubricants, tranquilizers, anticonvulsants, relaxants. muscle and anti-Parkinson, antispasmodic and contractive muscle agents including channel blockers, miotics and anticholinergics, anti-glaucoma compounds, anti-parasite agents, anti-protozoa, and / or anti-fungal, modulators of cell-extracellular matrix interactions including inhibitors of cell growth and anti-adhesion molecules, vasodilator agents, inhibitors of DNA, RNA or protein synthesis, antihypertensive agents, antipyretics, steroidal and non-steroidal anti-inflammatory agents, antiangiogenic factors, antisecretory factors, anticoagulants and / or antithrombotic agents, local anesthetics, Ophthalmic compounds, prostaglandins, targeting agents, neurotransmitters, proteins, cell response modifiers, and vaccines.

Como se usa en el presente documento, un hidrogel tal como un hidrogel peptídico es "estable con respecto a la agitación mecánica o física" si, cuando se somete a agitación mecánica, el mismo retiene sustancialmente las propiedades físicas (tales como elasticidad, viscosidad, etc.), que caracterizaban al hidrogel antes de la agitación física. El hidrogel no precisa mantener su forma o tamaño y puede fragmentarse en piezas más pequeñas cuando se somete a agitación mecánica, si bien se considera todavía estable con respecto a la agitación mecánica o física. El término "estable" no tiene este significado excepto cuando se utiliza con esta frase.As used herein, a hydrogel such as a peptide hydrogel is "stable with respect to mechanical or physical agitation" if, when subjected to mechanical agitation, it retains substantially the physical properties (such as elasticity, viscosity, etc.), which characterized the hydrogel before physical agitation. The hydrogel does not need to maintain its shape or size and can fragment into smaller pieces when subjected to mechanical agitation, although it is still considered stable with respect to mechanical or physical agitation. The term "stable" does not have this meaning except when used with this phrase.

Como se usa en el presente documento, el término "nanofibra" se refiere a una fibra que tiene un diámetro de dimensiones nanoescalares. Típicamente, una fibra nanoescala tiene un diámetro de 500 nm o menos. De acuerdo con un aspecto de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro menor de 100 nm. De acuerdo con algunos otros aspectos de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro menor de 50 nm. De acuerdo con algunos otros aspectos de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro menor de 20 nm. De acuerdo con algunos otros aspectos de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro de entre 10 y 20 nm. De acuerdo con algunos otros aspectos de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro de entre 5 y 10 nm. De acuerdo con algunos otros aspectos de la divulgación, una nanofibra tiene un diámetro menor de 5 nm.As used herein, the term "nanofiber" refers to a fiber having a diameter of nanoscale dimensions. Typically, a nanoscale fiber has a diameter of 500 nm or less. According to one aspect of the disclosure, a nanofiber has a diameter less than 100 nm. According to some other aspects of the disclosure, a nanofiber has a diameter less than 50 nm. According to some other aspects of the disclosure, a nanofiber has a diameter of less than 20 nm. According to some other aspects of the disclosure, a nanofiber has a diameter between 10 and 20 nm. According to some other aspects of the disclosure, a nanofiber has a diameter between 5 and 10 nm. According to some other aspects of the disclosure, a nanofiber has a diameter less than 5 nm.

El término "andamiaje de ambiente nanoescalar" se refiere a un andamiaje que comprende nanofibras. De acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación, al menos el 50% de las fibras que comprenden el andamiaje son nanofibras. De acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación, al menos el 75% de las fibras que comprenden el andamiaje son nanofibras. De acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación, al menos el 90% de las fibras que comprenden el andamiaje son nanofibras. De acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación, al menos el 95% de las fibras que comprenden el andamiaje son nanofibras. De acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación, al menos el 99% de las fibras que comprenden el andamiaje son nanofibras. Por supuesto, el andamiaje puede comprender también constituyentes distintos de fibras, por ejemplo, agua, iones, agentes inductores de crecimiento y/o diferenciación tales como factores de crecimiento, agentes terapéuticos, u otros compuestos, que pueden encontrarse en solución en el andamiaje y/o unidos a andamiaje.The term "nanoscale environment scaffolding" refers to a scaffold comprising nanofibers. According to certain aspects of the disclosure, at least 50% of the fibers comprising the scaffolding are nanofibers. According to certain aspects of the disclosure, at least 75% of the fibers comprising the scaffolding are nanofibers. According to certain aspects of the disclosure, at least 90% of the fibers comprising the scaffolding are nanofibers. According to certain aspects of the disclosure, at least 95% of the fibers comprising the scaffolding are nanofibers. According to certain aspects of the disclosure, at least 99% of the fibers comprising the scaffolding are nanofibers. Of course, the scaffolding may also comprise constituents other than fibers, for example, water, ions, growth-inducing and / or differentiating agents such as growth factors, therapeutic agents, or other compounds, which may be found in solution in the scaffolding and / o attached to scaffolding.

Resumen de la invenciónSummary of the invention

La invención se refiere a una composición para su uso como se define en la reivindicación 1. En el presente documento se describe una solución acuosa que comprende cadenas peptídicas. La solución puede formar un hidrogel que es estable con respecto a la agitación mecánica. La solución puede ser inyectable y puede tener un pH entre aproximadamente 4,5 y aproximadamente 8,5. Los péptidos se pueden autoensamblar en una matriz en la solución. El autoensamblaje no necesita ser estable con respecto a la agitación mecánica. La solución puede contener al menos 0,1 mM de un electrolito.The invention relates to a composition for use as defined in claim 1. An aqueous solution comprising peptide chains is described herein. The solution can form a hydrogel that is stable with respect to mechanical agitation. The solution may be injectable and may have a pH between about 4.5 and about 8.5. The peptides can be self-assembled in a matrix in the solution. Self-assembly does not need to be stable with respect to mechanical agitation. The solution may contain at least 0.1 mM of an electrolyte.

La solución con el electrolito puede ser inyectable. Los péptidos pueden adaptarse y construirse para ser capaces de autoensamblarse después de la inyección. La concentración de las cadenas peptídicas en la solución acuosa puede ser de al menos aproximadamente el 2%, al menos aproximadamente el 3%, al menos aproximadamente el 4%, al menos aproximadamente el 5% en peso. La solución acuosa o las cadenas peptídicas pueden incluir además uno o más agentes biológicamente activos.The solution with the electrolyte can be injectable. The peptides can be adapted and constructed to be capable of self-assembly after injection. The concentration of the peptide chains in the aqueous solution can be at least about 2%, at least about 3%, at least about 4%, at least about 5% by weight. The aqueous solution or peptide chains may further include one or more biologically active agents.

En el presente documento también se describe un método para preparar una cadena peptídica. El método incluye proporcionar aminoácidos que comprenden un grupo en la cadena lateral que está unido a un grupo protector, ensamblar los aminoácidos en una cadena peptídica anfifílica, eliminar el grupo protector haciendo reaccionar la cadena peptídica con un ácido, e intercambiar el ácido por una sal de acetato no fluorada. La sal de acetato no fluorada se puede seleccionar entre acetato de sodio y acetato de potasio. El ácido puede ser ácido trifluoroacético. En el presente documento también se describe una composición que incluye una solución acuosa de más del 2% de cadenas peptídicas anfifílicas de al menos 8 aminoácidos de longitud y que tienen aminoácidos alternativos hidrófilos e hidrófobos. La solución puede, pero no necesitar ser mecánicamente estable con respecto al autoensamblaje de los péptidos.A method for preparing a peptide chain is also described herein. The method includes providing amino acids comprising a group on the side chain that is attached to a protecting group, assembling the amino acids into an amphiphilic peptide chain, removing the protecting group by reacting the peptide chain with an acid, and exchanging the acid for a salt of non-fluorinated acetate. The non-fluorinated acetate salt can be selected from sodium acetate and potassium acetate. The acid can be trifluoroacetic acid. Also described herein is a composition that includes an aqueous solution of more than 2% amphiphilic peptide chains of at least 8 amino acids in length and having alternative hydrophilic and hydrophobic amino acids. The solution can, but does not need to be mechanically stable with respect to the self-assembly of the peptides.

En el presente documento también se describe un andamiaje macroscópico que comprende cadenas peptídicas anfifílicas, en el que las cadenas peptídicas tienen aminoácidos hidrófobos e hidrófilos alternos, son complementarias y estructuralmente compatibles, y se autoensamblan en un andamiaje macroscópico de lámina beta, y en el que las cadenas peptídicas anfifílicas están en una solución acuosa, y en la que al menos aproximadamente el 75% de las cadenas peptídicas tienen la misma secuencia. El andamiaje macroscópico no necesita ser mecánicamente estable con respecto a la agitación física. Las cadenas peptídicas anfifílicas pueden estar en una solución acuosa que contiene un electrolito, y el andamiaje puede ser mecánicamente estable con respecto a la agitación física. Las cadenas peptídicas pueden adaptarse y construirse para ser capaces de autoensamblarse después de la inyección. Un agente biológicamente activo puede encapsularse dentro del andamiaje.Also described herein is a macroscopic scaffold comprising amphiphilic peptide chains, wherein the peptide chains have alternating hydrophobic and hydrophilic amino acids, are complementary and structurally compatible, and self-assemble into a macroscopic beta-scaffold scaffolding, and in which the amphiphilic peptide chains are in an aqueous solution, and in which at least about 75% of the peptide chains have the same sequence. The macroscopic scaffolding does not need to be mechanically stable with respect to physical agitation. The amphiphilic peptide chains can be in an aqueous solution containing an electrolyte, and the scaffolding can be mechanically stable with respect to physical agitation. Peptide chains can be adapted and constructed to be capable of self-assembly after injection. A biologically active agent can be encapsulated within the scaffolding.

En el presente documento también se describe un método para administrar un agente biológicamente activo a un paciente que incluye proporcionar una solución acuosa de péptidos anfifílicos, añadir una cantidad predeterminada del agente biológicamente activo a la solución acuosa, y añadir una cantidad predeterminada de un electrolito a la solución acuosa, en el que, después de añadir las cantidades predeterminadas, la solución acuosa forma un hidrogel. El agente biológicamente activo y el electrolito se pueden combinar en una sola solución acuosa y añadirse a la solución acuosa de los péptidos anfifílicos simultáneamente. El agente biológicamente activo puede seleccionarse de un antiinflamatorio, un antibiótico, un agente anticanceroso, un analgésico, un opioide, un fármaco, un factor de crecimiento, una proteína, un aminoácido, un péptido, un polinucleótido, un nucleótido, un carbohidrato, un azúcar, un lípido, un polisacárido, una nucleoproteína, una glucoproteína, una lipoproteína, un esteroide, un quimioatrayente y cualquier combinación de los anteriores. El método puede incluir además inyectar el hidrogel en un sitio predeterminado en un paciente. Por ejemplo, el método puede incluir inyectar la solución acuosa en un paciente antes de añadir una cantidad predeterminada de electrolito y después de añadir una cantidad predeterminada de dicho agente biológicamente activo, en donde añadir una cantidad predeterminada de electrolito comprende permitir que los iones emigren a la solución inyectada desde tejido circundante. El método puede incluir inyectar la solución acuosa en un sitio predeterminado en un paciente antes de añadir una cantidad predeterminada de electrolito y después de añadir una cantidad predeterminada de dicho agente biológicamente activo, en donde la solución acuosa inyectada es estable con respecto a la migración desde el sitio predeterminado.Also disclosed herein is a method for administering a biologically active agent to a patient which includes providing an aqueous solution of amphiphilic peptides, adding a predetermined amount of the biologically active agent to the aqueous solution, and adding a predetermined amount of an electrolyte to the aqueous solution, in which, after adding the predetermined amounts, the aqueous solution forms a hydrogel. The biologically active agent and the electrolyte can be combined in a single aqueous solution and added to the aqueous solution of the amphiphilic peptides simultaneously. The biologically active agent can be selected from an anti-inflammatory, an antibiotic, an anti-cancer agent, an analgesic, an opioid, a drug, a growth factor, a protein, an amino acid, a peptide, a polynucleotide, a nucleotide, a carbohydrate, a sugar, a lipid, a polysaccharide, a nucleoprotein, a glycoprotein, a lipoprotein, a steroid, a chemoattractant and any combination of the above. The method may further include injecting the hydrogel at a predetermined site in a patient. For example, the method may include injecting the aqueous solution into a patient before adding a predetermined amount of electrolyte and after adding a predetermined amount of said biologically active agent, wherein adding a predetermined amount of electrolyte comprises allowing the ions to migrate to the patient. the solution injected from surrounding tissue. The method may include injecting the aqueous solution at a predetermined site in a patient before adding a predetermined amount of electrolyte and after adding a predetermined amount of said biologically active agent, wherein the injected aqueous solution is stable with respect to migration from the default site

En el presente documento también se describe un kit para administrar una composición peptídica a un paciente. El kit incluye una composición peptídica purificada, que puede estar en forma de una solución acuosa, y al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en: un electrolito, un tampón, un dispositivo de administración, un recipiente adecuado para mezclar la composición peptídica con uno o más agentes diferentes. El dispositivo de administración puede ser, por ejemplo, un catéter, una aguja, una jeringa o una combinación de cualquiera de estos. El kit puede incluir además instrucciones de uso, por ejemplo, para preparar la composición peptídica, para mezclar la composición peptídica con otros agentes, para introducir la composición peptídica en un sujeto, etc.A kit for administering a peptide composition to a patient is also described herein. The kit includes a purified peptide composition, which may be in the form of an aqueous solution, and at least one element selected from the group consisting of: an electrolyte, a buffer, a delivery device, a container suitable for mixing the peptide composition with one or more different agents. The delivery device can be, for example, a catheter, a needle, a syringe or a combination of any of these. The kit may further include instructions for use, for example, for preparing the peptide composition, for mixing the peptide composition with other agents, for introducing the peptide composition into a subject, etc.

En el presente documento también se describe un kit para administrar un agente biológicamente activo a un paciente. El kit incluye una composición peptídica purificada, que puede estar en forma de una solución acuosa que comprende péptidos anfifílicos, y el agente biológicamente activo, que puede proporcionarse premezclado con los péptidos o por separado. El kit puede incluir además un electrolito, un tampón, un dispositivo de administración, instrucciones, etc. El agente biológicamente activo puede estar presente en nanoesferas, microesferas, etc. (también denominadas nanocápsulas, microcápsulas, etc.). En la técnica se conocen numerosos métodos y reactivos para hacer tales esferas, cápsulas, etc., que encapsulan un agente biológicamente activo. Por ejemplo, se pueden usar polímeros estándar y métodos para hacer formulaciones de fármacos de liberación sostenida y/o resistentes al pH. En el presente documento también se describe un kit para administrar células a un paciente. El kit incluye una composición peptídica purificada, que puede estar en forma de una solución acuosa que comprende los péptidos. El kit puede incluir células. El kit puede incluir cualquiera de los elementos enumerados en la descripción de los kits anteriores. El kit puede incluir además instrucciones para la preparación de las células a administrar utilizando el kit. Por ejemplo, las instrucciones pueden describir cómo cultivar células, cómo recoger células de un sujeto, cómo mezclar células con los péptidos, tipos de células adecuadas para su uso, etc. La solución acuosa puede tener una vida útil de almacenamiento de al menos nueve semanas en condiciones predeterminadas. La solución acuosa puede incluir además un electrolito.A kit for administering a biologically active agent to a patient is also described herein. The kit includes a purified peptide composition, which may be in the form of an aqueous solution comprising amphiphilic peptides, and the biologically active agent, which may be provided pre-mixed with the peptides or separately. The kit may also include an electrolyte, a buffer, a delivery device, instructions, etc. The biologically active agent may be present in nanospheres, microspheres, etc. (also called nanocapsules, microcapsules, etc.). Numerous methods and reagents are known in the art for making such spheres, capsules, etc., which encapsulate a biologically active agent. For example, standard polymers and methods for making sustained-release and / or pH-resistant drug formulations can be used. A kit for administering cells to a patient is also described herein. The kit includes a purified peptide composition, which may be in the form of an aqueous solution comprising the peptides. The kit can include cells. The kit can include any of the items listed in the description of the above kits. The kit may also include instructions for the preparation of the cells to be administered using the kit. For example, instructions can describe how to grow cells, how to collect cells from a subject, how to mix cells with peptides, types of cells suitable for use, etc. The aqueous solution can have a shelf life of at least nine weeks under predetermined conditions. The aqueous solution may also include an electrolyte.

Breve descripción del dibujoBrief description of the drawing

La invención se describe con referencia a las diversas figuras del dibujo, en las cuales,The invention is described with reference to the various figures of the drawing, in which,

La Figura 1 es una ilustración esquemática de las interacciones entre los péptidos en el andamiaje peptídico. Diversos péptidos con secuencias de aminoácidos de restos hidrófobos e hidrófilos alternos se autoensamblan para formar un andamiaje estable de láminas beta cuando se exponen a soluciones electrolíticas fisiológicamente equivalentes (Pat. de Estados Unidos N.° 5.955.343 y 5.670.483). Los andamiajes peptídicos están estabilizados por numerosas interacciones entre los péptidos. Por ejemplo, las cadenas laterales de aminoácidos cargadas positivamente y cargadas negativamente de péptidos adyacentes forman pares iónicos complementarios, y otros residuos hidrófilos tal como asparagina y glutamina, participan en las interacciones de enlace de hidrógeno. Los grupos hidrófobos en péptidos adyacentes participan en las interacciones de van der Waals. Los grupos amino y carbonilo en el esqueleto peptídico también participan en interacciones de enlace de hidrógeno intermolecular. Figure 1 is a schematic illustration of the interactions between the peptides in the peptide scaffold. Various peptides with amino acid sequences of alternating hydrophobic and hydrophilic moieties self-assemble to form a stable beta-scaffold scaffold when exposed to physiologically equivalent electrolyte solutions (U.S. Pat. Nos. 5,955,343 and 5,670,483). Peptide scaffolds are stabilized by numerous peptide interactions. For example, the side chains of amino acids positively charged and negatively charged peptides Adjacent pairs form complementary ion pairs, and other hydrophilic residues such as asparagine and glutamine, participate in hydrogen bonding interactions. Hydrophobic groups in adjacent peptides participate in the van der Waals interactions. The amino and carbonyl groups in the peptide backbone also participate in intermolecular hydrogen bonding interactions.

La Figura 2 es una serie de fotomicrografías que representan, para un defecto calvarial de rata 28 días después del tratamiento, A) tejido normal (no lesionado), B) un defecto calvarial de control (no tratado), C) tratamiento con una solución al 3% de cadenas peptídicas no ensambladas, D) tratamiento con COLLAPLUG™, E) tratamiento con una solución al 3% de cadenas peptídicas ensambladas en presencia de NaCl, F) tratamiento con una solución al 3% de cadenas peptídicas ensambladas en medio, tratamiento con una solución al 3% de cadenas peptídicas sin ensamblar combinadas con sangre en una relación 1:1, H) tratamiento con una combinación de COLLAGRAFT™ y sangre, I) tratamiento con una solución al 3% de cadenas peptídicas ensambladas combinadas con fosfato tricálcico en una relación de aproximadamente 1:1 (volumen de solución/peso de TCP), J) tratamiento con una combinación de fosfato tricálcico y sangre (1:1), y K) tratamiento con una solución al 1% de cadenas peptídicas ensambladas en medio. Figure 2 is a series of photomicrographs depicting, for a rat calvarial defect 28 days after treatment, A) normal tissue (uninjured), B) a control calvarial defect (untreated), C) treatment with a solution 3% of non-assembled peptide chains, D) treatment with COLLAPLUG ™, E) treatment with a 3% solution of peptide chains assembled in the presence of NaCl, F) treatment with a 3% solution of peptide chains assembled in medium, treatment with a 3% solution of unassembled peptide chains combined with blood in a 1: 1 ratio, H) treatment with a combination of COLLAGRAFT ™ and blood, I) treatment with a 3% solution of assembled peptide chains combined with phosphate tricalcium in a ratio of approximately 1: 1 (solution volume / weight of TCP), J) treatment with a combination of tricalcium phosphate and blood (1: 1), and K) treatment with a 1% solution of pep chains tídicas assembled in the middle.

Descripción detalladaDetailed description

Los péptidos pueden prepararse proporcionando aminoácidos que incluyen un grupo en la cadena lateral que está unido a un grupo protector, ensamblando aminoácidos en un péptido anfifílico, y eliminando el grupo protector haciendo reaccionar el péptido con una sal de acetato en ausencia de ácido trifluoroacético o cualquiera de sus sales.Peptides can be prepared by providing amino acids including a group on the side chain that is attached to a protecting group, assembling amino acids on an amphiphilic peptide, and removing the protecting group by reacting the peptide with an acetate salt in the absence of trifluoroacetic acid or any of its salts.

Péptidos autoensamblablesSelf-assembling peptides

Se hace referencia a los indicados en las Patentes de Estados Unidos N.° 5.670.483 y 5.955.343, y la Solicitud de Patente de Estados Unidos N.° 09/778.200. Estas cadenas peptídicas consisten en aminoácidos hidrófilos e hidrófobos alternos que son capaces de autoensamblarse para formar una estructura macroscópica de lámina beta extremadamente estable en presencia de electrolitos, tal como cationes monovalentes. Las cadenas peptídicas son complementarias y estructuralmente compatibles. Las cadenas laterales de las cadenas peptídicas en la estructura se dividen en dos caras, una cara polar con cadenas laterales iónicas cargadas y una cara no polar con alaninas u otros grupos hidrófobos. Estas cadenas laterales iónicas son autocomplementarias entre sí, ya que los residuos de aminoácidos cargados positivamente y cargados negativamente pueden formar pares iónicos complementarios. Por lo tanto, estas cadenas peptídicas se denominan péptidos autocomplementarios iónicos o péptidos de autoensamblaje tipo I. Si los residuos iónicos se alternan con un residuo cargado positivamente y uno cargado negativamente (-+-+-+-+), las cadenas peptídicas se describen como "módulo I"; si los residuos iónicos se alternan con dos residuos cargados positivamente y dos cargados negativamente (--++—++), las cadenas peptídicas se describen como "módulo II". Las secuencias peptídicas ejemplares incluyen las enumeradas en la Tabla 1. Pueden usarse tanto los D-aminoácidos como los L-aminoácidos para producir cadenas peptídicas. Se pueden mezclar en la misma cadena, o se pueden preparar composiciones peptídicas con mezclas de cadenas individuales que solo incluyen D-aminoácidos y L-aminoácidos.Reference is made to those indicated in U.S. Patent Nos. 5,670,483 and 5,955,343, and U.S. Patent Application No. 09 / 778,200. These peptide chains consist of alternating hydrophilic and hydrophobic amino acids which are capable of self-assembly to form a macroscopic structure of beta sheet extremely stable in the presence of electrolytes, such as monovalent cations. The peptide chains are complementary and structurally compatible. The side chains of the peptide chains in the structure are divided into two faces, a polar face with charged ionic side chains and a non-polar face with alanines or other hydrophobic groups. These ionic side chains are self-complementary with each other, since positively charged and negatively charged amino acid residues can form complementary ion pairs. Therefore, these peptide chains are called ionic self-complementary peptides or type I self-assembly peptides. If the ionic residues are alternated with a positively charged and negatively charged residue (- + - + - + - +), the peptide chains are described as "module I"; if the ionic residues alternate with two positively charged and two negatively charged residues (- ++ - ++), the peptide chains are described as "module II". Exemplary peptide sequences include those listed in Table 1. Both D-amino acids and L-amino acids can be used to produce peptide chains. They can be mixed in the same chain, or peptide compositions can be prepared with mixtures of individual chains that only include D-amino acids and L-amino acids.

Tabla 1. Péptidos de autoensamblajeTable 1. Self-assembly peptides

Nombre Secuencia (n-->c) Módulo RAD164 n-RADARADARADARADA-c I RGDA16-I n-RADARGDARADARGDA-c I RADA8-I n-RADARADA-c I RAD16-11 n-RARADADARARADADA-c II RAD8-II n-RARADADA-c II EAKA164 n-AEAKAEAKAEAKAEAK-c I EAKA8-I n-AEAKAEAK-c I RAEA16-I n-RAEARAEARAEARAEA-c I RAEA8-I n-RAEARAEA-c I KADA164 n-KADAKADAKADAKADA-c I KADA8-I n-KADAKADA-c I KLD12 n-KLDLKLDLKLDL-cName Sequence (n -> c) Module RAD164 n-RADARADARADARADA-c I RGDA16-I n-RADARGDARADARGDA-c I RADA8-I n-RADARADA-c I RAD16-11 n-RARADADARARADADADA-c II RAD8-II n-RARADADA -c II EAKA164 n-AEAKAEAKAEAKAEAK-c I EAKA8-I n-AEAKAEAK-c I RAEA16-I n-RAEARAEARAEARAEA-c I RAEA8-I n-RAEARAEA-c I KADA164 n-KADAKADAKADAKADA-c I KADA8-I n-KADAKADA -c I KLD12 n-KLDLKLDLKLDL-c

EAH164I n-AEAEAHAHAEAEAHAH-c II EAH8-II n-AEAEAHAH-c II EFK16-II n-FEFEFKFKFEFEFKFK-c II EFK8-II n-FEFKFEFK-c I Nombre Secuencia (n-->c) Módulo KFE12 n-FKFEFKFEFKFE-cEAH164I n-AEAEAHAHAEAEAHAH-c II EAH8-II n-AEAEAHAH-c II EFK16-II n-FEFEFKFKFEFEFKFK-c II EFK8-II n-FEFKFEFK-c I Name Sequence (n -> c) Module KFE12 n-FKFEFKFEFKFE-c

KFE8 n-FKFEFKFE-cKFE8 n-FKFEFKFE-c

KFE16 n-FKFEFKFEFKFEFKFE-cKFE16 n-FKFEFKFEFKFEFKFE-c

KFQ12 n-FKFQFKFQFKFQ-cKFQ12 n-FKFQFKFQFKFQ-c

KIE12 n-IKIEIKIEIKIE-cKIE12 n-IKIEIKIEIKIE-c

KVE12 n-VKVEVKVEVKVEKVE12 n-VKVEVKVEVKVE

ELK16-II n-LELELKLKLELELKLK-c II ELK8-II n-LELELKLK-c II EAK16-II n-AEAEAKAKAEAEAKAK-c II EAK12 n-AEAEAEAEAKAK-c IV/II EAK8-II n-AEAEAKAK-c II KAE16-IV n-KAKAKAKAEAEAEAEA-c IV EAK16-IV n-AEAEAEAEAKAKAKAK-c IV RAD16-IV n-RARARARADADADADA-c IV DAR16-IV n-ADADADADARARARAR-c IV DAR16-IV* n-DADADADARARARARA-c IV DAR324V n-(ADADADADARARARAR)2-c IV EHK16 n-HEHEHKHKHEHEHKHK-c N/A EHK8-I n-HEHEHKFIK-c N/A VE20* n-VEVEVEVEVEVEVEVEVEVE-c N/A RF20* n-RFRFRFRFRFRFRFRFRFRF-c N/A N/A representa no aplicableELK16-II n-LELELKLKLELELKLK-c II ELK8-II n-LELELKLK-c II EAK16-II n-AEAEAKAKAEAEAKAK-c II EAK12 n-AEAEAEAEAKAK-c IV / II EAK8-II n-AEAEAKAK-c II KAE16-IV n- KAKAKAKAEAEAEAEA-c IV EAK16-IV n-AEAEAEAEAKAKAKAK-c IV RAD16-IV n-RARARARADADADADA-c IV DAR16-IV n-ADADADADARARARAR-c IV DAR16-IV * n-DADADADARARARA-c IV DAR324V n- (ADADADARARARARAR) 2-c IV EHK16 n-HEHEHKHKHEHEHKHK-c N / A EHK8-I n-HEHEHKFIK-c N / A VE20 * n-EVVEVEVEVEVEVEVEVE-c N / A RF20 * n-RFRFRFRFRFRFRFRFRFRF-c N / AN / A represents not applicable

* Estos péptidos forman una lámina p cuando se incuban en una solución que contiene NaCI, sin embargo, no se ha observado que se autoensamblan para formar andamiajes macroscópicos.__________________________________ * These peptides form a p-sheet when incubated in a solution containing NaCl, however, it has not been observed that they self-assemble to form macroscopic scaffolds .__________________________________

Muchas secuencias de péptidos autocomplementarias de módulo I y II, tales como EAK16, KAE16, RAD16, RAE16 y KAD16, se han analizado previamente (Tabla 1). También se han estudiado las secuencias peptídicas autocomplementarias iónicas de Módulo IV que contienen 16 aminoácidos, tales como EAK16-IV, KAE16-IV, DAR16-IV y RAD16-IV. Si los residuos cargados en estas cadenas peptídicas de autoensamblaje están sustituidos (es decir, las lisinas cargadas positivamente se reemplazan por argininas cargadas positivamente y los glutamatos cargados negativamente se reemplazan por aspartatos cargados negativamente), esencialmente no hay efectos significativos en el proceso de autoensamblaje. Sin embargo, si los residuos cargados positivamente, la lisina y la arganina, se reemplazan por residuos cargados negativamente, aspartato y glutamato, las cadenas peptídicas ya no pueden autoensamblarse para formar andamiajes macroscópicos; sin embargo, todavía pueden formar una estructura de lámina beta en presencia de sal. Otros residuos hidrófilos, tales como la asparagina y la glutamina, que forman enlaces de hidrógeno pueden incorporarse en las cadenas peptídicas en lugar de, o además de, residuos cargados. Si las alaninas en las cadenas peptídicas se cambian a residuos más hidrófobos, tales como leucina, isoleucina, fenilalanina o tirosina, estas cadenas peptídicas tienen una mayor tendencia a autoensamblarse y formar matrices peptídicas con mayor resistencia. Algunos péptidos que tienen composiciones y longitudes similares a las cadenas peptídicas mencionadas anteriormente forman hélices alfa y bobinas aleatorias en lugar de láminas beta y no forman estructuras macroscópicas. Por lo tanto, además de la autocomplementariedad, es probable que otros factores sean importantes para la formación de andamiajes macroscópicos, tal como la longitud de la cadena, el grado de interacción intermolecular, y la capacidad de formar matrices escalonadas.Many sequences of self-complementary peptides of moduli I and II, such as EAK16, KAE16, RAD16, RAE16 and KAD16, have been previously analyzed (Table 1). Module I autocomplementary ionic peptide sequences containing 16 amino acids, such as EAK16-IV, KAE16-IV, DAR16-IV and RAD16-IV have also been studied. If the residues loaded in these peptide self-assembly chains are replaced (ie, the positively charged lysines are replaced by positively charged arginines and the negatively charged glutamates are replaced by negatively charged aspartates), there are essentially no significant effects in the self-assembly process. However, if the positively charged residues, lysine and arganine, are replaced by negatively charged residues, aspartate and glutamate, the peptide chains can no longer self-assemble to form macroscopic scaffolds; however, they can still form a beta sheet structure in the presence of salt. Other hydrophilic residues, such as asparagine and glutamine, which form hydrogen bonds can be incorporated into the peptide chains instead of, or in addition to, charged residues. If the alanins in the peptide chains are changed to more hydrophobic residues, such as leucine, isoleucine, phenylalanine or tyrosine, these peptide chains have a greater tendency to self-assemble and form peptide matrices with greater resistance. Some peptides having compositions and lengths similar to the peptide chains mentioned above form alpha helices and random coils in place of beta sheets and do not form macroscopic structures. Therefore, in addition to self-complementarity, it is likely that other factors are important for the formation of macroscopic scaffolds, such as the length of the chain, the degree of intermolecular interaction, and the ability to form stepped matrices.

Se pueden generar otras cadenas peptídicas de autoensamblaje cambiando la secuencia de aminoácidos de cualquier cadena peptídica de autoensamblaje por un único residuo de aminoácido o por múltiples residuos de aminoácidos. Además, la incorporación de ligandos de reconocimiento celular específicos, tales como RGD o RAD, en el andamiaje peptídico puede promover la proliferación de las células encapsuladas. In vivo, estos ligandos también pueden atraer células desde fuera de un andamiaje al andamiaje, donde pueden invadir el andamiaje o interactuar de otro modo con las células encapsuladas. Para aumentar la resistencia mecánica de los andamiajes resultantes, las cisteínas pueden incorporarse en las cadenas peptídicas para permitir la formación de enlaces disulfuro, o los residuos con anillos aromáticos pueden incorporarse y reticularse mediante exposición a luz UV. La semivida in vivo de los andamiajes también puede modularse mediante la incorporación de sitios de escisión de proteasa en el andamiaje, lo que permite que el andamiaje se degrade enzimáticamente. También se pueden hacer combinaciones de cualquiera de las alteraciones anteriores en el mismo andamiaje peptídico.Other self-assembling peptide chains can be generated by changing the amino acid sequence of any self-assembling peptide chain to a single amino acid residue or to multiple amino acid residues. In addition, the incorporation of specific cellular recognition ligands, such as RGD or RAD, into the peptide scaffold can promote the proliferation of the encapsulated cells. In vivo, these ligands can also attract cells from outside scaffolding to the scaffold, where they can invade the scaffolding or otherwise interact with the encapsulated cells. To increase the mechanical strength of the resulting scaffolds, the cysteines can be incorporated into the peptide chains to allow the formation of disulfide bonds, or the residues with aromatic rings can be incorporated and crosslinked by exposure to UV light. The in vivo half-life of the scaffolds can also be modulated by the incorporation of protease cleavage sites in the scaffolding, which allows the scaffolding to degrade enzymatically. Combinations of any of the above alterations can also be made in the same peptide scaffold.

Las estructuras de nanoescala autoensambladas se pueden formar con diversos grados de rigidez o elasticidad. Si desear quedar ligado por ninguna teoría, la baja elasticidad puede ser un factor importante para permitir que las células migren hacia el andamiaje y se comuniquen entre sí una vez que residan en el andamiaje. Los andamiajes peptídicos descritos en el presente documento tienen típicamente un módulo elástico bajo, en el intervalo de 1-10 kPa según se mide en un reómetro de cono-placa estándar. Dichos valores bajos permiten la deformación del andamiaje como resultado de la contracción celular, y esta deformación puede proporcionar los medios para la comunicación célula-célula. Además, tales módulos permiten que el andamiaje transmita tensiones fisiológicas a las células que migran en el mismo, estimulando a las células para que produzcan tejido que esté más cerca en la microestructura al tejido nativo que en la cicatriz. La rigidez del andamiaje se puede controlar mediante una diversidad de medios que incluyen cambios en la secuencia de péptidos, cambios en la concentración de péptidos y cambios en la longitud del péptido. También se pueden usar otros métodos para aumentar la rigidez, tal como unir una molécula de biotina al extremo amino o carboxi de las cadenas peptídicas o entre los extremos amino y carboxi, que después pueden reticularse.Self-assembled nanoscale structures can be formed with varying degrees of stiffness or elasticity. If you want to be bound by any theory, low elasticity can be an important factor in allowing cells migrate towards the scaffolding and communicate with each other once they reside on the scaffolding. The peptide scaffolds described herein typically have a low elastic modulus, in the range of 1-10 kPa as measured in a standard cone-plate rheometer. Such low values allow deformation of the scaffolding as a result of cellular contraction, and this deformation can provide the means for cell-cell communication. In addition, such modules allow the scaffolding to transmit physiological stresses to the cells that migrate therein, stimulating the cells to produce tissue that is closer in the microstructure to the native tissue than in the scar. The rigidity of the scaffolding can be controlled by a variety of means including changes in peptide sequence, changes in peptide concentration and changes in peptide length. Other methods for increasing rigidity may also be used, such as attaching a biotin molecule to the amino or carboxy terminus of the peptide chains or between the amino and carboxy termini, which can then be crosslinked.

Las cadenas peptídicas capaces de reticularse se pueden sintetizar usando química estándar de f-moc y purificarse usando cromatografía líquida de alta presión (Tabla 2). La formación de un andamiaje peptídico puede iniciarse mediante la adición de electrolitos como se describe en el presente documento. Los residuos hidrófobos con cadenas laterales aromáticas pueden reticularse por exposición a la radiación UV. La extensión de la reticulación se puede controlar con precisión mediante la duración predeterminada de la exposición a la luz UV y la concentración de la cadena peptídica predeterminada. La extensión de la reticulación se puede determinar mediante dispersión de luz, filtración en gel o microscopía electrónica de barrido utilizando métodos estándar. Además, la extensión de la reticulación también se puede examinar mediante HPLC o análisis de espectrometría de masas del andamiaje después de la digestión con una proteasa, tal como las metaloproteasas de matriz. La resistencia del material del andamiaje se puede determinar antes y después de la reticulación, como se describe en el presente documento.The peptide chains capable of crosslinking can be synthesized using standard f-moc chemistry and purified using high pressure liquid chromatography (Table 2). The formation of a peptide scaffold can be initiated by the addition of electrolytes as described herein. Hydrophobic residues with aromatic side chains can be crosslinked by exposure to UV radiation. The extent of crosslinking can be controlled precisely by the predetermined duration of exposure to UV light and the concentration of the predetermined peptide chain. The extent of crosslinking can be determined by light scattering, gel filtration or scanning electron microscopy using standard methods. In addition, the extent of crosslinking can also be examined by HPLC or scaffold mass spectrometry analysis after digestion with a protease, such as matrix metalloproteases. The strength of the scaffolding material can be determined before and after crosslinking, as described herein.

TABLA 2 n i i r r i l iónTABLE 2 n i i r r i l ion

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Los sitios de procesamiento de agrecano, tal como los subrayados en la Tabla 3, pueden añadirse opcionalmente al extremo amino o carboxi de los péptidos o entre los extremos amino y carboxi. Asimismo, otros sitios de escisión de metaloproteasas de matriz (MMP), tales como los de las colagenasas, pueden introducirse de la misma manera. Los andamiajes peptídicos formados a partir de estas cadenas peptídicas, solos o en combinación con péptidos capaces de reticularse, pueden exponerse a diversas proteasas durante diversos periodos de tiempo y a diversas concentraciones de proteasas y péptidos. La velocidad de degradación de los andamiajes se puede determinar mediante HPLC, espectrometría de masas o análisis de RMN de las cadenas peptídicas digeridas liberadas en el sobrenadante en diversos puntos de tiempo. Como alternativa, si se usan cadenas peptídicas radiomarcadas para la formación de andamiajes, la cantidad de material radiomarcado liberado en el sobrenadante se puede medir por recuento de centelleo. Para algunas formas de realización, la estructura de la lámina beta de las cadenas peptídicas ensambladas se degrada lo suficientemente rápido como para que no sea necesario incorporar sitios de escisión en las cadenas peptídicas.Aggrecan processing sites, such as those underlined in Table 3, can optionally be added to the amino or carboxy terminus of the peptides or between the amino and carboxy termini. Likewise, other matrix metalloprotease (MMP) cleavage sites, such as those of collagenases, can be introduced in the same manner. Peptide scaffolds formed from these peptide chains, alone or in combination with peptides capable of crosslinking, can be exposed to various proteases for various periods of time and at various concentrations of proteases and peptides. The degradation rate of the scaffolds can be determined by HPLC, mass spectrometry or NMR analysis of the digested peptide chains released in the supernatant at various time points. Alternatively, if radiolabelled peptide chains are used for scaffold formation, the amount of radiolabeled material released in the supernatant can be measured by scintillation counting. For some embodiments, the structure of the beta sheet of the assembled peptide chains is degraded fast enough so that it is not necessary to incorporate cleavage sites in the peptide chains.

TABLA 3 S n i i i n n ii r mi n de agrecanoTABLE 3 S n i i n n ii r n ag ag e

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Si se desea, los andamiajes peptídicos también pueden formarse con una forma o volumen predeterminados. Para formar un andamiaje con una geometría o dimensión deseadas, se añade una solución peptídica acuosa a un molde de fundición preformado, y las cadenas peptídicas se inducen a autoensamblarse en un andamiaje mediante la adición de un electrolito, como se describe en el presente documento. La geometría y las dimensiones resultantes del andamiaje de péptidos macroscópicos se rigen por la concentración y la cantidad de solución peptídica que se aplica, la concentración de electrolito utilizada para inducir el ensamblaje del andamiaje, y las dimensiones del aparato de fundición.If desired, the peptide scaffolds can also be formed in a predetermined shape or volume. To form a scaffold with a desired geometry or dimension, an aqueous peptide solution is added to a preformed casting mold, and the peptide chains are induced to self-assemble into a scaffold by the addition of an electrolyte, as described herein. The resulting geometry and dimensions Scaffolding of macroscopic peptides is governed by the concentration and amount of peptide solution applied, the concentration of electrolyte used to induce the scaffolding assembly, and the dimensions of the casting apparatus.

Si se desea, los andamiajes peptídicos se pueden caracterizar utilizando diversos instrumentos biofísicos y ópticos, tales como dicroísmo circular (CD), dispersión dinámica de la luz, transformada de Fourier infrarroja (FTIR), microscopía de fuerza atómica (ATM), microscopía electrónica de barrido (SEM), y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Por ejemplo, se pueden usar métodos biofísicos para determinar el grado de estructura secundaria de la lámina beta en el andamiaje peptídico. Además, el tamaño de los filamentos y de poro, el diámetro de la fibra, la longitud, la elasticidad y la fracción de volumen se pueden determinar mediante el análisis cuantitativo de imágenes de microscopía electrónica de barrido y transmisión. Los andamiajes también pueden examinarse utilizando varias técnicas de prueba mecánica estándar para medir el grado de hinchamiento, el efecto del pH y la concentración de electrolitos en la formación de andamiajes, el nivel de hidratación en diversas condiciones, y la resistencia a la tracción.If desired, peptide scaffolds can be characterized using various biophysical and optical instruments, such as circular dichroism (CD), dynamic light scattering, infrared Fourier transform (FTIR), atomic force microscopy (ATM), electron microscopy. sweep (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). For example, biophysical methods can be used to determine the degree of secondary structure of the beta sheet in the peptide scaffold. In addition, the size of the filaments and pore, the diameter of the fiber, the length, the elasticity and the volume fraction can be determined by quantitative analysis of scanning and transmission electron microscopy images. The scaffolds can also be examined using various standard mechanical testing techniques to measure the degree of swelling, the effect of pH and electrolyte concentration on scaffold formation, the level of hydration under various conditions, and the tensile strength.

Producción de péptidosPeptide production

Las cadenas peptídicas para su uso con la invención pueden producirse usando técnicas bien conocidas por los expertos en la técnica, incluyendo la síntesis en fase de solución y síntesis en fase sólida. Estas técnicas pueden optimizarse para la producción de las cadenas peptídicas descritas en el presente documento a niveles de pureza que proporcionan a la composición resultante propiedades sorprendentes, incluyendo, pero sin limitación, vida útil, velocidad de degradación, solubilidad y características mecánicas.Peptide chains for use with the invention can be produced using techniques well known to those skilled in the art, including solution phase synthesis and solid phase synthesis. These techniques can be optimized for the production of the peptide chains described herein at levels of purity which provide the resulting composition with surprising properties, including, but not limited to, shelf life, rate of degradation, solubility and mechanical characteristics.

En un aspecto de la divulgación, las cadenas peptídicas para su uso con la invención se producen usando técnicas de síntesis de péptidos en fase sólida. La síntesis puede realizarse a temperatura ambiente en un recipiente de reactor de vidrio, por ejemplo, con un disco de vidrio poroso grueso en el fondo. El reactor facilita la adición de derivados de aminoácidos, disolventes y reactivos utilizados en la reacción. Un experto en la técnica reconocerá que el tamaño del reactor depende de la cantidad de resina utilizada para la síntesis. El recipiente de reactor puede estar equipado con un agitador mecánico o colocado en un agitador de plataforma para realizar una mezcla eficiente del complejo péptido-resina con la solución de reacción.In one aspect of the disclosure, peptide chains for use with the invention are produced using solid phase peptide synthesis techniques. The synthesis can be carried out at room temperature in a glass reactor vessel, for example, with a thick porous glass disk in the bottom. The reactor facilitates the addition of amino acid derivatives, solvents and reagents used in the reaction. One skilled in the art will recognize that the size of the reactor depends on the amount of resin used for the synthesis. The reactor vessel may be equipped with a mechanical agitator or placed on a platform agitator to efficiently mix the peptide-resin complex with the reaction solution.

Un experto en la técnica estará familiarizado con una diversidad de resinas que pueden usarse para soportar cadenas peptídicas a medida que se sintetizan. Una resina ejemplar para su uso con las técnicas de la invención es la resina de MBHA de amida de Rink, disponible en Glycopep Chemicals, Inc. (Chicago, IL). La resina MBHA es una resina de poliestireno reticulado con divinilbenceno al 1% DVB derivada con 0,4-0,8 mmoles/gramo deOne skilled in the art will be familiar with a variety of resins that can be used to support peptide chains as they are synthesized. An exemplary resin for use with the techniques of the invention is Rink amide MBHA resin, available from Glycopep Chemicals, Inc. (Chicago, IL). MBHA resin is a polystyrene resin cross-linked with 1% DVB derived divinylbenzene with 0.4-0.8 mmole / gram of

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donde Fmoc es N-alfa-(9-fluorenilmetiloxicarbonilo) y Nle es norleucina, que se usa como marcador para determinar el nivel de sustitución en la resina. Si bien el nivel de sustitución del polímero no afecta significativamente a la calidad del producto, afecta significativamente al tiempo y coste de fabricación. Un nivel de sustitución demasiado alto puede dar como resultado tiempos de acoplamiento prolongados, mientras que un nivel de sustitución demasiado bajo aumenta la cantidad de resina requerida para realizar la reacción y el volumen de disolventes requeridos para las etapas de lavado. Las resinas adicionales incluyen, pero sin limitación, resina de clorometilpoliestireno (CMS), resina de 4-hidroxifenoximetilpoliestireno, resina de a Ms de amida de Rink ( where Fmoc is N-alpha- (9-fluorenylmethyloxycarbonyl) and Nle is norleucine, which is used as a marker to determine the level of substitution in the resin. Although the level of substitution of the polymer does not significantly affect the quality of the product, it significantly affects the time and cost of manufacturing. A too high substitution level can result in long coupling times, while a too low substitution level increases the amount of resin required to perform the reaction and the volume of solvents required for the washing steps. Additional resins include, but are not limited to , resin chloromethylpolystyrene (CMS) resin, 4-hidroxifenoximetilpoliestireno, M s resin Rink amide (

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), y resina de sarcosina dimetil acrilamida (), and sarcosine dimethyl acrylamide resin (

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) todas disponibles en Polymer Laboratories. Estas resinas se pueden adquirir con un aminoácido particular ya unido a la resina.) all available at Polymer Laboratories. These resins can be purchased with a particular amino acid already attached to the resin.

Cuando las cadenas peptídicas se sintetizan a partir del aminoácido C-terminal, tanto la cadena lateral reactiva como el grupo alfa amino del aminoácido que se añade a la cadena peptídica deben protegerse. Se puede usar un grupo protector lábil tal como Fmoc para bloquear el grupo alfa amino, mientras que se puede usar un grupo protector estable para bloquear cadenas laterales reactivas. En un aspecto de la divulgación, el grupo protector lábil se elimina con piperidina, y el grupo protector estable se elimina con ácido fuerte, como se describe a continuación. Los grupos protectores ejemplares para cadenas laterales de aminoácidos incluyen, pero sin limitación, 2,2,4,6,7-pentametildihidrobenzofurano (Pbf), terc-butoxi (OtBu), tritilo (Trt), terc-butilo (tBu) y Boc (terc-butoxicarbonilo). Un experto en la técnica reconocerá qué grupos protectores son apropiados para los aminoácidos específicos. Los aminoácidos con grupos protectores ya existentes están disponibles comercialmente, por ejemplo, en Advanced ChemTech, Louisville, KY.When the peptide chains are synthesized from the C-terminal amino acid, both the reactive side chain and the alpha amino group of the amino acid that is added to the peptide chain must be protected. A labile protecting group such as Fmoc can be used to block the alpha amino group, while a stable protecting group can be used to block reactive side chains. In one aspect of the disclosure, the labile protecting group is removed with piperidine, and the stable protecting group is removed with strong acid, as described below. Exemplary protecting groups for amino acid side chains include, but are not limited to, 2,2,4,6,7-pentamethylhydrobenzofuran (Pbf), tert-butoxy (OtBu), trityl (Trt), tert-butyl (tBu) and Boc. (tert-butoxycarbonyl). One skilled in the art will recognize which protecting groups are appropriate for the specific amino acids. Amino acids with existing protecting groups are commercially available, for example, in Advanced ChemTech, Louisville, KY.

Para añadir un aminoácido a una cadena peptídica en crecimiento, el grupo alfa amino en el extremo de la cadena terminada en resina se acila por el siguiente aminoácido activado que se añade a la cadena peptídica. En un aspecto de la divulgación, el aminoácido protegido y hexafluorofosfato de 2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronio (HBTU) se disuelven en DMF. Se añade N-metilmorfolina (NMM) a la solución, que después se añade a la resina. En general, los reactivos para la acilación se seleccionan para optimizar las condiciones de reacción y para facilitar la eliminación después del acoplamiento.To add an amino acid to a growing peptide chain, the alpha amino group at the end of the resin-terminated chain is acylated by the next activated amino acid that is added to the peptide chain. In one aspect of the disclosure, the protected amino acid and 2- (1H-benzotriazol-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HBTU) are dissolved in DMF. N-methylmorpholine (NMM) is added to the solution, which is then added to the resin. In general, reagents for acylation are selected to optimize the reaction conditions and to facilitate removal after coupling.

La mezcla de HBTU/NMM/resina se deja reaccionar durante un intervalo apropiado, por ejemplo, al menos una hora, después de lo cual se puede determinar el grado de reacción utilizando la prueba TNBS (Hancock, et al., Anal. Biochem., 1976, 71, 260) y/o la prueba de ninhidrina (por ejemplo, reacción de muestra con ninhidrina, aminas identificadas colorimétricamente). Si se detectan grupos amino residuales, la reacción de acoplamiento se puede repetir utilizando la mitad de la cantidad de reactivo requerida para la reacción de acoplamiento inicial. Los aminoácidos alfa sin reaccionar aún presentes después de la repetición de la reacción se pueden cubrir con anhídrido acético para evitar secuencias de deleción en los ciclos siguientes.The mixture of HBTU / NMM / resin is allowed to react for an appropriate interval, for example, at least one hour, after which the degree of reaction can be determined using the TNBS test (Hancock, et al., Anal. Biochem. , 1976, 71, 260) and / or the ninhydrin test (eg, sample reaction with ninhydrin, amines colorimetrically identified). If residual amino groups are detected, the coupling reaction can be repeated using half the amount of reagent required for the initial coupling reaction. The unreacted alpha amino acids still present after the repeat reaction can be covered with acetic anhydride to avoid deletion sequences in the following cycles.

Después de añadir cada aminoácido, el grupo protector de Fmoc lábil puede escindirse de la función alfa amino del aminoácido N-terminal en el péptido en crecimiento tratando la resina dos veces con una solución al 20% de piperidina en DMF o una mezcla de DMF con agua. En este aspecto de la divulgación, el grupo protector estable es resistente a la eliminación en estas condiciones y permanece unido al aminoácido.After adding each amino acid, the labile Fmoc protecting group can be cleaved from the alpha amino function of the N-terminal amino acid in the growing peptide by treating the resin twice with a 20% solution of piperidine in DMF or a mixture of DMF with Water. In this aspect of the disclosure, the stable protecting group is resistant to elimination under these conditions and remains attached to the amino acid.

Después tanto de la reacción de acoplamiento como de la reacción de desprotección, la resina se puede lavar con DMF para eliminar el exceso de reactivo. La DMF es un excelente disolvente para los reactivos utilizados en la etapa de acoplamiento y también tiene excelentes propiedades de hinchamiento. También se pueden usar disolventes alternativos para producir cadenas peptídicas para su uso con la invención. Dichos disolventes deben seleccionarse para minimizar el riesgo de reacciones secundarias mientras se extrae eficientemente el exceso de reactivo de la mezcla de reacción. Los tiempos de enjuague deben ser suficientes para permitir un contacto completo de la resina peptídica con el disolvente y para la extracción de los reactivos. Un experto en la técnica reconocerá que las etapas de lavado pueden repetirse, pero que el lavado repetido aumentará el coste de fabricación. After both the coupling reaction and the deprotection reaction, the resin can be washed with DMF to remove excess reagent. The DMF is an excellent solvent for the reagents used in the coupling step and also has excellent swelling properties. Alternate solvents can also be used to produce peptide chains for use with the invention. Such solvents should be selected to minimize the risk of side reactions while efficiently removing the excess reagent from the reaction mixture. The rinsing times should be sufficient to allow complete contact of the peptide resin with the solvent and for the extraction of the reagents. One skilled in the art will recognize that the washing steps may be repeated, but that repeated washing will increase the manufacturing cost.

Después de que se haya añadido el último aminoácido en la secuencia, el extremo N-terminal del péptido se puede proteger con anhídrido acético y la cadena completa se puede desprender de la resina. Después se escinde cualquier grupo protector de cadena lateral. Esto se puede lograr mediante el tratamiento del complejo péptidoresina con ácido trifluoroacético en presencia de secuestradores, por ejemplo, agua, fenol y/o triisopropilsilano. Los secuestradores atrapan los cationes reactivos durante la escisión y evitan la alquilación de cadenas laterales reactivas.After the last amino acid in the sequence has been added, the N-terminus of the peptide can be protected with acetic anhydride and the entire chain can be released from the resin. Then any side chain protecting group is cleaved. This can be achieved by treatment of the peptide complex with trifluoroacetic acid in the presence of sequestrants, for example, water, phenol and / or triisopropylsilane. The sequestrators trap the reactive cations during cleavage and avoid the alkylation of reactive side chains.

En un aspecto alternativo de la divulgación, las cadenas peptídicas se sintetizan usando técnicas en fase de solución. La síntesis en fase de solución se basa en la adición gradual de aminoácidos protegidos a la cadena peptídica en crecimiento. Este método es más rápido que los métodos en fase sólida para cadenas peptídicas que tienen una unidad de repetición, tal como RAD16. Por ejemplo, RADA de cuatro mer puede producirse en varios recipientes de reacción. En uno de los recipientes de reacción, el aminoácido C-terminal está desprotegido y el ácido N-terminal está protegido. La adición de los cuatro mer no protegidos C-terminal a un segundo recipiente de reacción duplica la longitud del péptido en una sola etapa de reacción. El proceso se repite para producir un 12-mer. Un experto en la técnica reconocerá que varias combinaciones de cuatro mers entre sí darán como resultado una producción rápida de 16-mer.In an alternative aspect of the disclosure, the peptide chains are synthesized using techniques in the solution phase. The synthesis in the solution phase is based on the gradual addition of protected amino acids to the growing peptide chain. This method is faster than solid phase methods for peptide chains having a repeating unit, such as RAD16. For example, four mer RADA can be produced in several reaction vessels. In one of the reaction vessels, the C-terminal amino acid is deprotected and the N-terminal acid is protected. The addition of the four unprotected C-terminal mer to a second reaction vessel doubles the length of the peptide in a single reaction step. The process is repeated to produce a 12-mer. One skilled in the art will recognize that several combinations of four mers with each other will result in a rapid production of 16-mer.

Los péptidos completados se pueden purificar usando técnicas de purificación de péptidos estándar, incluyendo filtración en gel y cromatografía líquida de alto rendimiento de intercambio iónico (HPLC). En un aspecto de la divulgación, las cadenas peptídicas se purifican usando HPLC de fase inversa con PLRP-S, un poliestireno reticulado con DVB disponible en Polymer Laboratories, Inc., Amherst, MA. La separación se basa en interacciones hidrófobas entre el péptido y el polímero. La interacción de las cadenas peptídicas con la resina es lo suficientemente específica como para que las cadenas peptídicas de estructuras similares puedan separarse fácilmente utilizando el soporte de resina. En general, la columna se lava con ácido acético acuoso para equilibrarla. El péptido en bruto se carga en la columna y se eluye utilizando un gradiente de ácido acético/agua y acetonitrilo/ácido acético/agua. En una forma de realización, se usan ácido acético al 0,1% y acetonitrilo al 80%, pero un experto en la técnica reconocerá que las proporciones pueden ajustarse para optimizar los tiempos de procesamiento y la separación entre el péptido deseado y diversas impurezas. Asimismo, el gradiente puede ser un cambio por minuto del 0,5%-1,0% (por ejemplo, un aumento en la solución de acetonitrilo), pero puede ajustarse para optimizar la separación entre el producto de reacción y las impurezas. El método de purificación también intercambia acetato por trifluoroacetato, convirtiendo el péptido en la forma de sal de acetato. El producto intercambiado con acetato es más biocompatible que el producto fluorado. Inesperadamente, el uso de acetato de sodio también produce un producto más altamente purificado con menos aductos de eliminación.The completed peptides can be purified using standard peptide purification techniques, including gel filtration and high performance liquid ion exchange chromatography (HPLC). In one aspect of the disclosure, the peptide chains are purified using reverse phase HPLC with PLRP-S, a polystyrene cross-linked with DVB available from Polymer Laboratories, Inc., Amherst, MA. The separation is based on hydrophobic interactions between the peptide and the polymer. The interaction of the peptide chains with the resin is specific enough so that the peptide chains of similar structures can be easily separated using the resin support. In general, the column is washed with aqueous acetic acid to equilibrate it. The crude peptide is loaded onto the column and eluted using a gradient of acetic acid / water and acetonitrile / acetic acid / water. In one embodiment, 0.1% acetic acid and 80% acetonitrile are used, but one skilled in the art will recognize that the proportions can be adjusted to optimize processing times and separation between the desired peptide and various impurities. Also, the gradient may be a 0.5% -1.0% per minute change (e.g., an increase in the acetonitrile solution), but may be adjusted to optimize the separation between the reaction product and the impurities. The purification method also exchanges acetate for trifluoroacetate, converting the peptide to the acetate salt form. The product exchanged with acetate is more biocompatible than the fluorinated product. Unexpectedly, the use of sodium acetate also produces a more highly purified product with fewer elimination adducts.

A medida que se recogen las fracciones, el contenido de la fracción puede controlarse mediante HPLC analítica en fase inversa eluida con TFA al 0,1% en acetonitrilo acuoso. Cualquier soporte de HPLC de fase inversa que pueda usarse para purificar el producto peptídico también puede usarse para analizar la calidad de las fracciones eluidas. En un aspecto de la divulgación, se puede usar una columna C18 (por ejemplo, utilizando sílice derivada con cadenas C18). Las fracciones de la columna de purificación que cumplen la especificación de pureza deseada pueden combinarse y liofilizarse. Las fracciones con menor pureza pueden procesarse de nuevo. Las fracciones que no se pueden procesar de nuevo para obtener un material de mayor pureza se pueden descartar.As the fractions are collected, the content of the fraction can be controlled by analytical reverse phase HPLC eluted with 0.1% TFA in aqueous acetonitrile. Any reverse phase HPLC support that can be used to purify the peptide product can also be used to analyze the quality of the eluted fractions. In one aspect of the disclosure, a C18 column can be used (for example, using silica derived with C18 chains). The fractions of the purification column that meet the desired purity specification can be combined and lyophilized. Fractions with lower purity can be processed again. Fractions that can not be processed again to obtain a higher purity material can be discarded.

La etapa de purificación separa las cadenas peptídicas que tienen la secuencia deseada de varios tipos de subproductos. El primero es el exceso de reactivos, de los cuales la secuencia peptídica deseada se separa fácilmente porque tiene una estructura química diferente y un peso molecular más alto. El segundo incluye aductos de deleción, cadenas peptídicas similares en secuencia al péptido deseado pero que tienen uno o más aminoácidos faltantes. Se ha encontrado inesperadamente que la eliminación mejorada de los aductos de eliminación aumenta la solubilidad de las cadenas peptídicas deseadas en medios acuosos y cambia diversas propiedades de los andamiajes autoensamblados. En algunas formas de realización, el producto final puede ser al menos el 75%, al menos el 80%, al menos el 85%, al menos el 90%, al menos el 95%, o al menos el 99% puro.The purification step separates the peptide chains having the desired sequence from various types of by-products. The first is the excess of reagents, of which the desired peptide sequence is easily separated because it has a different chemical structure and a higher molecular weight. The second includes deletion adducts, peptide chains similar in sequence to the desired peptide but having one or more missing amino acids. It has been unexpectedly found that the improved removal of the elimination adducts increases the solubility of the desired peptide chains in aqueous media and changes various properties of the self-assembled scaffolds. In some embodiments, the final product may be at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, or at least 99% pure.

Preparación de la solución peptídica y sus característicasPreparation of the peptide solution and its characteristics

El producto purificado se puede almacenar como un polvo o se puede volver a disolver en una solución acuosa. El producto peptídico es significativamente más soluble en agua que las formulaciones anteriores, y se pueden alcanzar concentraciones superiores al 2% o el 3%. La agitación, por ejemplo, el uso de sonicación o una mesa de agitación, ayuda a que las cadenas peptídicas entren en solución. La concentración de cadenas peptídicas en solución puede variar dependiendo de la aplicación deseada. Las cadenas peptídicas en solución se autoensamblan espontáneamente en andamiajes a través de interacciones electrostáticas. Las cadenas peptídicas autoensambladas forman un hidrogel que permanece dúctil y susceptible de fluir tras la aplicación de un estímulo apropiado.The purified product can be stored as a powder or re-dissolved in an aqueous solution. The peptide product is significantly more soluble in water than the previous formulations, and concentrations greater than 2% or 3% can be achieved. Agitation, for example, the use of sonication or a stirring table, helps the peptide chains to come into solution. The concentration of peptide chains in solution may vary depending on the desired application. Peptide chains in solution self-assemble spontaneously in scaffolds through electrostatic interactions. The self-assembled peptide chains form a hydrogel that remains ductile and capable of flowing after the application of an appropriate stimulus.

La solución peptídica puede tener una vida útil de almacenamiento de al menos un año con o sin electrolito agregado (véase a continuación).The peptide solution can have a storage life of at least one year with or without added electrolyte (see below).

La solución peptídica puede esterilizarse por radiación, si se desea. En un aspecto de la descripción, la solución peptídica es estable con respecto a la exposición a radiación gamma a aproximadamente 35 Kgrey. Si es suficiente, se puede usar menos radiación para la esterilización, por ejemplo, aproximadamente 25 Kgrey. Las soluciones peptídicas producidas usando las técnicas descritas en el presente documento son estables con respecto a la exposición a la radiación y no experimentan alteraciones estructurales tras la exposición a la radiación de esterilización. Por supuesto, las soluciones de péptidos también pueden esterilizarse por inyección a través de un filtro de 0,45 micrómetros.The peptide solution can be sterilized by radiation, if desired. In one aspect of the disclosure, the peptide solution is stable with respect to exposure to gamma radiation at about 35 Kgrey. If it is sufficient, less radiation can be used for sterilization, for example, approximately 25 Kgrey. Peptide solutions produced using the techniques described herein are stable with respect to radiation exposure and do not undergo structural alterations upon exposure to sterilization radiation. Of course, the peptide solutions can also be sterilized by injection through a 0.45 micron filter.

Formación de un andamiaje peptídico autoensamblado y sus propiedadesFormation of a self-assembled peptide scaffold and its properties

Las soluciones peptídicas se pueden formar en un andamiaje estable mediante la exposición a una solución salina monovalente. Se añade suficiente electrolito a la solución para iniciar el autoensamblaje de los péptidos en una estructura macroscópica de lámina beta. En cierto aspecto de la divulgación, la concentración del electrolito añadido es de al menos 5, 10, 20 o 50 mM. También se pueden usar concentraciones más pequeñas, por ejemplo, de 0,1 a 1 mm, o concentraciones más grandes. La elección de la concentración depende parcialmente de la fuerza iónica deseada del gel peptídico y también afecta a la velocidad de gelificación. Los electrolitos adecuados incluyen, pero sin limitación, Li+, Na+, K+, y Cs+. El electrolito hace que las cadenas peptídicas se autoensamblen en un andamiaje que sea estable con respecto a la agitación mecánica.Peptide solutions can be formed in a stable scaffold by exposure to a monovalent saline solution. Sufficient electrolyte is added to the solution to initiate self-assembly of the peptides in a macroscopic beta sheet structure. In a certain aspect of the disclosure, the concentration of the added electrolyte is at least 5, 10, 20 or 50 mM. Smaller concentrations, for example, 0.1 to 1 mm, or larger concentrations may also be used. The choice of concentration depends partly on the desired ionic strength of the peptide gel and also affects the rate of gelation. Suitable electrolytes include, but are not limited to, Li +, Na +, K +, and Cs +. The electrolyte causes the peptide chains to self-assemble into a scaffold that is stable with respect to mechanical agitation.

A bajas concentraciones, la adición de electrolito a la solución peptídica da como resultado un gel de tipo agar que presenta un flujo de líquido limitado y una alta flexibilidad. El comportamiento mecánico de los hidrogeles de baja concentración peptídica es similar al de la gelatina. Si bien es altamente flexible, el hidrogel también es quebradizo. En lugar de deformarse plásticamente, el gel se rompe en trozos separados o se fractura. Se ha encontrado que estas propiedades no se duplican en concentraciones más altas. Más bien, los geles de mayor concentración permanecen dúctiles y coherentes y son susceptibles de deformación plástica. Con una consistencia similar a la del ácido hialurónico de cadena larga, pueden inyectarse a través de una aguja de calibre 30.At low concentrations, the addition of electrolyte to the peptide solution results in an agar-type gel having a limited liquid flow and high flexibility. The mechanical behavior of hydrogels of low peptide concentration is similar to that of gelatin. While it is highly flexible, the hydrogel is also brittle. Instead of plastically deforming, the gel breaks into separate pieces or fractures. It has been found that these properties do not duplicate at higher concentrations. Rather, gels of higher concentration remain ductile and coherent and are susceptible to plastic deformation. With a consistency similar to that of long chain hyaluronic acid, they can be injected through a 30 gauge needle.

En concentraciones más altas, las soluciones de cadenas peptídicas se comportan como fluidos no newtonianos. Además, la solución se vuelve más viscosa con el tiempo. Por ejemplo, una solución al 3% mostró un límite elástico de 20-30 Pa y una viscosidad inferior a 40 cP aproximadamente una hora después de la mezcla, aumentando el límite elástico a 50-65 Pa después de 5-6 horas. Después de dos semanas, el límite elástico aumentó a 100-160 Pa, y la viscosidad aumentó a menos de 200 cP.At higher concentrations, the peptide chain solutions behave like non-Newtonian fluids. In addition, the solution becomes more viscous with time. For example, a 3% solution showed an elastic limit of 20-30 Pa and a viscosity of less than 40 cP approximately one hour after mixing, increasing the yield strength to 50-65 Pa after 5-6 hours. After two weeks, the yield strength increased to 100-160 Pa, and the viscosity increased to less than 200 cP.

El gel dúctil se comporta como un material moldeado por inyección. Los hidrogeles peptídicos que pasan a través de una aguja llenan el espacio deseado con un único bolo coherente en lugar de una masa enredada y enroscada. Es decir, el material se ensambla tanto en la escala de las cadenas peptídicas individuales como en una macroescala como un gel. Proporciona tanto un material inyectable para facilitar la administración como una red fibrosa continua que facilita el crecimiento y la proliferación celular.Ductile gel behaves like an injection molded material. Peptide hydrogels that pass through a needle fill the desired space with a single coherent bolus instead of a tangled, coiled mass. That is, the material is assembled both on the scale of the individual peptide chains and on a macroscale such as a gel. It provides both an injectable material to facilitate administration and a continuous fibrous network that facilitates cell growth and proliferation.

También se ha descubierto que los geles peptídicos de alta pureza (por ejemplo, con respecto a la composición de la cadena) presentan una degradación acelerada en comparación con los geles de pureza más baja. De hecho, los geles producidos usando las técnicas de la invención presentan una degradación más rápida in vivo que el colágeno o el ácido hialurónico. Por ejemplo, un bolo de 20011.1 del 1% de RAD16 producido usando las técnicas de la invención e implantado in vivo se degradó y se excretó en 28 días. Más del 90% de un bolo de 70 pl de RAD16 al 1% se degradó y se excretó en 14 días. Los geles de mayor concentración presentan tiempos de degradación más largos.It has also been found that peptide gels of high purity (for example, with respect to the chain composition) exhibit accelerated degradation compared to gels of lower purity. In fact, gels produced using the techniques of the invention exhibit faster degradation in vivo than collagen or hyaluronic acid. For example, a 20011.1 bolus of 1% RAD16 produced using the techniques of the invention and implanted in vivo was degraded and excreted in 28 days. More than 90% of a 70 pl bolus of 1% RAD16 was degraded and excreted in 14 days. Higher concentration gels have longer degradation times.

En cierto aspecto de la divulgación, los geles de alta pureza también son estables a pH fisiológico. Los geles se pueden llevar a pH fisiológico al equilibrarlos con una solución tampón. Por ejemplo, una capa de solución tamponada que tiene el pH deseado puede cargarse por encima o por debajo de una capa de un gel peptídico producido usando las técnicas de la invención. Este enfoque se ha utilizado, por ejemplo, para equilibrar andamiajes peptídicos con una solución salina tamponada con fosfato o medio de cultivo tisular antes del uso de los andamiajes para el cultivo de células. Después de que el gel y la solución tampón se hayan equilibrado durante cierto tiempo, el pH del gel se prueba fácilmente retirando la solución y colocando una tira de papel de pH en el gel. Un experto en la técnica reconocerá que puede ser necesario repetir el proceso varias veces para llevar el gel al pH deseado. Como alternativa, o, además, se puede usar un exceso de tampón. También se puede usar un balancín para acelerar el equilibrio del tampón y el gel. Los geles a pH fisiológico pueden conservar las propiedades físicas que tenían a un pH más bajo. Todavía pueden ser inyectados o combinados con células. Por supuesto, tales geles son mucho más compatibles con el tejido fisiológico y las células a pH fisiológico que a pH 2-3.In a certain aspect of the disclosure, high purity gels are also stable at physiological pH. The gels can be brought to physiological pH by balancing them with a buffer solution. For example, a layer of buffered solution having the desired pH can be loaded above or below a layer of a peptide gel produced using the techniques of the invention. This approach has been used, for example, to balance peptide scaffolds with a phosphate-buffered saline or tissue culture medium before use of the scaffolds for cell culture. After the gel and buffer solution have equilibrated for a certain time, the pH of the gel is easily tested by removing the solution and placing a pH paper strip on the gel. One skilled in the art will recognize that it may be necessary to repeat the process several times to bring the gel to the desired pH. As an alternative, or, in addition, an excess of buffer can be used. A rocker can also be used to accelerate the buffer and gel balance. Gels at physiological pH can retain the physical properties they had at a lower pH. They can still be injected or combined with cells. Of course, such gels are much more compatible with physiological tissue and cells at physiological pH than at pH 2-3.

De acuerdo con cierto aspecto de la divulgación, es deseable modificar el pH de una solución peptídica, por ejemplo, para elevar el pH a un pH fisiológico de ~7 - 8,5 antes de introducir la solución peptídica en un sujeto (véase a continuación) o antes de encapsular las células. Las soluciones peptídicas modificadas con pH también se pueden usar para otros fines, por ejemplo, para cultivo de tejidos o para encapsular agentes biológicamente activos. Puede ser deseable lograr la modificación del pH de una manera relativamente rápida, por ejemplo, sin la necesidad de un equilibrio prolongado con solución tampón y/o múltiples cambios de la solución tampón.According to a certain aspect of the disclosure, it is desirable to modify the pH of a peptide solution, for example, to raise the pH to a physiological pH of ~7-8.5 before introducing the peptide solution into a subject (see below). ) or before encapsulating the cells. The peptide solutions modified with pH can also be used for other purposes, for example, for tissue culture or for encapsulating biologically active agents. It may be desirable to achieve the pH change relatively quickly, for example, without the need for a prolonged equilibrium with buffer solution and / or multiple changes of the buffer solution.

Se probaron varios tampones diferentes para evaluar su capacidad para elevar el pH de una solución acuosa al 1% de péptido. Se usó el péptido RAD16-I para este estudio, y se probaron los siguientes tampones:Several different buffers were tested to evaluate their ability to raise the pH of a 1% aqueous solution of peptide. The RAD16-I peptide was used for this study, and the following buffers were tested:

1. acetato de amonio (preparado en laboratorio)1. Ammonium acetate (prepared in the laboratory)

2. citrato de sodio (preparado en laboratorio)2. sodium citrate (prepared in the laboratory)

3. acetato de sodio (preparado en laboratorio)3. sodium acetate (prepared in the laboratory)

4. bicarbonato de sodio (grado clínico fabricado por Abbott, Inc.),4. sodium bicarbonate (clinical grade manufactured by Abbott, Inc.),

5. HEPES (grado de investigación fabricado por Stem Cell Technologies, Inc.)5. HEPES (research grade manufactured by Stem Cell Technologies, Inc.)

6. Tris-HCl (preparado en laboratorio)6. Tris-HCl (prepared in the laboratory)

7. Trometamina, también denominada THAM (grado clínico fabricado por Abbott, Inc.).7. Tromethamine, also called THAM (clinical grade manufactured by Abbott, Inc.).

8. Solución salina tamponada con fosfato sin Ca o Mg (Gibco-BRL)8. Phosphate buffered saline solution without Ca or Mg (Gibco-BRL)

Todos estos tampones pudieron aumentar el pH de la solución peptídica sin destruir la capacidad de las cadenas peptídicas para ensamblarse en un andamiaje, ya sea antes o después de la adición de un electrolito. Los andamiajes ensamblados también se pueden equilibrar con un tampón para elevar el pH. Las Tablas 4 y 5 resumen los resultados obtenidos en estos experimentos. En las tablas, "Pre-sal" se refiere a los experimentos en los que se añadió un electrolito a la composición peptídica antes de la adición de la solución tampón, y "Post-sal" se refiere a los experimentos en los que se añadió un electrolito a la composición peptídica tras la adición del tampón. Las columnas "Pre-sal" y "Post-sal" indican la concentración final del tampón y el pH de la solución peptídica. Los tampones enumerados permiten que el gel peptídico alcance pH entre 4,5 y 8,5. Los geles peptídicos resultantes no fueron estables con respecto a la agitación mecánica. Por ejemplo, cuando el tampón se agitó en un gel ensamblado, la estructura peptídica se desensambló y se volvió líquida y acuosa. Se observó un fenómeno similar cuando el electrolito se agitó en soluciones no tamponadas. Dichos valores de pH son compatibles con los usos in vivo de las soluciones peptídicas e hidrogeles, ya que son diversos entre los valores de pH, por ejemplo, 6,0, 6,5, 7,0, 7,5, 8,0, etc.All these buffers could increase the pH of the peptide solution without destroying the ability of the peptide chains to assemble in scaffolding, either before or after the addition of an electrolyte. The assembled scaffolds can also be balanced with a buffer to raise the pH. Tables 4 and 5 summarize the results obtained in these experiments. In the tables, "Pre-salt" refers to experiments in which an electrolyte was added to the peptide composition before the addition of the buffer solution, and "Post-salt" refers to experiments in which it was added an electrolyte to the peptide composition after the addition of the buffer. The "Pre-salt" and "Post-salt" columns indicate the final concentration of the buffer and the pH of the peptide solution. The listed buffers allow the peptide gel to reach pH between 4.5 and 8.5. The resulting peptide gels were not stable with respect to mechanical agitation. For example, when the buffer was stirred in an assembled gel, the peptide structure was disassembled and became liquid and aqueous. A similar phenomenon was observed when the electrolyte was stirred in non-buffered solutions. Said pH values are compatible with the in vivo uses of the peptide solutions and hydrogels, since they are diverse between pH values, for example, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0 , etc.

En ambos conjuntos de experimentos, el pH de las soluciones peptídicas y los geles se determinó poniendo en contacto la solución peptídica o el andamiaje peptídico ensamblado con papel de pH que se había calibrado frente a soluciones estándar de calibración de pH. La solución peptídica se eliminó de un recipiente que la contenía y se lanza a chorro sobre papel de pH con una pipeta o, en el caso de geles peptídicos que permanecieron ensamblados en presencia de la solución tampón, la solución tampón se retiró primero y el gel peptídico se eliminó después del recipiente usando una espátula y se puso en contacto con el papel de pH.In both sets of experiments, the pH of the peptide solutions and gels was determined by contacting the peptide solution or assembled peptide scaffold with pH paper that had been calibrated against standard pH calibration solutions. The peptide solution was removed from a container containing it and sprayed on pH paper with a pipette or, in the case of peptide gels that remained assembled in the presence of the buffer solution, the buffer solution was removed first and the gel The peptide was removed after the container using a spatula and contacted with the pH paper.

Se observa que los datos experimentales indicados en el presente documento se proporcionan con fines ejemplares y no pretenden limitar la invención.It is noted that the experimental data indicated in the present document is provided for exemplary purposes and is not intended to limit the invention.

T l 4: R l -T m n m z l n n m i i n í i l 1 :T l 4: R l - T m n m z l n n i i n i i l 1:

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Uso de andamiajes peptídicos autoensamblados como rellenos de tejidoUse of self-assembled peptide scaffolds as tissue fillings

Los geles peptídicos descritos en el presente documento proporcionan una matriz a la que pueden adherirse las células y sobre la cual pueden migrar al interior de un sitio de herida. Los andamiajes peptídicos descritos en el presente documento comprenden una red de nanofibras con espacios intermedios en lugar de una matriz sólida. Tal estructura puede permitir la infiltración celular y la interacción célula-célula de una manera que se asemeja más a la configuración de las células dentro del cuerpo que lo permitido por otras técnicas y materiales de cultivo. En lugar de simplemente curarse de los bordes, toda el área de la herida puede regenerarse simultáneamente a medida que las células migran hacia el centro del andamiaje.The peptide gels described herein provide a matrix to which the cells can adhere and on which they can migrate into a wound site. The peptide scaffolds described herein comprise a network of nanofibers with intervening spaces instead of a solid matrix. Such a structure can allow cell infiltration and cell-cell interaction in a way that more closely resembles the configuration of cells within the body than is allowed by other culture techniques and materials. Instead of simply healing from the edges, the entire area of the wound can regenerate simultaneously as the cells migrate towards the center of the scaffolding.

Se pueden inyectar directamente geles de alta pureza en los sitios de la herida para facilitar la cicatrización de la herida. Por ejemplo, pueden inyectarse en sitios de biopsia o sitios de herida creados por la extirpación de un tumor. Los geles también pueden usarse para facilitar la cicatrización en heridas crónicas, tales como lesiones cutáneas y úlceras diabéticas. El uso de hidrogeles peptídicos para facilitar la cicatrización en el tejido nervioso se analiza en la Solicitud de Estados Unidos N.° 10/968.790. Por supuesto, los geles peptídicos se pueden usar para promover la regeneración tisular en sitios de herida no creados quirúrgicamente. Debido a que los geles pueden inyectarse, no hay necesidad de agrandar el sitio de herida más allá de lo que originalmente se necesitaba para extirpar el tejido enfermo. Además, el gel no necesita ser moldeado para adaptarse al sitio de herida. Más bien, simplemente llena el sitio de herida de la manera en que un líquido llena un recipiente en el que se vierte. Debido a que el gel inyectado forma un bolo coherente en lugar de hebras o hilos individuales, penetra fácilmente en los rincones y grietas de los bordes de una herida irregular.High purity gels can be injected directly into the wound sites to facilitate wound healing. For example, they can be injected into biopsy sites or wound sites created by the removal of a tumor. Gels can also be used to facilitate healing in chronic wounds, such as skin lesions and diabetic ulcers. The use of peptide hydrogels to facilitate healing in nerve tissue is discussed in U.S. Application No. 10 / 968,790. Of course, peptide gels can be used to promote tissue regeneration in wound sites not surgically created. Because the gels can be injected, there is no need to enlarge the wound site beyond what was originally needed to remove the diseased tissue. In addition, the gel does not need to be molded to adapt to the wound site. Rather, it simply fills the wound site the way a liquid fills a container into which it is poured. Because the injected gel forms a coherent bolus instead of single strands or threads, it easily penetrates the nooks and crannies of the edges of an irregular wound.

Los geles peptídicos se pueden usar como agentes de carga. Por ejemplo, se pueden inyectar geles o soluciones de péptidos debajo de la piel para rellenar las depresiones tisulares resultado de las cicatrices. También se pueden usar en lugar de inyecciones de colágeno o ácido hialurónico para rellenar la piel flácida y rellenar las arrugas. Los hoyuelos grandes también pueden ser el resultado de grandes heridas subcutáneas, por ejemplo, lesiones graves en el cráneo o la mandíbula. Los geles peptídicos se pueden usar para rellenar dichos hoyuelos, se desee o no tener la remodelación del gel en tejido natural o una cápsula de tejido fibroso. Por ejemplo, los geles peptídicos se pueden usar para un aumento mamario. No es necesario que el gel sea remodelado en el tejido mamario. Como se describe en el presente documento, los geles se pueden inyectar por vía subcutánea para hacer que la piel se estire. Por ejemplo, cuando se necesita un colgajo de piel para la cirugía, la piel se puede producir de forma autóloga inyectando un bolo de gel debajo de la piel cerca del sitio de la cirugía o en otro lugar del cuerpo. La presión del bolo de gel estira la piel existente. Para aliviar la presión, el cuerpo produce más piel en el área del bolo, al igual que el cuerpo produce piel nueva para adaptarse a un embarazo. Se puede añadir gel adicional con el tiempo para aumentar el tamaño del bolo.Peptide gels can be used as bulking agents. For example, gels or peptide solutions can be injected under the skin to fill the tissue depressions resulting from the scars. They can also be used instead of injections of collagen or hyaluronic acid to fill sagging skin and fill in wrinkles. Large dimples can also be the result of large subcutaneous wounds, for example, severe injuries to the skull or jaw. The peptide gels can be used to fill said dimples, whether or not the remodeling of the gel is desired in natural tissue or a capsule of fibrous tissue. For example, peptidic gels can be used for a breast augmentation. It is not necessary for the gel to be remodeled in the breast tissue. As described herein, the gels can be injected subcutaneously to make the skin stretch. For example, when a flap of skin is needed for surgery, the skin can be produced by autologously injecting a bolus of gel under the skin near the surgical site or elsewhere in the body. The gel bolus pressure stretches the existing skin. To relieve pressure, the body produces more skin in the area of the bolus, just as the body produces new skin to adapt to a pregnancy. Additional gel can be added over time to increase the size of the bolus.

Los tejidos internos también pueden aumentarse con geles peptídicos. Por ejemplo, se pueden inyectar geles en la uretra para prevenir el reflujo o corregir la incontinencia. En una solicitud relacionada, los geles descritos en el presente documento se pueden usar para la embolización. Por ejemplo, se pueden inyectar geles en vasos sanguíneos alrededor de un tumor o vasos que se han cortado durante la cirugía para detener el flujo de sangre. El uso de geles peptídicos como agentes hemostáticos se analiza en la Solicitud Provisional de Estados Unidos N.° 60/674.612. Como alternativa, o además, se pueden inyectar geles entre los tejidos, especialmente después de la cirugía, para prevenir la adhesión. Los geles inyectados en heridas abiertas pueden ayudar a prevenir la adhesión de los apósitos a los tejidos subyacentes. Como alternativa, los geles pueden inyectarse bajo el periostio abdominal para prevenir la formación de adherencias después de la cirugía abdominal.The internal tissues can also be increased with peptide gels. For example, gels can be injected into the urethra to prevent reflux or correct incontinence. In a related application, the gels described herein can be used for embolization. For example, gels can be injected into blood vessels around a tumor or vessels that have been cut during surgery to stop the flow of blood. The use of peptide gels as hemostatic agents is discussed in United States Provisional Application No. 60 / 674,612. Alternatively, or in addition, gels can be injected between the tissues, especially after surgery, to prevent adhesion. Gels injected into open wounds can help prevent the adhesion of the dressings to the underlying tissues. Alternatively, the gels can be injected under the abdominal periosteum to prevent the formation of adhesions after abdominal surgery.

Los geles también se pueden inyectar en el músculo cardíaco para estimular la producción muscular en las paredes cardíacas finas, como se analiza en la Publicación de Patente N.° 20040242469. Sin quedar limitado por una teoría particular, se cree que el gel peptídico inyectado en ciertos sitios de tejido crea una cavidad permisiva para el crecimiento celular y el desarrollo de tejidos. El pH del gel se puede ajustar para promover aún más el crecimiento celular y la producción de matriz extracelular, o se pueden añadir factores de crecimiento al gel peptídico para promover el comportamiento celular específico.The gels can also be injected into the heart muscle to stimulate muscle production in the thin cardiac walls, as discussed in Patent Publication No. 20040242469. Without being limited by a particular theory, it is believed that the peptide gel injected into Certain tissue sites create a permissive cavity for cell growth and tissue development. The pH of the gel can be adjusted to further promote cell growth and extracellular matrix production, or growth factors can be added to the peptide gel to promote specific cellular behavior.

Las técnicas descritas en el presente documento también pueden usarse para curar defectos ortopédicos. Por ejemplo, los geles producidos utilizando las técnicas descritas en el presente documento pueden disponerse alrededor de implantes dentales para cerrar cualquier hueco entre el implante y el tejido circundante y promover el crecimiento interno en los implantes. Los geles se pueden inyectar en los defectos del cartílago o defectos osteocondrales para evitar la formación de cicatrices. Los geles también se pueden usar para recubrir las superficies internas o rellenar los poros en los andamiajes cerámicos. Por ejemplo, un bloque tridimensional de fosfato de calcio o hidroxiapatita puede infundirse con una solución peptídica antes o después de la gelificación. La infusión puede ser asistida presionando la solución peptídica o dibujando un vacío para promover la infiltración. Como alternativa, o, además, las partículas cerámicas, especialmente los materiales de fosfato de calcio cristalinos, semicristalinos o amorfos, pueden combinarse con una solución peptídica para formar una composición inyectable. La Figura 2 muestra fotomicrografías de defectos del hueso calvarial rellenos con soluciones al 1% y al 3% tamponadas con fosfato (PBS) de cadenas peptídicas producidas como se describe en el presente documento. Ambas concentraciones peptídicas facilitaron la curación ósea superior a COLLAGRAFT™, un producto de colágeno/fosfato tricálcico, o COLLAPLUG™, un producto de colágeno absorbible. La solución peptídica facilitó el desarrollo de tejido óseo, con pocos o ningún hueco en el sitio del defecto, mientras que los defectos rellenos con COLLAGRAFT™ desarrollaron tejido cicatricial fibroso, al igual que un defecto de control no tratado. Se lograron mejores resultados con concentraciones más altas, combinaciones del gel peptídico con fosfato tricálcico, y el ensamblaje del gel usando un electrólito. El control no tratado mostró muy poca cicatrización y hueso nuevo mínimo (Figura 2B). La solución de cadena peptídica no ensamblada al 3% dio como resultado un hueco de aproximadamente la mitad del tamaño del control vacío, con más osteoide, buena vascularización y sin reacción inflamatoria (Figura 2C). El tratamiento con Collaplug dio como resultado islas discontinuas de hueso y formación de cicatriz fibrosa (Figura 2D). The techniques described herein can also be used to cure orthopedic defects. For example, gels produced using the techniques described herein can be arranged around dental implants to close any gap between the implant and the surrounding tissue and promote internal growth in the implants. Gels can be injected into cartilage defects or osteochondral defects to prevent scar formation. Gels can also be used to coat internal surfaces or fill pores in ceramic scaffolds. For example, a three-dimensional block of calcium phosphate or hydroxyapatite can be infused with a peptide solution before or after gelation. The infusion can be assisted by pressing the peptide solution or by drawing a vacuum to promote infiltration. Alternatively, or, in addition, the ceramic particles, especially the crystalline, semi-crystalline or amorphous calcium phosphate materials, can be combined with a peptide solution to form an injectable composition. Figure 2 shows photomicrographs of calvarial bone defects filled with 1% and 3% phosphate buffered solutions (PBS) of peptide chains produced as described herein. Both peptide concentrations facilitated bone healing superior to COLLAGRAFT ™, a product of collagen / tricalcium phosphate, or COLLAPLUG ™, an absorbable collagen product. The peptide solution facilitated the development of bone tissue, with little or no void at the defect site, whereas defects filled with COLLAGRAFT ™ developed fibrous scar tissue, as well as an untreated control defect. Better results were achieved with higher concentrations, combinations of the peptide gel with tricalcium phosphate, and the assembly of the gel using an electrolyte. The untreated control showed very little scarring and minimal new bone (Figure 2B). The 3% non-assembled peptide chain solution resulted in a gap of approximately half the size of the empty control, with more osteoid, good vascularization and no inflammatory reaction (Figure 2C). Treatment with Collaplug resulted in discontinuous bone islands and fibrous scar formation (Figure 2D).

El tratamiento con una solución al 3% de cadena peptídica ensamblada en NaCI dio como resultado un hueso continuo y más grueso (Figura 2E), mientras que el tratamiento con la misma solución ensamblada en medio dio como resultado un hueso discontinuo y la formación de tejido fibroso (Figura 2F). Cuando se empleó una solución al 3% sin ensamblar combinada con sangre, el sitio del defecto era detectable pero mucho más pequeño que el defecto original (Figura 2G). La combinación de Collagraft y sangre dio como resultado el desarrollo de tejido fibroso y un hueso muy delgado. El implante se reabsorbió muy lentamente (Figura 2H). Una solución al 3% de cadenas peptídicas ensambladas en medio y combinadas con fosfato tricálcico facilitaron la curación continua y completa del sitio del defecto (Figura 2I). Una mezcla 1:1 de TCP y sangre proporcionó curación discontinua; los fragmentos estaban rodeados de osteoblastos, pero se reabsorbieron lentamente (Figura 2J). Una solución al 1% de cadenas peptídicas ensambladas en medio era líquida y no era ideal para la implantación o combinación con otros materiales; sin embargo, facilitó el desarrollo de hueso continuo en el sitio del defecto, aunque el hueso no era tan grueso como después del tratamiento con soluciones de mayor concentración (Figura 2K).Treatment with a 3% solution of peptide chain assembled in NaCl resulted in a thicker continuous bone (Figure 2E), whereas treatment with the same solution assembled in medium resulted in discontinuous bone and tissue formation fibrous (Figure 2F). When a 3% solution without assembly was used in combination with blood, the defect site was detectable but much smaller than the original defect (Figure 2G). The combination of Collagraft and blood resulted in the development of fibrous tissue and a very thin bone. The implant was reabsorbed very slowly (Figure 2H). A 3% solution of peptide chains assembled in medium and combined with tricalcium phosphate facilitated the continuous and complete healing of the defect site (Figure 2I). A 1: 1 mixture of TCP and blood provided discontinuous healing; the fragments were surrounded by osteoblasts, but were slowly reabsorbed (Figure 2J). A 1% solution of peptide chains assembled in medium was liquid and was not ideal for implantation or combination with other materials; however, it facilitated the development of continuous bone at the defect site, although bone was not as thick as after treatment with higher concentration solutions (Figure 2K).

Los geles descritos en el presente documento también encuentran utilidad en aplicaciones oftálmicas. Por ejemplo, los geles se pueden usar para la reparación a corto o largo plazo del desprendimiento de retina. El gel se inyecta en el globo ocular, donde la presión adicional presiona la retina contra la pared del ojo. Debido a que el gel es transparente, los láseres todavía se pueden usar para fijar de forma permanente la retina en su lugar. En las técnicas terapéuticas de la técnica anterior, los pacientes a menudo tienen que mantener sus cabezas en posiciones incómodas para retener una burbuja de aire en su lugar contra la retina. Los geles descritos en el presente documento ejercen una presión hidrostática constante. Como resultado, se espera que, en las aplicaciones en las que las terapias de la técnica anterior requieran que una burbuja de aire se disponga contra un punto particular en la retina, reemplazar la burbuja de aire con un gel incompresible puede aliviar al menos parte de la dificultad de convalecencia después de la cirugía retiniana. Como alternativa, o además, los geles peptídicos descritos en el presente documento pueden usarse para procedimientos de pandeo escleral. El gel está dispuesto contra la superficie externa del ojo para empujar la esclerótica hacia la mitad del ojo.The gels described herein also find utility in ophthalmic applications. For example, gels can be used for short or long term repair of retinal detachment. The gel is injected into the eyeball, where the extra pressure presses the retina against the wall of the eye. Because the gel is transparent, lasers can still be used to permanently fix the retina in place. In the prior art therapeutic techniques, patients often have to keep their heads in awkward positions to retain an air bubble in place against the retina. The gels described herein exert a constant hydrostatic pressure. As a result, it is expected that, in applications where prior art therapies require that an air bubble be disposed against a particular point in the retina, replacing the air bubble with an incompressible gel can alleviate at least part of the the difficulty of convalescence after retinal surgery. Alternatively, or in addition, the peptide gels described herein may be used for scleral buckling procedures. The gel is arranged against the outer surface of the eye to push the sclera toward the middle of the eye.

En cualquiera de las aplicaciones descritas anteriormente, las soluciones peptídicas se pueden inyectar antes de la gelificación. De hecho, las soluciones de péptidos se pueden inyectar antes de la gelificación en cualquier aplicación en la que los iones puedan migrar a la solución de péptidos desde el tejido circundante y hacer que se gelifique. Por ejemplo, cuando se requiere una aguja de calibre largo o estrecho, o cuando es ventajoso para el gel infiltrar tejido denso en los bordes de un sitio de herida, la inyección de pre-gelificación proporciona un material más fluido que generará menos presión de retorno durante la inyección y puede penetrar en tejidos fibrosos densos y entre las fibrillas óseas mineralizadas. En lugar de fluir alejándose del lado de la herida, el fluido experimenta cierto autoensamblaje incluso antes de la exposición a un electrolito. Se ha observado un autoensamblaje espontáneo de cadenas peptídicas en soluciones con concentraciones de cadenas peptídicas de hasta el 5%. Esto retiene el material en su lugar sin la necesidad de una cubierta o un colgajo de tejido. Por supuesto, cuando la fuerza iónica del fluido en el sitio de inyección es insuficiente, la solución peptídica puede inyectarse después de la gelificación o puede ir seguida de una solución de electrólito.In any of the applications described above, peptide solutions can be injected prior to gelation. In fact, the peptide solutions can be injected prior to gelation in any application in which the ions can migrate to the peptide solution from the surrounding tissue and cause it to gel. For example, when a long or narrow gauge needle is required, or when it is advantageous for the gel to infiltrate dense tissue at the edges of a wound site, the pre-gelation injection provides a more fluid material that will generate less return pressure. during injection and can penetrate into dense fibrous tissues and between mineralized bone fibrils. Instead of flowing away from the side of the wound, the fluid undergoes some self-assembly even before exposure to an electrolyte. Spontaneous self-assembly of peptide chains has been observed in solutions with concentrations of peptide chains of up to 5%. This holds the material in place without the need for a cover or tissue flap. Of course, when the ionic strength of the fluid at the injection site is insufficient, the peptide solution can be injected after gelation or it can be followed by an electrolyte solution.

Opcionalmente, pueden añadirse a los geles peptídicos uno o más agentes biológicamente activos, por ejemplo, compuestos terapéuticamente activos o quimioatrayentes. Los ejemplos de dichos compuestos incluyen moléculas orgánicas sintéticas, moléculas orgánicas de origen natural, moléculas de ácido nucleico, proteínas biosintéticas tales como quimiocinas, y proteínas de origen natural modificadas. Los factores de crecimiento también se prevén para su uso en esta forma de realización de la invención, en solitario o en combinación con otros agentes biológicamente activos. Los factores de crecimiento ejemplares incluyen, pero sin limitación, citocinas, factor de crecimiento epidérmico, factor de crecimiento nervioso, factor de crecimiento transformante alfa y beta, factor de crecimiento derivado de plaquetas, factor de crecimiento de tipo insulina, factor de crecimiento endotelial vascular, factor de crecimiento hematopoyético, factor de crecimiento de unión a heparina, factor de crecimiento de fibroblastos ácidos, factor de crecimiento de fibroblastos básicos, factor de crecimiento de hepatocitos, factor neurotrófico derivado del cerebro, factor de crecimiento de queratinocitos, proteína morfogenética ósea, o un factor de crecimiento derivado del cartílago.Optionally, one or more biologically active agents, for example, therapeutically active compounds or chemoattractants can be added to the peptide gels. Examples of such compounds include synthetic organic molecules, organic molecules of natural origin, nucleic acid molecules, biosynthetic proteins such as chemokines, and modified proteins of natural origin. Growth factors are also foreseen for use in this embodiment of the invention, alone or in combination with other biologically active agents. Exemplary growth factors include, but are not limited to, cytokines, epidermal growth factor, nerve growth factor, transforming growth factor alpha and beta, platelet-derived growth factor, insulin-like growth factor, vascular endothelial growth factor. , hematopoietic growth factor, heparin-binding growth factor, acid fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, hepatocyte growth factor, brain-derived neurotrophic factor, keratinocyte growth factor, bone morphogenetic protein, or a growth factor derived from cartilage.

Por ejemplo, también pueden añadirse agentes biológicamente activos a los geles para reclutar células en un sitio de herida o para promover la producción de matriz extracelular o el desarrollo de la vascularización. Los geles también pueden incluir compuestos seleccionados para reducir la inflamación después de la implantación o para controlar el dolor. Debido a que los geles descritos en el presente documento se degradan con relativa rapidez, se pueden añadir analgésicos, por ejemplo, sin temor a que los analgésicos se administren continuamente en el sitio de herida durante meses. Además, los analgésicos potentes pueden administrarse localmente en el sitio de herida sin tener que administrarlos sistemáticamente. La administración sistémica deja a los pacientes letárgicos, y la administración a largo plazo de opiáceos aumenta el riesgo de dependencia futura a los fármacos. La administración local deja a los pacientes en alerta y puede continuar durante periodos de tiempo mucho más prolongados.For example, biologically active agents may also be added to the gels to recruit cells at a wound site or to promote extracellular matrix production or vascularization development. The gels may also include compounds selected to reduce inflammation after implantation or to control pain. Because the gels described herein degrade relatively quickly, analgesics may be added, for example, without fear of analgesics being continuously administered at the wound site for months. In addition, potent analgesics can be administered locally at the wound site without having to administer them systematically. Systemic administration leaves patients lethargic, and the Long-term opioid administration increases the risk of future dependence on drugs. Local administration leaves patients on alert and may continue for much longer periods of time.

Debido a que el gel es inyectable, se puede usar para la administración repetida y localizada del fármaco. Por ejemplo, se puede usar para administrar medicamentos contra el cáncer a un paciente para una terapia a largo plazo. Las técnicas tradicionales de quimioterapia distribuyen fármacos tóxicos en todo el cuerpo del paciente. Las técnicas de la invención pueden usarse para administrar agentes quimioterapéuticos a un sitio específico y liberarlos rápidamente o durante un periodo de días o semanas. En lugar de la administración sistémica repetida, los geles que contienen el agente deseado pueden administrarse periódicamente a un sitio deseado. Como alternativa, o adicionalmente, los agentes anticancerosos pueden administrarse localmente a un sitio del cual se acaba de extirpar un tumor. Los geles peptídicos se pueden usar como depósitos de fármacos para almacenar fármacos y liberarlos durante largos periodos de tiempo. Incluso los productos biológicos, tales como las proteínas, están estabilizados por el andamiaje peptídico y pueden liberarse durante un periodo de días, semanas o meses sin perder su potencia. Los geles peptídicos pueden producirse con agentes biológicamente activos encapsulados y almacenarse durante largos periodos de tiempo. Es decir, no es necesario almacenar el agente añadido y el péptido por separado y mezclarlos antes de la administración. Cuando el propio agente es iónico o se almacena comúnmente en medios iónicos, la adición del agente biológicamente activo a una solución peptídica hará que la solución se gelifique, atrapando al agente. Como alternativa, el agente puede combinarse con una solución iónica y añadirse a una solución peptídica. Se ha descubierto que los anticuerpos añadidos a una solución peptídica no gelificada gelifican la solución peptídica y también permanecen estables, sin difundirse fuera del gel, durante al menos nueve semanas. La vida útil prolongada de una mezcla gel-fármaco aumenta la comodidad para el proveedor de atención médica y reduce el riesgo de contaminación e infección al mezclar los materiales o transferir material de un vial a otro. En algunos casos, es posible enseñar a los pacientes a inyectarse. Cuando se indica la administración repetida durante un periodo de tiempo prolongado, la autoadministración puede ayudar al paciente a reducir las visitas hospitalarias. En una posibilidad alternativa, la solución peptídica y el agente añadido se combinan sin electrolito añadido. Después de la inyección, los iones migran hacia la solución desde el tejido circundante para gelificar la solución peptídica y encapsular el agente.Because the gel is injectable, it can be used for repeated and localized administration of the drug. For example, it can be used to administer anti-cancer drugs to a patient for long-term therapy. Traditional chemotherapy techniques distribute toxic drugs throughout the patient's body. The techniques of the invention can be used to administer chemotherapeutic agents to a specific site and release them rapidly or over a period of days or weeks. In place of repeated systemic administration, the gels containing the desired agent can be periodically administered to a desired site. Alternatively, or in addition, anticancer agents can be administered locally to a site from which a tumor has just been excised. Peptide gels can be used as drug stores to store drugs and release them for long periods of time. Even biological products, such as proteins, are stabilized by peptide scaffolding and can be released over a period of days, weeks or months without losing their potency. Peptide gels can be produced with encapsulated biologically active agents and stored for long periods of time. That is, it is not necessary to store the added agent and the peptide separately and mix them before administration. When the agent itself is ionic or is commonly stored in ionic media, the addition of the biologically active agent to a peptide solution will cause the solution to gel, trapping the agent. Alternatively, the agent can be combined with an ionic solution and added to a peptide solution. It has been found that antibodies added to an ungelled peptide solution gel the peptide solution and also remain stable, without diffusing out of the gel, for at least nine weeks. The extended shelf life of a gel-drug mixture increases comfort for the healthcare provider and reduces the risk of contamination and infection by mixing materials or transferring material from one vial to another. In some cases, it is possible to teach patients to inject themselves. When repeated administration is indicated for a prolonged period of time, self-administration can help the patient reduce hospital visits. In an alternative possibility, the peptide solution and the added agent combine without added electrolyte. After injection, the ions migrate to the solution from the surrounding tissue to gel the peptide solution and encapsulate the agent.

Como también se describe en el presente documento, los agentes biológicamente activos pueden unirse directamente a las cadenas peptídicas. Por ejemplo, dichos agentes pueden unirse a los extremos de las cadenas peptídicas durante la síntesis de péptidos. Como alternativa, o además, pueden estar ligados a través de sitios de procesamiento de agrecano, tales como los descritos en relación con la Tabla 3. Si bien hay agentes que son lo suficientemente grandes para interferir con el autoensamblaje de las cadenas peptídicas, estos no son necesariamente inadecuados para su uso con las composiciones de la invención. Más bien, el agente simplemente formará una protuberancia en la estructura de la lámina beta de las cadenas peptídicas ensambladas.As also described herein, biologically active agents can bind directly to the peptide chains. For example, said agents can be attached to the ends of the peptide chains during peptide synthesis. Alternatively, or in addition, they may be linked through aggrecan processing sites, such as those described in relation to Table 3. While there are agents that are large enough to interfere with the self-assembly of the peptide chains, they do not. they are necessarily unsuitable for use with the compositions of the invention. Rather, the agent will simply form a bulge in the beta-sheet structure of the assembled peptide chains.

La concentración o composición de los materiales que se combinan con los geles descritos en el presente documento puede variar. Por ejemplo, se puede producir una cápsula de gel que contiene una molécula particular a una concentración dada. Esa cápsula puede estar encapsulada dentro de una cápsula más grande o en una matriz que contiene varias cápsulas similares. La cápsula o matriz más grande puede contener una molécula diferente, por ejemplo, un agente biológicamente activo adicional, o una concentración diferente del mismo material.The concentration or composition of the materials that are combined with the gels described herein may vary. For example, a gel capsule containing a particular molecule at a given concentration can be produced. That capsule may be encapsulated within a larger capsule or in a matrix containing several similar capsules. The larger capsule or matrix may contain a different molecule, for example, an additional biologically active agent, or a different concentration of the same material.

Las células también pueden encapsularse dentro de los andamiajes, como se describe, por ejemplo, en las solicitudes pendientes junto con la presente U.S.S.N. 09/778.200, titulada "Peptide Scaffold Encapsulation of Tissue Cells and Uses Thereof", presentada el 6 de febrero de 2001, y en U.S.S.N. 10/877068, titulada "Self-Assembling Peptides Incorporating Modifications", presentada el 25 de junio de 2004.The cells can also be encapsulated within the scaffolds, as described, for example, in pending applications together with the present U.S.S.N. 09 / 778,200, entitled "Peptide Scaffold Encapsulation of Tissue Cells and Uses Thereof", filed on February 6, 2001, and in U.S.S.N. 10/877068, entitled "Self-Assembling Peptides Incorporating Modifications", filed on June 25, 2004.

Como también se describe en el presente documento, el producto peptídico purificado se puede proporcionar como parte de un kit. El kit puede incluir una composición peptídica purificada en forma seca o en solución, y uno o más de un electrolito, un tampón, un dispositivo de administración, un recipiente adecuado para mezclar la composición peptídica con uno o más agentes adicionales, instrucciones para preparar la composición peptídica para su uso, instrucciones para mezclar la composición peptídica con otros agentes, e instrucciones para introducir la composición peptídica en un sujeto. El dispositivo de administración puede ser, por ejemplo, un catéter, una aguja, una jeringa o una combinación de cualquiera de estos. Cuando los kits están proporcionados con una solución acuosa de cadenas peptídicas, la solución puede tener una vida útil de almacenamiento de al menos nueve semanas en condiciones predeterminadas y puede incluir un electrolito.As also described herein, the purified peptide product can be provided as part of a kit. The kit may include a purified peptide composition in dry or in solution form, and one or more of an electrolyte, a buffer, a delivery device, a container suitable for mixing the peptide composition with one or more additional agents, instructions for preparing the Peptide composition for use, instructions for mixing the peptide composition with other agents, and instructions for introducing the peptide composition into a subject. The delivery device can be, for example, a catheter, a needle, a syringe or a combination of any of these. When the kits are provided with an aqueous solution of peptide chains, the solution may have a storage life of at least nine weeks under predetermined conditions and may include an electrolyte.

Dichos kits pueden administrar un agente biológicamente activo además de la composición peptídica purificada. El Such kits can administer a biologically active agent in addition to the purified peptide composition. The

Claims (8)

REIVINDICACIONES 1. Una composición que comprende una solución acuosa de al menos el 2% y hasta el 5% en peso de cadenas peptídicas anfifílicas, en la que las cadenas peptídicas son cada una n-RADARADARADARADA-c (RAD16-I), para su uso en un método para facilitar la hemostasia por inyección directa en un sitio de herida antes de la gelificación donde los iones migran a la solución peptídica del tejido circundante y hacen que forme un gel hemostático.A composition comprising an aqueous solution of at least 2% and up to 5% by weight of amphiphilic peptide chains, wherein the peptide chains are each n-RADARADARADARADA-c (RAD16-I), for its use in a method to facilitate hemostasis by direct injection into a wound site prior to gelation where the ions migrate to the peptide solution of the surrounding tissue and cause it to form a hemostatic gel. 2. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho método para facilitar la hemostasia comprende detener el flujo de sangre en los vasos sanguíneos que se han cortado durante la cirugía. The composition for use according to claim 1, wherein said method for facilitating hemostasis comprises stopping blood flow in blood vessels that have been cut during surgery. 3. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el flujo de sangre se detiene por embolización.3. The composition for use according to claim 2, wherein the blood flow is stopped by embolization. 4. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha composición infiltra tejido denso en los bordes del sitio de herida donde los iones migran a la solución peptídica del tejido circundante y hacen que forme un gel hemostático.4. The composition for use according to claim 1, wherein said composition infiltrates dense tissue at the edges of the wound site where the ions migrate to the peptide solution of the surrounding tissue and cause it to form a hemostatic gel. 5. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la concentración de las cadenas peptídicas en la solución acuosa es superior al 2% en peso.The composition for use according to any one of the preceding claims, wherein the concentration of the peptide chains in the aqueous solution is greater than 2% by weight. 6. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la concentración de las cadenas peptídicas en la solución acuosa es de al menos aproximadamente el 3% en peso.6. The composition for use according to claim 5, wherein the concentration of the peptide chains in the aqueous solution is at least about 3% by weight. 7. La composición para su uso de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la concentración de las cadenas peptídicas en la solución acuosa es de al menos aproximadamente el 4% en peso.The composition for use according to claim 5, wherein the concentration of the peptide chains in the aqueous solution is at least about 4% by weight. 8. La composición para su uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición es al menos el 75%, al menos el 80%, al menos el 85%, al menos el 90%, al menos el 95% o al menos el 99% pura. The composition for use according to any one of the preceding claims, wherein the composition is at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least the 95% or at least 99% pure.
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