KR101475447B1

KR101475447B1 - 자기-조립 블록 코폴리머의 베시클 그리고 그것의 제조 및 사용 방법

Info

Publication number: KR101475447B1
Application number: KR1020097013635A
Authority: KR
Inventors: 티머시 제이. 데밍; 다니엘 티. 카메이; 에릭 피. 홀로우카; 빅터 제트. 썬
Original assignee: 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2014-12-23
Also published as: US20100003336A1; CA2671461C; JP2010511630A; WO2008070571A3; AU2007329531B2; ZA200903834B; EP2101734A4; WO2008070571A2; CA2671461A1; KR20090094015A; EP2101734B1; AU2007329531A1; EP2101734A2

Abstract

자기-조립 블록 코폴리머, 예컨대, 디블록 코폴리펩티드의 베시클 뿐만 아니라, 그것의 제작 및 사용 방법이 제공된다. 본 발명의 베시클은 세포내 형질도입 친수성 도메인 및 소수성 도메인을 구비하는 블록 코폴리머로 이루어진 쉘을 가진다. 몇몇 실시형태에 있어서, 베시클은 캡슐화된 활성제, 예컨대, 진단제 또는 치료제를 포함한다. 베시클은, 활성제 (예컨대, 진단제 및 치료제) 의 세포내 전달을 포함한, 다양한 상이한 응용에서의 용도를 발견한다.

베시클, 자기-조립 블록 코폴리머, 친수성 도메인, 소수성 도메인

Description

자기-조립 블록 코폴리머의 베시클 그리고 그것의 제조 및 사용 방법{VESICLES OF SELF-ASSEMBLING BLOCK COPOLYMERS AND METHODS FOR MAKING AND USING THE SAME}

정부 지원의 승인

본 발명은 미국 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 에 의해 수여된 Grant No. CHE-0415275 의 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 이 발명의 일정 권리를 가진다.

관련 출원의 상호-참조

이 출원은 2006년 12월 1일자로 출원된 선행 미국 가특허출원 제60/872,078호의 35 U.S.C 119(e) 에 의거 이점을 주장하며, 그 출원의 개시내용이 본 명세서에 참조로서 통합되어 있다.

도입

중합체 베시클 (polymeric vesicle) 은 강한 봉지재 (encapsulant) 로서의 큰 가망을 보이는 나노스케일 자기-조립 (self-assembled) 재료의 비교적 새로운 클래스이다. 리포솜에 비해, 멤브레인 형성용 중합체 빌딩 블록의 사용은 증대된 안정성, 자극 반응성 및 화학적 다양성을 가능하게 하고, 약물 전달 응용에 대해 유리함을 입증할 수도 있다 (Discher, D. E., Eisenberg, A. Polymer Vesicles, Science 297, 967-973 (2002)). 예컨대, 리신-류신 (폴리(L-리신)₆₀-블록-폴리(L-류신)₂₀, K₆₀L₂₀) 또는 글루타메이트-류신 (폴리(L-글루타민산)₆₀-블록-폴리(L-류신)₂₀, E₆₀L₂₀) 디블록 코폴리펩티드 양친매성 물질 (amphiphile) 들 중 어느 것으로 구성된 폴리펩티드 베시클이 보고되고 있다 (Holowka, E. P., Pochan, D. J., Deming, T. J. Charged Polypeptide Vesicles with Controllable Diameter, J. Amer. Chem. Soc. 127, 12423-12428 (2005)). 이들 베시클 조립체들은, 평평한 멤브레인의 형성에 알맞은

-헬리컬 소수성 세그먼트와, 이들 멤브레인에 가용성 및 유동성을 부여하는 고도로 충전된 친수성 세그먼트의 조합으로 인해 수용액 중에 형성되었다. 결과로서 생기는 재료는, 50 내지 1000 nm 범위의 직경으로 제작될 수 있고, 80 ℃ 까지 안정하고, 누설 없이 극성 내용물을 유지할 수 있고, 용이하고 재현 가능하게 다량으로 제작되는 생체모방 (biomimetic) 봉지재로서 큰 가망을 보인다 (Holowka 등의 상기 문헌).

최근에는, 여러 그룹들이 PTD (Protein Transduction Domain) 를 이용하여 카고 (cargo) 의 세포내 전달을 개선시켯고 (Rothbard, J. B., Jessop, T.C., Wender, P. A. Adaptive translocation: the role of hydrogen bonding and membrane potential in the uptake of guanidinium-rich transporters into cells, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 495-504 (2005); Futaki, S. Membrane-permeable arginine-rich peptides and the translocation mechanisms, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 547-558 (2005); Brooks, H., Lebleu, B., Vives, E. Tat peptide-mediated cellular delivery: back to basics, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 559-577 (2005); 및 Wadia, J. S., Dowdy, S. F. Transmembrane delivery of protein and peptide drugs by TAT-mediated transduction in the treatment of cancer, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 579-596 (2005)), 잘 연구된 예는 HIV-1, HIV-1 Tat 에 대한 전사 (transcription) 의 전사활성화제 (transactivator) 의 아르기닌-리치 세그먼트 (residues 49-57: RKKRRQRRR) 이다 (Brooks 등의 상기 문헌). 관련 연구에 있어서, Tat 시퀀스가 아르기닌의 단순 노나머로 대체될 수 있다는 것을 발견하였고 (Calnan, B.J., Tidor, B., Biancalana, S., Hudson, D., Frankel, A. D. Arginine-mediated RNA recognition: the arginine fork, Science 252, 1167-1171 (1991)), 이는 아르기닌의 구아니디늄 잔기 (guanidinium residue) 가 세포내로 카고를 수송하기 위한 이 시퀀스의 능력의 필수 성분임을 나타낸다 (Mitchell, D.J., Kim, D.T., Steinman, L., Fathman, C.G., Rothbard, J. B. Polyarginine enters cells more efficiently than other polycationic homopolymers, J. Peptide Res. 56, 318-325 (2000); Rothbard, J.B., Garlington, S., Lin, Q., Kirshberg, T., Kreider, E., McGrane, L., Wender, P.A., Khavari, P. A. Conjugation of arginine oligomers to cyclosporin A facilitates topical delivery and inhibition of inflammation, Nature Medicine 6, 1253-1257 (2000)). 이런 전달 때문에, 여러 그룹들은 약물, 올리고뉴클레오티드(oligonucleotide), 단백질, 나노파티클 및 리포솜과, 구아니디늄 리치 PTD 의 화학 콘쥬게이트 (conjugate) 를 제 작하였고, 그들을 시험관내 및 생체내 모두에서 광범위한 세포 종류내로 성공적으로 전달하였다 (Rothbard 등의 상기 문헌; Futaki 등의 상기 문헌; Brooks 등의 상기 문헌; 및 Wadia 등의 상기 문헌).

치료물의 세포내 전달을 위해 구아니디늄기로 기능화된 리포솜의 사용은, PTD 에 대한 직접 치료물의 화학적 콘쥬게이션 (conjugation) 보다 여러 이점을 유지하였다 (Torchilin, V.P., Rammohan, R., Weissig, V., Levchenko, T.S. TAT peptide on the surface of liposomes affords their efficient intracellular delivery even at low temperature and in the presence of metabolic inhibitors, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 9786-8791 (2001); Tseng, Y-L., Liu, J-J., Hong, R-L. Translocation of liposomes into cancer cells by cell-penetrating peptides Penetratin and Tat: a kinetic and efficacy study, Mol. Pharmacol. 62, 864-872 (2002)). 치료물에 대해 분해가능 화학 결합을 생성하지 않는 것을 제외하고는, 베시클은, 수계 루멘 (aqueous lumen) 내부의 치료물들의 균일한 복합 혼합물 및 휠씬 더 큰 카고를 운반할 수 있다. 지질계 베시클의 주요 단점은 그것의 열악한 안정성이고, 이는 PTD 시퀀스의 부착에 의해 더욱 더 나빠질 수도 있다. PTD-기능화된 지질 베시클은 보관시에 또는 세포 표면으로의 PTD 의 결합시에 그 내용물을 잃어버릴 수도 있다. 중합체 베시클은, 매우 강하고 친수성 종 및 소수성 종 모두를 캡슐화할 수 있다고 공지되어 있지만 (Discher 등의 상기 문헌; Bermudez, H., Brannan, A. K., Hammer, D. A., Bates, F.S., Discher, D. E. Molecular weight dependence of polymersome membrane structure, elasticity, and stability, Macromolecules 35, 8203-8208 (2002)), 대부분은 또한 그것의 비활성 폴리머 빌딩 블록으로 손상받으며, 이는 PTD 에 의한 후속 화학 기능화를 요구한다.

개요

자기-조립 블록 코폴리머, 예컨대, 디블록 코폴리펩티드의 베시클 뿐만 아니라, 그것의 제작 및 사용 방법이 제공된다. 본 발명의 베시클은 세포내 형질도입 친수성 도메인 및 소수성 도메인을 구비하는 블록 코폴리머로 이루어진 쉘을 가진다. 세포내 형질도입 친수성 도메인 및 소수성 도메인을 포함하는 자기-조립 블록 코폴리머가 또한 제공된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 베시클은 캡슐화된 활성제, 예컨대, 진단제 또는 치료제를 포함한다. 베시클은, 활성제 (예컨대, 진단제 및 치료제) 의 세포내 전달을 포함한, 다양한 상이한 응용에서의 용도를 발견한다.

상세한 설명

본 발명을 더욱 상세하게 기재하기 전에, 본 발명은 기재되는 특정 실시형태들에 한정되지 않고 당연히 변경될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 첨부되는 청구범위에 의해서만 한정될 것이기 때문에, 본 명세서에 이용되는 전문 용어는 단지 특정 실시형태들을 기재하기 위함이며, 그것에 제한되도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

값의 범위가 제공되는 경우, 문맥이 분명하게 다르게, 그 범위의 상한과 하한 사이, 및 그 진술된 범위내의 임의의 다른 진술된 또는 개재 값을 지시하지 않는다면, 하한의 단위의 소수 첫자리까지의 각 개재 값이 본 발명 내에 포괄된다는 것을 이해해야 한다. 이들 보다 작은 범위의 상한 및 하한은 독립적으로 그 보다 작은 범위에 포함될 수도 있고, 또한 명시된 범위에서 한계를 임의 특정적으로 제외하는 것을 조건으로 본 발명 내에 포괄된다. 진술된 범위가 한계들 중 하나 또는 양방을 포함하는 경우, 어느 하나 또는 양방의 이들 포함된 한계들을 제외한 범위는 또한 본 발명에 포함된다.

다르게 정의되지 않는다면, 본 명세서에 이용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는, 본 발명이 속하는 당업계의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 발명의 테스트 또는 실행시에 본 명세서에 기재된 것들과 유사하거나 또는 동등한 임의의 방법 및 재료가 또한 이용될 수 있지만, 대표적인 예시적 방법 및 재료가 이하에 기재된다.

임의의 공보의 인용은 출원일 이전에 공개된 것이며, 선행 발명의 힘으로 이러한 공보가 보다 앞서서 본 발명이 자격이 주어지지 않는다는 자백으로서 해석되지 않아야 한다. 또한, 제공된 공보의 날짜는 실제 공보 날짜와 상이할 수도 있어서, 개별적으로 확인될 필요가 있을 수도 있다.

문맥이 분명하게 다르게 지시하지 않는다면, 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 이용된 바와 같이, 단수형 ("a", "an" 및 "the") 은 복수의 지시 대상을 포함함에 주의한다. 또한, 청구범위는 임의의 선택적 구성요소를 제외하도록 초안작성되어 있을 수도 있음에 주의한다. 이러한 진술은 그것으로서, "부정적인" 제한의 사용, 또는 청구범위 구성요소들의 열거와 관련하여 "단독으로 (solely)", "만 (only)" 등과 같은 제외 술어의 사용에 대한 전제 기초로서 기능하도록 의도된다.

이 개시물을 읽을 때 당업자에게 자명할 것이지만, 본 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않는 한, 본 명세서에 기재되고 설명되는 개별 실시형태들 각각은 임의의 다른 여러 실시형태들의 특징으로부터 용이하게 분리되거나 또는 조합될 수도 있는 별개의 성분 및 특징을 가진다. 임의의 열거되는 방법은 열거되는 사건의 순서로 실시될 수 있고 또는 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 실시될 수 있다.

또한 본 발명을 기재할 때, 본 발명의 베시클의 실시형태가 먼저 더욱 상세하게 검토될 것이며, 그 다음 베시클을 포함하는 조성물의 실시형태의 심의뿐만 아니라 베시클 조성물을 제작 및 사용하는 양태의 검토가 행해질 것이다.

베시클

본 발명의 양태는 극성 유체 매체를 캡슐화하는 쉘로 이루어지는 베시클을 포함한다. 쉘은 다양한 상이한 구성을 가질 수도 있지만, 몇몇 실시형태에서는 구형이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 극성 유체 매체는 수계 매체, 예컨대 물이다. 본 발명의 몇몇 실시형태의 베시클은 나노-치수 베시클이고, 여기서 몇몇 실시형태에 있어서 베시클은 약 50 내지 약 1000 nm 범위 (예컨대, 약 75 내지 약 500 nm) 의 직경을 가진다. 본 발명의 베시클은 약 80 ℃ 이상까지의 온도를 포함한 다양한 조건 하에서 안정될 수도 있다. "안정된" 이란, (하기 실험 섹션에서 보고되는 것들과 유사한 조건 하에서 유지될 경우) 장기간의 시간 (예컨대, 1 주일 이상, 1 개월 이상, 2 개월 이상, 6 개월 이상) 동안에도, 베시클이 그들의 무결성을 손실하지 않고 적어도 임의의 실질적 정도로 그 내용물을 누설하지 않는다는 것을 의미한다. 추가적으로, 베시클은 비독성이고, 여기서 비독성은 이하 실험 섹션에서 기재되는 독성 분석을 이용하여 판단할 때 베시클이 거의 독성을 나타내지 않거나 또는 전혀 독성을 나타내지 않는 것을 의미한다.

본 발명의 실시형태에 따른 베시클의 쉘 성분은 자기-조립 블록 코폴리머로 이루어지는 것이고, 여기서 (후술하는 코폴리펩티드와 같은) 블록 코폴리머는 양친매성으로서 보여질 수도 있다. 쉘은 단일 종류의 자기-조립 블록 코폴리머로 이루어져, 자기-조립 블록 코폴리머에 대해 균질할 수도 있다. 대안으로서, 쉘은 상이한 2 종류 이상의 자기-조립 블록 코폴리머 (예컨대, 3 종 이상, 4 종 이상, 5 종 이상 등의 상이한 종류의 블록 코폴리머) 로 이루어져, 쉘이 블록 코폴리머에 대해 불균질할 수도 있다. 임의의 2 개의 주어진 블록 코폴리머는, 그들의 잔기 시퀀스가 적어도 하나의 잔기에 의해 상이한 경우 서로 상이하다로 고려된다.

베시클의 쉘을 이루는 코폴리머는 자기-조립 블록 코폴리머이다. "자기-조립" 이란, 적절한 조건 하에서, 코폴리머가 서로 반응하여 도 1 에 나타낸 구조와 같이, 목적 베시클 구조, 예컨대, 구형 구조를 생성할 수 있는 것을 의미한다.

자기-조립 블록 코폴리머의 양태는 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함한다. "세포내 형질도입 도메인 (intracellular transduction domain)" 이란, 세포의 내부로의 베시클의 진입을 강화 또는 용이하게 하는 기능을 하는 코폴리머의 영역을 의미한다. 예컨대, 하기 실험 섹션에 기재된 분석을 이용하여 판단할 때, 적절한 대조 (control) 에 비해, 약 2 배 이상만큼 (예컨대, 약 10 배 이상만큼을 포함한, 약 5 배 이상만큼) 세포의 내부로의 베시클의 진입을 강화한다면, 도메인은 세포내 형질도입 도메인으로 고려된다. 예를 들면, 자기-조립 폴리-L-리신-블록-폴리-L-류신 코폴리머 및 폴리-L-글루타메이트-블록-폴리-L-류신 코폴리머가 이러한 세포내 형질도입 도메인을 포함하지 않기 때문에, 이러한 자기-조립 블록 코폴리머는, 이러한 코폴리머를 제외한다고 이해해야 한다.

몇몇 실시형태에 있어서, 자기-조립 블록 코폴리머가 단독으로 또는 베시클로서 포함될 경우에는, 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함하고, 자기-조립 블록 코폴리머는 최소한의 세포독성 (cytotoxic) 이다. 관련 실시형태에 있어서, 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인 자체는 최소한의 세포독성이다. "최소한의 세포독성" 이란, 예컨대, 이하의 실험 섹션에서 기재된 분석을 이용하여 판단할 때, 적합한 대조와 비교하여 세포 생존능력의 의도된 유지이다.

몇몇 실시형태에 있어서, 관심사는 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함하는 자기-조립 블록 코폴리머이고, 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인은 다가 양이온성 (polycationic) 이다. 관련 실시형태에 있어서, 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인은 다가 양이온성이고 자체로 최소한의 세포독성이다. 특정 관심사는 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함하는 자기-조립 블록 코폴리머 또는 그의 베시클이고, 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인은 다가 양이온성이고, 자기-조립 블록 코폴리머는 최소한의 세포독성이다.

제 1 및 제 2 도메인의 길이는 동일하거나 또는 상이할 수도 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제 2 도메인의 길이는 제 1 도메인의 길이와 상이하며, 예컨대, 제 2 도메인은 제 1 도메인의 길이보다 약 2 배 내지 약 8 배 (예컨대, 약 2 배 내지 약 4 배) 더 큰 길이를 가진다.

제 1 및 제 2 도메인을 갖는 것에 추가하여, 코폴리머는 하나 이상의 추가적인 도메인, 예컨대, 2 개 이상의 추가적인 도메인을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 만약 추가적인 도메인이 존재한다면, 이러한 추가적인 도메인은 제 1 도메인과 제 2 도메인 사이에 위치될 수도 있고, 그래서 제 1 및 제 2 도메인은 코폴리머의 제 1 및 제 2 말단을 이룬다.

몇몇 실시형태에 있어서, 상이한 도메인들은 폴리펩티드 도메인들이고, 그리하여 블록 코폴리머는 블록 코폴리펩티드이다. 이들 실시형태에 있어서, 제 1 소수성 도메인은, 그 도메인이 동일한 아미노산 잔기로 이루어지는 것을 의미하는 호모폴리펩티드 도메인이거나, 또는 그 도메인이 2 종 이상의 상이한 아미노산 잔기로 이루어지는 것을 의미하는 헤테로폴리펩티드 도메인이다. 제 1 폴리펩티드 소수성 도메인의 길이는 변화될 수도 있고, 몇몇 실시형태에 있어서는 약 5 내지 약 50 개의 잔기 (예컨대, 20 개의 잔기와 같이, 약 15 내지 약 25 개의 잔기를 포함한, 약 10 내지 약 30 개의 잔기) 를 가진다. 몇몇 실시형태에 있어서, 이 도메인은 라세미 도메인 (racemic domain) 이 아니다.

제 1 소수성 도메인에 대해, 비극성 아미노산 잔기 (예컨대, 페닐알라닌, 류신, 발린, 이소류신, 알라닌, 메티오닌) 가, 통계적 랜덤 시퀀스에서 1 내지 3 개 이상의 이들 잔기를 함유하는 몇몇 실시형태에서의 임의의 주어진 도메인으로 채용된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제 1 소수성 도메인은 폴리-류신 (polyL) 도메인이다. 몇몇 실시형태에 있어서, polyL 도메인은 20 개의 잔기 길이를 가지며, 그리하여 그것은 L₂₀ 이다.

제 1 도메인에 대해서와 마찬가지로, 제 2 친수성 도메인은, 그 도메인이 동일한 아미노산 잔기로 이루어지는 것을 의미하는 호모폴리펩티드 도메인일 수도 있고, 또는 그 도메인이 2 종 이상의 상이한 아미노산 잔기로 이루어지는 것을 의미하는 헤테로폴리펩티드 도메인일 수도 있다. 제 2 폴리펩티드 친수성 도메인의 길이는 변화될 수도 있고, 몇몇 실시형태에 있어서는 약 30 내지 약 120 개의 잔기 (예컨대, 60 개의 잔기과 같이, 약 50 내지 약 80 개의 잔기를 포함한, 약 40 내지 약 80 개의 잔기) 를 가진다. 몇몇 실시형태에 있어서, 이 도메인은 라세미 도메인이 아니다.

제 2 친수성 도메인에 대해, 베시클에 세포내 형질도입 특성을 부여할 수 있는 극성 아미노산 잔기 (예컨대, 글루타민산, 아스파르트산, 아르기닌, 히스티딘, 리신, 오르니틴) 가, 통계적 랜덤 또는 블록 시퀀스에서 1 내지 3 개 이상의 이들 잔기를 함유하는 몇몇 실시형태에서의 임의의 주어진 도메인으로 채용된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제 2 친수성 도메인은 폴리-아르기닌 (polyR) 도메인이다. 몇몇 실시형태에 있어서, polyR 도메인은 60 개의 잔기 길이를 가지며, 그리하여 그것은 R₂₀ 이다.

몇몇 실시형태에 있어서, 본 발명의 베시클의 쉘 성분은 단일 종류의 자기-조립 디블록 코폴리펩티드로 이루어지고, 여기서 제 2 도메인은 제 1 도메인의 길이보다 약 2 내지 4 배 더 긴 길이 (아미노산 잔기 환산으로) 를 가진다. 이들 실시형태의 몇몇에 있어서, 디블록 코폴리펩티드는 R₆₀L₂₀ 이다.

상기를 검토할 때, 베시클은 쉘 성분 내에 수계 매체와 같은 극성 유체 매체를 포함한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 쉘에 존재하는 수계 매체는 활성제를 포함하고, 그리하여 베시클은 상당한 양의 캡슐화된 활성제를 포함한다. 활성제는 크게 변화될 수도 있고, 여기서 몇몇 실시형태에 있어서 활성제는 진단제 (예컨대, 조영제, 형광 단백질 등) 이고, 다른 실시형태에 있어서 활성제는 치료제 (예컨대, 약물) 이다.

예컨대, 본 발명의 베시클은 의료 용도에 이용될 수도 있고, 전달되는 카고는 약물 분자(들), 치료 화합물(들), 방사성 화합물(들), 화학요법제(들), DNA/RNA, 단백질, 또는 MRI 조영제일 수 있다. 전달 모드는, 이하 더욱 상세하게 검토되는 바와 같이, 예컨대, 흡입 (inhalation) 을 통한 폐로의 에어로솔 전달, 피하 주사, 섭취, (연고로서) 경피 (transdermal) 전달을 포함할 수 있다. 베시클은 또한 다른 용도에 이용될 수도 있고, 전달되는 카고는, 연구용 시약 (예컨대, 혈청 단백질, 성장 인자, 억제제, 방사성 화합물(들), DNA/RNA, 단백질, 스테로이드, 스테롤, 진단제 등) 또는 공업용 시약 (예컨대, 항균제 (anti-microbial), 항진균제 (anti-fungal), 살충제, 제초제, 비료 등) 일 수 있다. 이러한 시약의 전달 모드는, 관심있는 세포와 접촉하기 위해 적합한 임의의 형태, 예컨대, 액체, 분말, 에멀션, 크림, 스프레이 등을 포함할 수 있다.

그리하여, 높은 로드를 갖는 목적 베시클과 연관하여 또는 목적 베시클에 공유결합으로 또는 비공유결합으로 다양한 약제가 통합될 수 있다. 결과로서 생기는 베시클은 시험관내에서 및 생체내에서의 광범위한 용도 (예컨대, 시험관내에서 또는 생체내에서 세포내로의 관심있는 약제의 페이로드/카고의 전달) 에 이용될 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시형태에 있어서, 관심있는 약제는 비공유결합 방식에 의해 베시클에 로딩되어 약제는 베시클의 내부 또는 외부 표면과의 비공유결합 관계를 통해 베시클과 연관되거나 또는 극성 매체내에 분산되어 있고, 베시클 벽에 임베드될 수도 있고, 또는 그것의 조합의 형태일 수도 있다. 다른 실시형태에 있어서, 베시클의 하나 이상의 자기-조립 블록 코폴리머는 관심있는 약제에 의해 공유결합으로 변성될 수도 있다. 공유결합으로 부착될 경우, 약제는 이황화물 또는 에스테르와 같이, 생물 분해성 결합을 통해 베시클의 잔기에 부착될 수도 있고, 그 결합은 어느 일측 또는 양측에 링커 또는 스페이서를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에 있어서, 베시클은, 주어진 최종 용도에 따라, 단일 및 다수의 상이한 페이로드뿐만 아니라, 공유결합 부착된 관심있는 약제 및 비공유결합 부착된 관심있는 약제 모두를 포함할 수도 있다. 또 다른 실시형태에 있어서, 베시클은 그 카고의 전달을 위한 특정 위치에 베시클을 배달하는 표적 리간드에 의해 변성될 수도 있다 (예컨대, 친수성 세포내 형질도입 도메인은 베시클을 특별한 수용체 (receptor), 세포, 세포밖의 매트릭스 성분, 조직, 기관 (organ) 등으로 향하게 하는 표적 리간드에 부착될 수 있다).

상술한 바와 같이, 본 발명의 베시클은 세포 및 세포주 (cell line) 로의 관심있는 카고의 세포내 전달을 위한 의료용, 연구용 및 공업용 도구로서 활용될 수도 있다. 치료 및 진단 의학에서의 그 용도에 추가하여, 예컨대, 베시클은, 세포 성장, 세포사멸 (apoptosis), 분화, 정체 등을 조절하기 위해 (예컨대, 혈청 단백질, 성장 인자, 억제제, 치료물 등의 세포내 전달), 세포-기반 분석을 용이하게 하기 위해 (예컨대, 이온 지시약, 반응성 염료와 화학물질, 이미징 약제와 조영제, 일차 또는 이차 검출 및/또는 정량 성분의 세포내 전달), 그리고 일반적으로 유전체학, 단백체학 (proteomics) 과 미생물학, 면역학, 생화학, 및 분자 및 세포 생물학에 있어서의 광범위한 다른 세포-기반 응용 (예컨대, 유세포 분석 (flow cytometry), 트랜스펙션 (transfection), 착색법 (staining), 세포 배양 (cell culturing) 등) 을 위해 시약(들)을 전달하기 위한 도구로서 매우 적합하다.

다른 세포내 형질도입 시스템 (예컨대, TAT-약물 콘쥬게이트) 과 달리, 본 발명의 블록 코폴리머는 수계 용액과 같은 극성 매체에 노출될 경우 베시클에 자발적으로 자기-조립한다. 베시클은 매우 안정하고, 비공유결합으로 부착된 친수성 분자와 강하지만 가역적인 착물을 형성하고, 또한 내부/외부 표면 특성 및 다양한 카고 체적을 가지도록 조절될 수 있다. 이러한 베시클의 중요한 이점은, 친수성 세포내 형질도입 도메인이 친수성 페이로드와의 상호작용뿐만 아니라 베시클의 카고의 세포내 전달 및 흡수 (uptake) 를 위한 세포 멤브레인을 통한 베시클의 수송 모두를 용이하게 한다는 것이다. 또한, 베시클은 그것 자체가 최소한의 세포독성이다.

다른 이점은, 베시클이, 예컨대, 본 발명의 베시클내로의 캡슐화에 적합한 극성 매체에서의 그 분산 또는 함유를 위해 적합한 양친매성 계면활성제와 관심있는 소수성 카고를 혼합함으로써 또는 공유결합 부착에 의해, 소수성 페이로드 (예컨대, 스테로이드, 스테롤, 5-도데칸오일아미노플루오레세인과 같은 염료, 파클리탁셀 (paclitaxel) 과 같은 약물 등) 를 운반하도록 적응될 수 있다는 것이다. 이 목적을 위한 양친매성 계면활성제의 예는, 예를 들면, 폴리에톡실화 지방산, 예컨대, (라우르산, 올레산 및 스테아르산의 PEG-글리세롤 지방산 에스테르 뿐만아니라) 라우르산, 올레산, 및 스테아르산의 PEG-지방산 모노에스테르 및 디에스테르, 오일 및 알콜의 양친매성 에스테르교환 생성물, 스테롤 및 스테롤 유도체, 유용성 (oil-soluble) 비타민 (예컨대, 비타민 A, D, E, K 등), 지방산의 폴리글리세롤 에스테르, 뿐만 아니라, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 및 글리콜 지방산 에스테르와 같은 계면활성제의 혼합물, 수크로오스 모노팔미테이트, 수크로오스 모노라우레이트, 수크로오스 모노스테아레이트 및 수크로오스 디스테아레이트와 같은 설탕의 양친매성 에스테르, 저급 알콜 (C2 내지 C4) 및 지방산 (C8 내지 C8) 의 양친매성 에스테르 등을 포함한다.

본 발명의 베시클의 양태는, 수용성 카고를 통합하고 그것을 높은 충실도로 세포내 환경내로의 세포 멤브레인을 통해 전달하는 능력이다. 특정 관심사는 수용성 활성제로 로딩되는 베시클이다. 용어 "수용성 활성제" 는 물에 용해되거나 또는 물 또는 수용액에 대해 친화력을 가지며, 프로드러그 (prodrug) 와 같이, 일반적으로 그 자체로 주어진 활성을 나타내지만 마스킹된 형태일 수도 있는 화합물을 지칭한다. 이러한 약제는 펩티드, 단백질, 핵산, 치료제, 진단제와 같은 생물학적 활성 화합물, 그리고 살충제, 제초제 및 비료와 같은 비생물학적 물질을 포함할 수도 있다.

본 발명의 베시클 시스템에 사용될 수 있는 수용성 활성제 화합물의 예시적인 예는, 이미징 약제 또는 진단제, 진통제, 항염증제, 구충제, 항부정맥제, 항세균제 (anti-bacterial agent), 항바이러스제, 항응고제, 항울제 (anti-depressant), 당뇨병치료제 (anti-diabetic), 항간질제, 항진균제, 항통풍제 (anti-gout agent), 항고혈압제, 항말라리아제, 항편두통제, 항무스카린제 (anti-muscarinic agent), 항신생물제 (anti-neoplastic agent), 발기 부전 향상제, 면역억제제 (immunosuppresant), 항원충제 (anti-protozoal agent), 항갑상선제, 불안완화제 (anxiolytic agent), 진정제 (sedative), 최면제 (hypnotic), 신경이완제 (neuroleptic), 베타블로커 (beta-blocker), 심근 수축제 (cardiac inotropic agent), 코르티코스테로이드 (corticosteroid), 이뇨제 (diuretic), 항파킨슨제 (antiparkinsonian agent), 위장관제 (gastro-intestinal agent), 히스타민 수용체 길항제, 각질용해제, 지질 조절제, 항협심증제, Cox-2 억제제, 류코트리엔 억제제, 매크로라이드, 근육 이완제, 항골다공증제, 식욕억제제, 인식 강화제 (cognition enhancer), 요실금 치료제 (anti-urinary incontinence agent), 영양 오일 (nutritional oil), 양성 전립선 비대증 치료제 (anti-benign prostate hypertrophy agent), 필수 지방산, 비필수 지방산, 및 그것의 혼합물을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 다양한 분류의 약제에 의해 나타내진다. 마찬가지로, 수용성 활성제는 사이토카인, 펩티도미메틱, 펩티드, 단백질, 톡소이드 (toxoid), 혈청, 항체, 백신, 뉴클레오시드, 뉴클레오티드, 유전 물질의 일부, 핵산, 또는 그것의 혼합물일 수 있다. 적합한 수용성 활성제는 또한 소수성 폴리머 유사 전분, 덱스트런, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐-피롤리돈, 덱스트런, 크산탄 또는 부분 가수분해된 셀룰로오스 올리고머 등을 포함할 수도 있다.

치료 또는 예방으로서의 적합한 수용성 활성제의 특정한 비한정적인 예는, 아카보스 (acarbose); 아시클로버 (acyclovir); 아세틸 시스테인; 아세틸콜린 클로라이드; 알라트로플록사신 (alatrofloxacin); 알렌드로네이트; 알글루세라아제; 아만타딘 염산염; 암베노뮴 (ambenomium); 아미포스틴 (amifostine); 아밀로라이드 염산염 (amiloride hydrochloride); 아미노카프론산 (aminocaproic acid); 암포테리신 B (amphotericin B); 항혈우병 인자 (인간) (antihemophilic factor) (human); 항혈우병 인자 (돼지) (antihemophilic factor (porcine)); 항혈우병 인자 (재조합체) (antihemophilic factor (recombinant)); 아프로티닌 (aprotinin); 아스파라기나제 (asparaginase); 아테놀롤 (atenolol); 베실산 아트라쿠리움 (atracurium besylate); 아트로핀 (atropine); 아지트로마이신 (azithromycin); 아즈트레오남 (aztreonam); BCG 백신 (BCG vaccine); 바시트라신 (bacitracin); 베칼러민 (becalermin); 벨라도나 (belladona); 베프리딜 염산염 (bepridil hydrochloride); 블레오마이신 황산염 (bleomycin sulfate); 칼시토닌 인간 (calcitonin human); 칼시토닌 연어 (calcitonin salmon); 카보플라틴 (carboplatin); 카페시타빈 (capecitabine); 카프레오마이신 황산염 (capreomycin sulfate); 세파만돌 나페이트 (cefamandole nafate); 세파졸린 나트륨 (cefazolin sodium); 세페파임 염산염 (cefepime hydrochloride); 세픽심 (cefixime); 세포니시드 나트륨 (cefonicid sodium); 세포페라존 (cefoperazone); 세포테탄 이나트륨 (cefotetan disodium); 세포탁심 (cefotaxime); 세폭시틴 나트륨 (cefoxitin sodium); 세프티족심 (ceftizoxime); 세프트리악손 (ceftriaxone); 세푸록심 악세틸 (cefuroxime axetil); 세팔레신 (cephalexin); 세파피린 나트륨 (cephapirin sodium); 콜레라 백신 (cholera vaccine); 융모성 고나도트로핀 (chorionic gonadotropin); 씨도포비르 (cidofovir); 시스플라틴 (cisplatin); 클라드리빈 (cladribine); 브롬화 클리디늄 (clidinium bromide); 클린다마이신 (clindamycin) 및 클린다마이신 유도체; 시프로플록사신 (ciprofloxacin); 클로드로네이트 (clodronate); 콜리스티메탄산나트륨 (colistimethate sodium); 황산콜리스틴 (colistin sulfate); 코르티코트로핀 (corticotropin); 코신트로핀 (cosyntropin); 크로몰린 나트륨 (cromolyn sodium); 사이타라빈 (cytarabine); 달테파린나트륨 (dalteparin sodium); 다나파로이드 (danaparoid); 데스페리옥사민 (desferrioxamine); 데닐류킨 디프티톡스 (denileukin diftitox); 데스모프레신 (desmopressin); 디아트리조에이트 메글루민 및 디아트리조에이트 나트륨 (diatrizoate meglumine and diatrizoate sodium); 디시클로민 (dicyclomine); 디다노신 (didanosine); 디리스로마이신 (dirithromycin); 염산도파민 (dopamine hydrochloride); 도나세 알파 (dornase alpha); 염화독사쿠륨 (doxacurium chloride); 독소루비신 (doxorubicin); 에티드로네이트 이나트륨 (etidronate disodium); 에날라프릴라트 (enalaprilat); 엔케팔린 (enkephalin); 에녹사파린 (enoxaparin); 에녹사파린 나트륨 (enoxaparin sodium); 에페드린 (ephedrine); 에피네프린 (epinephrine); 에포에틴 알파 (epoetin alpha); 에리스로마이신 (erythromycin); 에스몰롤염산염 (esmolol hydrochloride); 팩터 IX (factor IX); 팜시클로버 (famciclovir); 플루다라빈 (fludarabine); 플루옥세틴 (fluoxetine); 포스카멧 나트륨 (foscamet sodium); 간시크로빌 (ganciclovir); 과립구 집락 자극 인자 (granulocyte colony stimulating factor); 과립구-대식세포 증식인자 (granulocyte-macrophage stimulating factor); 재조합 인간 성장 호르몬 (recombinant human growth hormones); 보빈 성장 호르몬 (bovine growth hormone); 겐타마이신 (gentamycin); 글루카곤 (glucagon); 글리코피롤레이트 (glycopyrolate); 성선자극호르몬 방출 호르몬 및 그 합성 유사물 (gonadotropin releasing hormone and synthetic analogs thereof); GnRH; 고나도렐린 (gonadorelin); 그레파플록사신 (grepafloxacin); B형 헤모필루스 결합 백신 (haemophilus B conjugate vaccine); A형 간염 바이러스 비활성 백신 (Hepatitis A virus vaccine inactivated); B형 간염 바이러스 비활성 백신 (Hepatitis B virus vaccine inactivated); 헤파린 나트륨 (heparin sodium); 황산인디나비르 (indinavir sulfate); 인플루엔자 바이러스 백신 (influenza virus vaccine); 인터류킨-2 (interleukin-2); 인터류킨-3 (interleukin-3); 인슐린-인간 (insulin-human); 인슐린 리스프로 (insulin lispro); 인슐린 프로신 (insulin procine); 인슐린 NPH (insulin NPH); 인슐린 아스파트 (insulin aspart); 인슐린 글라진 (insulin glargine); 인슐린 디터미 (insulin detemir); 인터페론 알파 (interferon alpha); 인터페론 베타 (interferon beta); 브롬화이트라트로퓸 (ipratropium bromide); 이포스파마이드 (ifosfamide); 일본뇌염 바이러스 백신 (Japanese encephalitis virus vaccine); 라미부딘 (lamivudine) ; 류코보린칼슘 (leucovorin calcium); 류프로리드 아세테이트 (leuprolide acetate); 레보플록사신 (levofloxacin); 링코마이신 (lincomycin) 및 링코마이신 유도체; 로부카비어 (lobucavir); 로메플록사신 (lomefloxacin); 로라카르베프 (loracarbef); 만니톨 (mannitol); 홍역 바이러스 백신 (measles virus vaccine); 수막구균 백신 (meningococcal vaccine); 메노트로핀 (menotropins); 브롬화메펜졸레이트 (mepenzolate bromide); 메살라민 (mesalamine); 메텐아민 (methenamine); 메토트렉세이트 (methotrexate); 메트스코폴라민 (methscopolamine); 메트포르민 염산염 (metformin hydrochloride); 메토프롤롤 (metoprolol); 메조실린 나트륨 (mezocillin sodium); 미바쿠리움 클로라이드 (mivacurium chloride); 유행성 이하선염 바이러스 백신 (mumps viral vaccine); 네오크로밀 나트륨 (nedocromil sodium); 브롬화네오스티그민 (neostigmine bromide); 황화메틸네오스티그민 (neostigmine methyl sulfate); 뉴론틴 (neurontin); 노르플록사신 (norfloxacin); 아세트산 옥트레오티드 (octreotide acetate); 오플록사신 (ofloxacin); 올파르드로네이트 (olpadronate); 옥시토신 (oxytocin); 파미드로네이트 이나트륨 (pamidronate disodium); 브롬화판크로니움 (pancuronium bromide); 파록세틴 (paroxetine); 퍼플록사신 (perfloxacin); 이세티온산펜타미딘 (pentamidine isethionate); 펜토스타틴 (pentostatin); 펜톡시필린 (pentoxifylline); 펜시클로버 (periciclovir); 펜타가스트린 (pentagastrin); 메실산 펜토라민 (phentolamine mesylate); 페닐알라닌 (phenylalanine); 살리실산피소스티그민 (physostigmine salicylate); 플라그 백신 (plague vaccine); 피페라실린나트륨 (piperacillin sodium); 혈소판 유도 성장 인자 (platelet derived growth factor); 폐렴구균 백신 폴리벌런트 (pneumococcal vaccine polyvalent); 폴리오바이러스 비활성 백신 (poliovirus vaccine (inactivated)); 폴리오바이러스 생백신 (OPV) (poliovirus vaccine live (OPV)); 황산폴리믹신 B (polymyxin B sulfate); 염화 프랄리독심 (pralidoxime chloride); 프람린타이드 (pramlintide); 프레가발린 (pregabalin); 프로파페논 (propafenone); 프로판텔린 브로마이드 (propantheline bromide); 브롬화피리도스티그민 (pyridostigmine bromide); 광견병 백신 (rabies vaccine); 레시드로네이트 (residronate); 리바바린 (ribavarin); 리만타딘 염산염 (rimantadine hydrochloride); 로타바이러스 백신 (rotavirus vaccine); 살메테롤 지나포에이트 (salmeterol xinafoate); 신칼리드 (sincalide); 천연두 백신 (small pox vaccine); 솔라톨 (solatol); 소마토스타틴 (somatostatin); 스파플록사신 (sparfloxacin); 스펙티노마이신 (spectinomycin); 스타부딘 (stavudine); 스트렙토키나제 (streptokinase); 스트렙토조신 (streptozocin); 염화 석사메토니움 (suxamethonium chloride); 타크린 염산염 (tacrine hydrochloride); 황산터부탈린 (terbutaline sulfate); 티오페타 (thiopeta); 티카르실린 (ticarcllin); 틸루드로네이트 (tiludronate); 티몰롤 (timolol); 조직형 플라스미노겐 활성화제 (tissue type plasminogen activator); TNFR:Fc; TNK-tPA; 트랜돌라프릴 (trandolapril); 트리메트렉사이트 글루코네이트 (trimetrexate gluconate); 트로스펙티노마이신 (trospectinomycin); 트로바플록사신 (trovafloxacin); 투보쿠라린 클로라이드 (tubocurarine chloride); 종양 괴사 인자 (tumor necrosis factor); 장티푸스 생백신 (typhoid vaccine live); 우레아 (urea); 유로키나제 (urokinase); 반코마이신 (vancomycin); 발라시클로버 (valacyclovir); 발사르탄 (valsartan); 수두 바이러스 생백신 (varicella virus vaccine live); 바소프레신 (vasopressin) 및 바소프레신 유도체; 브롬화베쿠로늄 (vecuronium bromide); 빈블라스틴 (vinblastine); 빈크리스틴 (vincristine); 비노렐빈 (vinoreibine); 비타민 B12 (vitamin B12); 와파린나트륨 (warfarin sodium); 황열 백신 (yellow fever vaccine); 잘시타빈 (zalcitabine); 자나미비르 (zanamivir); 졸렌드로네이트 (zolendronate); 지도부딘 (zidovudine); 약학적으로 허용가능한 염 (pharmaceutically acceptable salt), 이성질체 (isomer) 및 그의 유도체; 그리고 그것의 혼합물을 포함한다.

다양한 진단제는 또한 높은 로드를 가지고 목적 베시클내로 공유결합으로 또는 비공유결합으로 통합될 수 있다. 특정 관심의 진단제는, 형광 공명 에너지 전이 (FRET; fluorescence resonance energy transfer) 검출 시스템, 스핀-트랩 약제, 양자점 (quantum dot), 킬레이트제, 조영제, 염료, 식별용 방사성 동위 원소 (radiolabel), 펩티드, 핵산, 항체, 항체 단편 (antibody fragment) 등과 같은 능동 및 수동 리포터 리간드를 포함하는, 검출가능한 라벨 또는 리포터 리간드를 포함하지만, 그것에 한정되지 않는다. 진단제가 로딩된 베시클은, 감마-신티그래피, 자기 공명 영상 및 컴퓨터 단층촬영과 같은 덜 침습 기법 (less invasive modality) 에 기초하는 것들뿐만 아니라, 표준 분석 및/또는 분리-기반 검출 기법 (예컨대, 크로마토그래피, ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) 등) 을 수반하는 것들과 같은 다양한 검출 및 영상 기법 (imaging modality) 과 관련하여 이용될 수 있다.

예컨대, 베시클은, 킬레이트제 또는 2기능 킬레이트제 (예컨대, 항체, 항체 단편, 펩티드 또는 호르몬과 같은 표적 부분 (targeting moiety) 에 연결된 공유결합기 및 금속에 대한 킬레이트기) 가 로딩될 수 있고, 혈관 조영술 (angiography) (혈관 시스템 (vascular system) 의 방사선사진술 연구), 요로 조영술 (urography) (요로 (urinary tract) 의 방사선사진술 연구), 방광 조영술 (cystogram) (방광), 기관지 조영술 (bronchography) (폐 및 기관지의 방사선사진술 연구), 상부위장관 조영술 (upper GI series) 또는 "바륨 조영 검사 (barium swallow)" (인두 (pharynx), 식도, 위, 십이지장, 소장 (small intestine) 의 방사선사진술 연구), 하부위장관 조영술 (lower GI series) 또는 "바륨 관장 검사 (barium enema)" (대장 (결장) 및 직장의 방사선사진술 연구), 담낭 조영술 (cholecystography) (담낭 및 수담관의 구조의 경구 또는 IV 중 어느 하나에 의한 조영제의 도입에 따른 방사선사진술 연구), 난관 조영술 (salpingography) (난관의 방사선사진술 연구), 자궁난관 조영술 (hysterosalpingography) (자궁 및 난관의 방사선사진술 연구), 타액선 조영술 (sialography) (타액선 및 관의 방사선사진술 연구), 관절 조영술 (arthrography) (관절의 방사선사진술 연구), 척추 촬영 (discography) (척추뼈의 관절의 방사선사진술 연구), 뇌조 조영술 (cisternography) (뇌척수액 유동 패턴의 방사선사진술 연구), CAT 스캔 (조영제가 채용될 수도 있는 바디의 일부의 "단면" 으로의 X선 사진 시리즈의 해결 방법으로서 컴퓨터 X 선 체축 단층 촬영), NMR 스캔 또는 MRI (CAT 스캔에서의 밀도보다는 영역의 조합을 조직-특정 방식으로 가시화하는, 바디 또는 바디 일부의 "단면" 으로의 조직의 무선-주파수 스캔 시리즈의 컴퓨터적 해결 방법으로서 자기 공명 영상 (Magnetic Resonance Imaging)) 를 위해, (선택된 특정 약제 및 투여 기법에 따라) 이용될 수 있다.

특정 관심사는, (예컨대, 모든 의료 진단 스캔의 85% 에서 사용되며, SH 티올류, CO₂- 카르복실레이트류, NH 아민류, PO₄- 인산염, CNOH 옥심류, OH 히드록실류, P 인, 및 NC 이소니트릴류로 예시되는 음전기 킬레이트기와 같이, 환원제의 존재에서 금속-전자 도너 착물 또는 킬레이트를 용이하게 형성하고, 감마 카메라에 의한 이미징에 대해 양호한 특성을 나타내고, 킬레이트를 합성하고, 순도를 결정하고, 최소 방사선 노출로 이미징 및 투여하는데 적합한 6 시간의 짧은 반감기를 가지는) 테크네슘 (technecium) 을 채용하는 진단제이다.

예시적인 킬레이트제는, 테크네슘 알부민 (예컨대, 벽 운동 (wall motion) 및 방출 분율 (ejection fraction) 을 결정하기 위한 심장 이미징, CAD, 바이패스 수술, 심부전, 이식 전후, 심근증 (cardiomyopathy) 및 심장독소 (cardiotoxin) 로부터의 손상 (독시루비신(doxirubicin)), 테크네슘 알부민 집합체 (예컨대, 색전 (emboli) 에 의한 혈관폐색 (occlusion) 을 판정하기 위한 허파 미세순환 이미징), 테크네슘 알부민 콜로이드 (예컨대, 간경변에서와 같은 간 기능장애, 종양 전이, 및 복부 외상의 경우에 이용되는, 간 및 비장의 망내피 세포에 의해 콜로이드의 클리어런스 속도 및 관류 (perfusion) 를 판정하기 위한 이미징), 테크네슘 비스시세이트 (예컨대, 스트로크 및 병변 (lesion) 판정시에 뇌 혈류를 판정하기 위한 이미징), 테크네슘 디스오페닌 (예컨대, 만성 담낭염으로부터 급성 분리 (급성-담낭관이 차단되어 담즙이 담낭으로 가져 가지는 것을 방지), 담낭 및 총담관 그리고 최종적으로 십이지장으로의 배설에 의해 뒤따르는 생성물을 간세포가 가져온 후 간의 이미징), 테크네슘 엑사메타진 (예컨대, 국부화된 복강내 감염 및 염증성 장 질환에 대한 백혈구의 식별용 방사성 동위 원소뿐만 아니라, 스트로크, 치매, 국부 발작 부위, 생활 지원 환자에서의 뇌사를 판정하기 위한 뇌 이미징제), 테크네슘 메드로네이트 (예컨대, 스트레스 골절 진단, 골절, 파젯 (Paget) 의 질병, 골수염, 유방 및 전립선 암에서의 암 전이에 대한 스캐닝을 포함하는, 골격계 (skeletal system) 의 이미징), 테크네슘 메르티에이티드 (예컨대, 소변 유출 및 신장 기능의 이미징), 테크네슘 글루셉테이트 (예컨대, 모노클론 항체의 식별용 방사성 동위 원소), 테크네슘 펜테테이트 (예컨대, 사구체 여과 속도, 신장 연구, 뇌종양 및 뇌사에 대한 뇌의 이미징), 테크네슘 피로포스페이트 (예컨대, 통상 심장 효소를 갖는 최근 MI 의 진단을 판정하기 위한 심장 이미징), 테크네슘 라벨링된 적혈구 (예컨대, 비장 조직 손상 진단에 사용되는, 히트 주름진 세포, 활성 하부 위장관 출혈의 부위를 수술전에 국부화, 심장 연구에서의 이미징), 테크니슘 세스탐미비 (Cardiolite®) (예컨대, 심근 관류 이미징, 부갑상선 선종의 수술전 국부화 및 조기 유방암 진단), 테크네슘 숙시머 (예컨대, 트라우마, 낭종 및 스카링의 경우에 신장 실질의 판정), 테크네슘 나트륨 퍼테크네이트 TcO4-Na+ (예컨대, 갑상선 스캔을 위한 뇌 (혈뇌장벽) 에서의 갑상선, 타액선, 신장, 위 및 맥락막총에서 농축됨 및 I- 와 사이즈 및 전하 유사), 테크네슘 술퍼 콜로이드 (예컨대, 세망내피 세포 기능을 판정하기 위한 비장, 간, 뼈의 이미징, GER (gastroesophegeal reflux) 및 GI 비우는 시간을 판정하는데 이용되는 주요 약제), 테크네슘 테트로포스민 (Myoview®) (예컨대, 심근 관류 이미징), 그리고 감염의 부위에서 백혈구에 선택적으로 결합하는 테크네슘-라벨링된 항-CD 15 모노클론 항체 (예컨대, 골수염, 원인불명의 열, 수술후 농양, IBD 및 폐 이미징을 위해, 또한 충수염을 검출/이미징함으로써, 감마 카메라의 사용에 의해 1 시간 이내에 내과의사가 감염 부위의 특정 기능도를 볼 수 있게 하는 99mTc Fanolesomab (NeutroSpec®)) 와 같은 테크네슘 태그 약제 (technecium tagged agent) 를 포함한다.

테크네슘 이외의 다른 식별용 방사성 동위 원소 발생기는, 스트론튬-이트륨, 징 (zing) -구리, 게르마늄-갈륨, 스트론튬-루비듐, 갈륨 스트레이트의 착물 (예컨대, 국부화된 염증 및 감염 부위에 대한 이미징), 18F-2-플루오로-2-데옥시-D-글루코스 (예컨대, 뇌, 심장 및 암 관리 (네오플라즈마는 높은 당분해 속도를 가짐) 등에서의 대사 속도를 판정하기 위한 PET 스캐닝 (양전자 방사 단층 촬영)), 요오드 식별용 방사성 동위 원소 (예컨대, 기능적 신경모세포종 및 페오크로모사이토마스 (pheochromocytomas) 를 이미징 및 위치시키기 위한 이오벤구안 술페이트 ¹³¹I; 갑상선 이미징을 위한 나트륨 ¹²³I; 기능적 갑상선암 전이성 암종의 전체적 갑상선절제 및 치료를 위한 나트륨 ¹³¹I), 인듐 식별용 방사성 동위 원소 (예컨대, 2기능성 킬레이트제를 통한 식별용 방사성 동위 원소 모노클론 항체 및 펩티드에 이용됨; 예컨대, 종양, 골수, 및 농양 (백혈구 라벨링) 의 이미징을 위한 Fe⁺³ 과 유사하게 행동하는 인듐 클로라이드; 모노클론 항체의 라벨링을 위한 인듐 세튜모마브펜데티드 (indium satumomabpendetide); 양호한 특이성 및 양호한 이미지 품질로 인해 갈륨 식별용 방사성 동위 원소를 대체하기 위한 인듐 옥신 (8-히드록시퀴놀린), 신장 이식 및 혈소판 연구 (혈전증 위치, 수명) 를 위해 그리고 감염 국부화를 위해 혈소판 및 백혈구의 라벨링; 외에서의 CSF 스페이스 및 척수관의 이미징을 위한 인듐 펜테테이트; 소마토스타틴 수용체 리치 신경내분비 종양 및 전이의 진단을 위해 전체 바디 이미징을 위한 인듐 펜트레오티드), 탈륨 식별용 방사성 동위 원소 (예컨대, K+ 로 보이는 조직으로 유사하게 들어올려지는 가변 심근의 심장 이미징을 위한 탈륨 클로라이드), 및 폐색 영역 (obstructed region) 을 국부화하기 위해 폐 스캔 및 흡입에 의한 크세논 가스-¹³³Xn 를 포함한다.

추가적인 진단제는, 초음파 조영제 (예컨대, 퍼플렉산-n-퍼플루오로헥산 가스, 및 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DMPC)), MRI 조영제 (예컨대, 가도펜테테이트 디메글루민, 가도테리돌, 페룸목스실, 페룸옥시드, 만고포디피어 트리소듐과 같은 가돌리늄 킬레이트 화합물), 및 인듐계 화합물 (예컨대, 디아트리아조에이트 메글루민, 디스트리조에이트 나트륨, 이오파노산, 트리오파노에이트 나트륨, 이프도에이트 나트륨 (ipdoate sodium), 이오탈라메이트 메글루민 (iothalamate meglumine), 이오디파미드 메글루민, 이오헥솔, 이오파미돌, 이오베르솔, 이오딕산놀, 이소술판 블루, 펜테트레오티드) 과 같은 방사능 조영제를 포함한다.

적합한 캡슐화된 화합물은 헤모글로빈, 단백질, 효소, 면역 글로블린, 펩티드, 올리고뉴클레오티드 또는 핵산을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 기재된 베시클로 사용될 수 있는 캡슐화된 효소는, 알칼린 포스파타아제, D-아미노산 옥시다아제, 6-아미노레불리네이트 디히드라타아제, α-아밀라아제, 아밀로글루코시다아제, 아스코르베이트 옥시다아제, 아스파라기나아제, 부티릴콜리네스테라아제, 카타라아제, 카르보닉 안히드라아제, 클로로퍼옥시다아제, 콜레스테롤 에스테라아제, 키모트리프신, 키모트리프신, 사이프로신, 덱스트라나아제, DNA 포톨리아제, DNA- (아푸리닉 또는 아피리미디닉 부위) 리아제, DNA 폴리메라아제, DNA 분해 효소, 엘라스타아제, 젖산간균 헬베티커스로부터의 효소 추출, FLAVOURZYME 9, β-프룩토푸라노시다아제, β-갈락토시다아제, β-글루코시다아제, 글루코세르브로시드-β-글루코시다아제, 글루코오스 옥시다아제, 글루코오스 옥시다아제-인슐린, 글루코오스-6-포스페이트-데히드로게나아제, β-글루쿠로니다아제, 헥소키나아제, β-락타마아제, 크로모박테륨 비스코숨으로부터의 리파아제, 루시페라아제, 리소시메, 뉴트라아제, 펩신 A, 퍼옥시다아제, 퍼옥시다아제+글루코오스 옥시다아제, 포스파타아제, 시트로박터로부터의 포스파타아제, 포스폴리파아제 A2, 포스폴리파아제 C, 포스폴리파아제 D, 포스포릴라아제, 포스포트리에스테라아제, t-플라스미노겐 활성화제, 폴리뉴클레오티드 포스포릴라아제, 프로테이나아제, 프로테이나아제 K, Qo 레플리카아제/MDV-I RNA, 리보뉴클레아제 A, 룰락틴, Sn-글리세롤-3-포스페이트 O-아크릴트랜스페라아제, 스핀고밀리나아제, 스트렙토키나아제, 수퍼옥시드 디스무타아제, 수퍼옥시드 디스무타아제+카탈라아제, 트리프신, 티로시나아제, 우레아제, 및 우레이트 옥시다아제를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 명세서에 기재된 베스클로 사용될 수 있는 캡슐화된 핵산 및 핵산 시퀀스는 바이러스, 원핵생물, 진핵생물, 박테리아, 식물, 동물, 포유동물, 및 인간의 소스로부터 분리된 핵산을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 다른 종류의 핵산은 안티센스 올리고뉴클레오티드, RNAi 제, 압타머 (aptamer), 프라이머, 플라스미드, 촉매성 핵산 분자, 예컨대, 리보자임, 트리플렉스 형성 분자, 및 항혈관형성 (antiangiogenic) 올리고뉴클레오티드를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 다른 예는, 예들 들면 플라스미드 또는 바이러스를 자체적으로 복제한 것과 같이, 벡터에 통합되거나, 또는 예컨대, 동족 재조합 또는 부위-특정 재조합에 의해 유전자에 도입되는 DNA 단편 또는 변성 유전자로서 또는 트랜스유전자로서, 원핵생물 또는 진핵생물의 유전자 DNA 에 삽입하는, 또는 예컨대, PCR, 제한 엔도뉴클레아제 소화, 또는 화학적이나 시험관내 합성에 의해 생성되는 cDNA 또는 유전자의 또는 cDNA 단편과 같이, 별도 분자로서 존재하는, 재조합 DNA 분자를 포함한다. 유용한 핵산은 또한 임의의 자연적 또는 비자연적 발생 폴리펩티드를 인코딩하는 임의의 재조합 DNA 분자를 포함할 수 있다. 다른 핵산은 RNA, 예컨대, 분리된 DNA 분자에 의해 인코딩되거나 또는 화학적으로 합성되는 mRNA 분자, 짧은 간섭 RNA 분자 (즉, RNAi 약제) 등을 포함한다. 용어 "핵산", "뉴클레티드", "올리고뉴클레오티드", "DNA" 및 "RNA" 는 당업자에게 공지되어 있다. 이들 용어의 정의는 또한 본 명세서에 참조로서 통합된, the World Intellectual Property Organization (WIPO) Handbook on Industrial Property Information and Documentation, Standard ST. 25: Standard for the Presentation of Nucleotide and Amino Acid Sequence Listings in Patent Applications (1998) (부록 2 의 표 1 내지 표 6 을 포함) (이하, "WIPO Standard ST.25 (1998)" 이라 함) 에서 발견된다. 본 명세서에 기재된 몇몇 양태에 있어서, 용어 "핵산", "DNA", 및 "RNA" 는 유도체 및 생물학적 기능 동등물을 포함한다. 본 명세서에 기재된 몇몇 양태에 있어서, 용어 "핵산", "핵산 시퀀스", 및 "올리고뉴클레오티드" 는 상호교환가능하게 사용된다. 이들 용어는 뉴클레오티드의 폴리머 (디뉴클레오티드 이상), 예컨대, 길이 2 내지 약 100 뉴클레오티드의 폴리머를 포함하고, 길이 약 101 내지 약 1,000 뉴클레오티드의 폴리머를 포함하고, 길이 약 1,001 내지 약 10,000 뉴클레오티드의 폴리머를 포함하고, 그리고 길이 10,000 초과의 뉴클레오티드의 폴리머를 포함하는 것을 지칭한다.

다른 양태에 있어서, 단백질 및 펩티드와 같은 아미노산 및 아미노산 시퀀스는 본 명세서에 기재된 베시클로 사용될 수 있다. 적합한 단백질은 인슐린 및 펩신을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 캡슐화된 단백질 및 펩티드는 예컨대, GLP-1, CCK, 항균제 펩티드 및 항혈관형성법과 같은 큰 분자량 치료 펩티드 및 단백질을 포함할 수 있다. 리포솜에 통합될 수 있는 인슐린과 같은 단백질은, Kim 등에 의한 Int.J.Pharm., 180,75-85, 1999 에서 발견될 수 있고, 이것은 캡슐화된 단백질 및 펩티드의 교시에 대한 참조로서 본 명세서에 통합되어 있다. 용어 "아미노산" 및 "아미노산 시퀀스" 는 당업자에게 공지되어 있다. 이들 용어의 정의는 또한 WIPO Standard ST.25 (1998) 에서 발견된다. 본 명세서에 기재된 몇몇 양태에 있어서, 용어 "아미노산" 및 "아미노산 시퀀스" 는 WIPO Standard ST.25 (1998) 에서 특정적으로 정의될 수 없는 D-아미노산 및 L-아미노산을 포함한 유도체, 모방체 (mimetic), 및 유사체를 포함한다. 용어 "펩티드" 및 "아미노산 시퀀스" 는 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용되고, 펩티드 결합을 통해 통상적으로 결합된 아미노산 (디펩티드 이상) 의 임의의 폴리머를 지칭한다. 용어 "펩티드" 및 "아미노산 시퀀스" 는 올리고펩티드, 단백질 단편, 유사체, 뉴테인 등을 포함한다.

베시클 포함 조성물

또한, 본 발명의 양태는 예컨대, 상술한 바와 같이 본 발명의 복수의 베시클을 포함하는 조성물을 포함한다. 소정 조성물에서의 베시클의 농도는 가변적이고, 약 90 내지 약 100% 등의 약 5 내지 약 100%의 범위일 수도 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 조성물은 상기 조성물에 존재하는 베시클에 대하여 낮은 사이즈 다분산성을 나타내는 것을 특징으로 한다. "낮은 사이즈 다분산성" 이란, 상기 조성물 중의 베시클이 약 5%까지 등의 약 10%까지 서로 상이한 직경을 갖는 것을 의미한다. 상술한 바와 같이, 상기 베시클은 진단제 또는 치료제 등의 활성제를 포함할 수도 있다.

몇몇 실시형태에 있어서, 상기 조성물은 약학적 조성물이다. 필요한 환자 등의 대상 또는 호스트에 본 발명의 제제를 투약하는 적합한 다양한 방법이 이용가능하다. 특정 제제를 투여하기 위하여 하나 보다 많은 루트가 사용될 수 있지만, 특정 루트가 다른 루트보다 더욱 빨리 효과적인 반응을 제공할 수 있다. 임의의 편리한 약학적으로 허용가능한 첨가제 (excipient) 가 채용될 수 있다. 상기 조성물을 투여하는데 사용되는 특정 방법 및 특정 화합물에 의해서 첨가제의 선택이 부분적으로 결정될 것이다. 따라서, 본 발명의 약학 조성물의 광범위한 적합한 제제가 있다. 하기 방법 및 첨가제는 단지 예이고, 이들로 한정되는 것은 아니다.

경구 투여에 적합한 제제는 (a) 물, 식염수 또는 오렌지 주스 등의 희석액에 용해된 유효량의 화합물 등의 액체 용액; (b) 고체상 또는 입자상으로서 소정량의 활성 성분을 각각 함유하는 캡슐, 샤셋 (sachet) 및 정제; (c) 적절한 용액 중의 현탁액; 및 (d) 적당한 에멀션을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 정제형은 락토오스, 만니톨, 콘 전분, 감자 전분, 미결정질 셀룰로오스, 아카시아, 젤라틴, 콜로이달 실리콘 디옥시드, 크로스카멜로스 나트륨, 탤크, 마그네슘 스테아레이트, 스테아린산 및 기타 첨가제, 착색제, 희석제, 완충제, 습윤제, 방부제, 향미제 및 약학적 상용가능한 첨가제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 로젠지 (lozenge) 형은, 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 젤라틴 및 글리세린 등의 불활성 베이스 또는 수크로오스 및 아카시아에 활성 성분을 포함시킨 페스틸 뿐만 아니라, 향료, 일반적으로 수크로오스 및 아카시아 또는 트래거컨스에 활성 성분을 포함시킬 수 있고, 상기 활성 성분 이외에 이러한 첨가제를 함유하는 에멀션, 겔을 포함할 수 있다. 등이 공지 분야에 알려져 있다.

본 발명의 목적 제제는 흡입에 의해 에어로솔 제제로 투입될 수 있다. 이들 에어로솔 제제는 예컨대, 디클로로디플루오로메탄, 프로판, 질소 등의 가압 허용성 추진제로 주입될 수 있다. 또한, 이들은 예컨대, 분무기나 연무기에 사용되기 위한 비가압식 조제품용 약학물질로서 제형화될 수도 있다.

비경구 투약에 적합한 제제는 산화 방지제, 완충제, 정균제 (bacteriostat), 및 등장의 제제를 대상으로 하는 수령자의 혈액으로 되게 하는 용질을 함유할 수 있는 수계 및 비수계 등장성 멸균 주사액, 및 현탁제, 가용화제, 증점제, 안정제 및 방부제를 포함할 수 있는 수계 및 비수계 멸균 현탁액을 포함한다. 상기 제제는 앰플 및 바이알 등의 일회 또는 다회 포장용기에 존재할 수 있고, 사용 직전에 주사를 위하여 멸균 액상 첨가제, 예컨대, 물의 첨가만을 요구하는 냉동 건조(동결 건조) 조건에 저장될 수 있다. 즉석 주사액 및 현탁액이 상술된 종류의 멸균 분말, 입자 및 정제로부터 제조될 수 있다.

국부적 투여에 적합한 제제는 상기 활성 성분 이외에 당업계에서 적절한 캐리어 (carrier) 를 크림, 겔, 페이스트 또는 폼 (foam) 으로서 존재될 수도 있다.

또한, 유화성 베이스 또는 수용성 베이스 등의 각종 베이스와 혼합됨으로써 제공된다. 질 투여에 적합한 제제는 페서리, 탐폰, 겔, 페이스트, 폼으로서 존재될 수도 있다.

시럽, 엘릭서 및 현탁액 등의 경구 또는 직장 투여를 위한 단위 투약량 형태가 제공될 수 있고, 여기서, 각각의 투약량 단위, 예컨대, 1작은술, 1큰술, 정제 또는 좌약은 하나 이상의 억제제를 함유하는 소정량의 조성물을 함유한다. 동일하게, 주사 또는 정맥내 투여를 위한 단위 투약량 형태는 멸균수, 일반적인 식염수, 또는 그 밖의 약학적으로 혀용가능한 캐리어에 용액으로서의 조성물에 억제제(들)를 포함할 수도 있다.

여기서, "단위 투약량 형태"란, 약학적으로 허용가능한 희석액, 캐리어 또는 비히클과 관련하여 바람직한 효과를 생성하도록 충분한 양으로 산출된 소정량의 본 발명의 화합물을 함유하는, 인간 또는 동물 대상에게 단위 투약량으로서 적합한 물리적인 별도 단위를 지칭한다. 본 발명의 신규한 단위 투약량 형태의 상세는 사용되는 특정 화합물 및 달성되는 효과, 및 호스트에서의 각각의 화합물과 관련된 약력학에 따른다.

당업자는 특정 화합물의 기능, 전달 비히클의 성질 등에 따라서 복용 정도가 달라질 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 소정 화합물에 대한 바람직한 용량은 각종 방법으로 당업자에 의해서 용이하게 산출된다.

본 발명의 배경하에 동물, 특히, 인간에 대해 투여되는 투약은 합리적인 타임 프레임을 걸쳐 상기 동물에 예방 또는 치료 반응에 효과적이도록 충분해야 한다. 당업자는 병의 중증도 및 단계 뿐만 아니라 사용되는 특정 화합물의 세력, 동물의 컨디션 및 동물의 체중을 포함한 여러가지 요인에 따라서 달라짐이 이해될 것이다. 또한, 상기 투약의 크기는 특정 화합물의 투약을 수반할 수도 있는 어떠한 부작용의 존재, 성질 및 정도에 의해 산출될 수 있다.

제조 방법

또한, 본 발명의 양태는 상기한 바와 같이 베시클을 제조하는 방법을 포함한다. 일반적으로 상기 방법은 상술한 바와 같이 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함하는 자기 조립 블록 코폴리머를 포함하는 극성 유체 매체의 혼합물을 제공한 후, 상기 베시클을 제조하기 위해 충분한 조건 하에서 상기 혼합물을 유지시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 혼합물은 수계 매체에 존재하는 충분한 양의 코폴리머(들)를 포함하고, 여기서, 상기 수계 매체는 예컨대, 상술한 바와 같은 활성제를 하나 이상 더 함유할 수도 있다. 상기 혼합물에 존재하는 코폴리머의 양은 변경될 수도 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 코폴리머의 양은 약 1 내지 약 2% 를 포함한 약 0.5% 내지 약 3% 등의 약 0.1중량/부피(w/v)% 내지 약 5중량/부피(w/v)% 의 범위이다. 필요한 경우, 활성제, 예컨대, 수용성 활성제의 농도는 변경될 수도 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 혼합물에 존재하는 활성제의 농도는 약 1마이크로M 내지 약100마이크로M 등의 약 1nM 내지 약 100mM의 범위이다. 또한, 이 농도는 활성제의 효능에 따라서 변경될 수도 있다.

제공된 혼합물은 충분한 조건 하에서, 예컨대, 자기 조립 반응 조건 하에서 유지되어 소망의 베시클을 제조한다. 적합한 조건은 베시클로 상기 이종의 코폴리머 빌딩 블록의 회합 또는 자기 조립체를 제공하기에 충분한 조건이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 코폴리머의 자기 조립체가 발생하는 조건은 생리기능적 조건이거나 각각의 성분 단백질이 안정될 수 있는 실험실 조건이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 조건은 약 6 내지 8 등의 약 4 내지 10 의 pH 범위를 갖는 수계 매체이고, 여기서, 온도는 약 4℃ 내지 100℃의 범위이다.

소망되는 경우, 복수의 베시클을 포함하는 제품 조성물은 여과되거나 다른 방식으로 분류되어 상기 조성물에서의 베시클의 사이즈에 대하여 낮은 다분산성을 갖는 조성물을 제조한다. 또한, 상기 베시클을 제조하는 방법의 실시형태에 관한 상세는 이하의 실험 섹션에서 확인될 수 있다. 또한, (Holowka, E.P., Pochan, D.J.,Deming, T.J.Charged Polypeptide Vesicles with Controllable Diameter, J. Amer, Chem, Soc. 127, 12423-12428(2005))에 기재된 프로토콜이 채용될 수도 있고, 여기서, 참조된 Holowka 등에게 채용된 코폴리머는 예컨대, 상술한 바와 같이 본 발명에서 채용된 코폴리머로 대체된다.

용도

예컨대, 치료제 또는 진단제와 같은 캡슐화된 화합물을 포함할 수도 있는 상기 기재된 베시클은 용도가 다양하다. 하나의 양태에 있어서, 본 명세서에서는 상술한 바와 같은 캡슐화된 화합물 (예컨대, 활성제) 을 함유하는 베시클을 대상에게 투여하는 것을 포함하는, 대상의 질병을 치료 또는 예방하는 방법이 기재되어 있다. 상기 캡슐화된 화합물의 선택은 대상의 특정 목적 질병에 근거한다.

소정 대상에게 투여된 베시클의 투약량은 전달이 야기되어 소망 효과를 충분히 발생할 정도로 많아야 한다. 상기 투약량은 원하지 않는 교차 반응, 아나필락스 반응 등의 부작용을 일으키지 않도록 너무 크기 않아야 한다. 일반적으로 상기 투여량은 대상의 연령, 상태, 성별 및 질병의 정도에 의해 달라질 것이며, 당업자에 의해 결정될 수 있다. 상기 투약량은 어떠한 카운터인디케이션(counterindication)의 경우라도 개인의 의사에 의해서 조절될 수 있다. 상기 투약량, 투약량 스케줄 및 투여의 루트는 부작용이 전달되는 것이 회피되도록 입, 코, 질, 직장, 안구, 근육내, 피내, 피하, 정맥, 종양내, 흉막내, 복강내 또는 그밖의 투여의 실질적인 루트에 따라서 변경될 수 있다.

본 명세서에 기재된 베시클은 약학적으로 허용가능한 캐리어와 조합으로 치료에 사용될 수 있어 상기 조성물 등의 약학적 조성물을 제조한다.

하나의 형태에 있어서, 상기 베시클은 설치류 (rodent), 개, 고양이, 말, 소, 양 또는 인간 이외의 영장류 등을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는 인간 또는 동물 등의 인정된 병상으로부터 완화 또는 개선을 필요로 하는 대상에게 투여된다. 상기 베시클은 국부 치료가 요구되는지, 전신 치료가 요구되는지에 따라서, 또한 치료할 범위에 따라서 다수의 방법으로 대상에게 투여될 수 있다. 투여는 국소적으로(안구, 질, 직장, 비강내를 포함), 흡입에 의해 경구로 또는 비경구적으로 예컨대, 점적 주사, 피하 주사, 복강내 주사 또는 근육내 주사에 의해 이루어질 수 있다. 본원의 베시클은 정맥, 복강내, 극윤, 피하, 종양내, 강내 또는 경피로 투여될 수 있다.

다른 형태에 있어서, 본 명세서에는 (a) 상기 베시클-캡슐화된 화합물의 공지의 활성 또는 약학적 활성을 측정; (b) 상기 상응하는 비캡슐화된 화합물의 동일한 활성 또는 약학적 활성을 측정함으로써 활성에 대해 베시클-캡슐화된 화합물을 스크리닝하는 방법이 있다.

상기 베시클-캡슐화된 화합물이 스크린될 수 있는 활성은 생물활성 화합물과 관련된 임의 활성을 포함할 수 있다. 이하, 본 스크리닝 방법으로 측정할 수 있는 다수 활성의 부분 리스트가 있다: 1. 수용체 작용약/수용체 길항약: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 예의 요약은 "The RBI Handbook of Receptor Classification and Signal Transduction" K.J.Watling, J.W.Kebebian, J.L.Neumeyer, eds. Research Biochemical International, Natick, MA, 1995 및 그 참고 문헌에서 확인될 수 있다: 분석 방법은 T. Kenakin "Pharmacologic Analysis of Drug-Receptor Interactions" 2nd Ed. Raven Press, New York, 1993, 및 그 참고문헌에서 확인될 수 있다; 효소 저해: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 예의 요약은 H. Zollner "Handbook of Enzyme Inhibitors", 2nd Ed. VCH Weinheim, FRG, 1989, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다; 중추신경계, 자율신경계(심장혈관 및 위장관), 항히스타민성, 항염증성, 마취제, 세포독성, 및 피임 활성: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 예의 요약은 E. B. Thompson, "Drug Bioscreening: Drug Evaluation Techniques in Pharmacology, "VCH Publishers, New York, 1990, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다; 항암 활성: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 예의 요약은 I. J. Fidler 및 R. J. White "Design of Models for Testing Cancer Therapeutic Agents, "Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1982, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다; 항생제 및 항바이러스 (특히, 항-HIV) 활성: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 예의 요약은 "Antibiotics in Laboratory Medicine, "3rd Ed., V. Lorian, ed. Williams and Wilkens, Baltimore, 1991, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다. 상기 활성을 측정하는 항-HIV 스크린의 요약은 "HIV Volume 2: Biochemistry, Molecular Biology and Drug Discovery," J. Karn, ed., IRL Press, Oxford, 1995, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다; 면역조절 활성: 상기 활성을 측정하는 특정 스크린의 요약은 V. St. Georgiev, "Immunomodulatory Activity of Small Peptides, "Trends Pharm. Sci. 11, 373-378 1990에서 확인될 수 있다; 약물동태 특성: 상기 스크린 방법에서 조사된 약학적인 활성은 반감기, 용해도 및 안정성 등이 포함된다. 예컨대, 약물동태 특성의 분석 및 측정 방법은 J. -P. Labaune "Handbook of Pharmacokinetics: Toxicity Assessment of Chemicals, "Ellis Horwood Ltd., Chichester, 1989, 및 그 참조문헌에서 확인될 수 있다; 산소 운반력: 헤모글로민 등의 화합물의 기능적 능력은 체내 및 체외 모두에서 평가된다. 방법 및 분석은 Reiss, Chem. Rev., 101, 2797,2001 및 그 참조문헌; Rabinovici et al., Circulatory Shock, 32,1, 1990; Methods Enzymol., Vols. 231 & 232; Proctor, J. Trauma, 54, S106, 2003 및 그 참조문헌에 기재되어 있다.

상기 스크리닝 방법에 있어서, 상기 베시클은 본 명세서에 기재된 베시클 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 비캡슐화된 화합물에 상응하는 상기 캡슐화된 화합물은 본 명세서에 기재된 캡슐화된 화합물 중 어느 하나일 수 있다.

따라서, 여기서 고려된 스크리닝법에 있어서는 캡슐화 화합물, 즉 베시클-캡슐화 화합물을 갖는 임의의 베시클은, 활성이 공지된 대응하는 비캡슐화 화합물과 비교하여 동일 또는 상이한 레벨에서의 동일 또는 유사한 활성을 갖는지의 여부를 결정할 수 있다. 측정단계를 어떻게 행하는지의 상세에 따라서 본 스크리닝법은 a)단계의 캡슐화 화합물의 활성과는 정량적으로 다른 b)단계의 비캡슐화 화합물에 의해 발현되는 활성을 검출하는데에도 사용될 수 있다.

또한, 스크리닝법은 동일 또는 유사한 활성에서의 차이를 검출 및 측정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명하는 스크리닝법은 베시클-캡슐화 화합물의 차이가 비캡슐화 화합물의 생물 활성을 현저히 변화시키는 상황을 고려한 것이다.

시스템 및 키트 (kit)

상기 방법에 사용되는 제제를 갖는 시스템 및 키트를 제공한다. 편리하게도 상기 제제는 단위 투약량 형태로 제공될 수도 있고, 이 형태는 종래 공지되어 있다.

이러한 시스템 및 키트에는, 예컨대 단위 투약의 제제를 함유하는 용기 이외에, 본 발명의 방법에 있어서의 목적 제제의 용도, 예컨대 세포 증식성 질환 상태를 치료하는데 사용하는 상기 단위 투약에 대한 설명을 기재한 정보적 의약품 사용 설명서가 있다.

이들 설명은 각종 형태로 대상 시스템 및 키트에 표시될 수 있고, 그 중 하나 이상이 키트에 표시될 수 있다. 이들 설명을 표시할 수 있는 형태 중 하나는 키트의 포장, 의약품 사용설명서 등에 적당한 매체 또는 기재 상에 정보가 인쇄된 인쇄물, 예컨대 정보가 인쇄된 인쇄지이다. 다른 수단으로는 정보가 기록되어 있는 디스켓, CD 등의 컴퓨터 판독가능한 매체일 수도 있다. 이들 설명을 표시할 수 있는 또 다른 수단으로는 먼 곳에서도 인터넷을 통해 정보를 액세스하는데 사용될 수 있는 웹사이트 주소이다.

다음의 실시예는 한정을 위해서가 아닌 예시를 위해서 제공된다.

도 1 의 A 내지 E 는 R₆₀L₂₀ 베시클의 형성 및 특성으로서, (A) 는 R₆₀L₂₀ 베시클의 제안된 자기-조립체의 개략도, (B) 는 1.0 ㎛ 압출된 베시클의 LSCM 이미지 (Bar = 5 ㎛), (C) 는 Texas Red 라벨링된 덱스트런을 함유하는 베시클의 LSCM 이미지 (전체 용액 농도 = 1 μM) (Bar = 5 ㎛), (D) 는 100 nm Nucleopore 폴리카보네이트 (PC) 멤브레인 필터를 통해 압출되었는 네거티브 스테인드 (negatively stained) 베시클의 TEM 이미지 (Bar = 200 nm), (E) 는 상이한 PC 멤브레인 필터들 (0.1, 0.2, 0.4 및 1.0 ㎛) 을 통한 압출 후 DLS 를 사용하여 결정되는 베시클 직경을 나타낸다.

도 2 의 A 내지 F 는 벌크 멤브레인들을 가로지르는 폴리펩티드 베시클의 수송으로서, (A) 는 1:1 수계 완충액 (0.5 mL; 10 mM NaH₂PO₄, 100 mM NaCl, pH 7.4)/클로로포름 혼합물 중의 1% (w/v) R₆₀L₂₀ 베시클 현탁액의 육안 및 LSCM 이미지, (B) 는 수계 완충액/클로로포름 혼합물 + EYPG (10 mM) 중의 1% (w/v) R₆₀L₂₀ 베시클 현탁액의 육안 및 LSCM 이미지, (C) 는 수계 황산나트륨 용액 (10 mM) 에 첨가된 B 중의 샘플로부터의 클로로포름층의 육안 및 LSCM 이미지, (D) 는 수계 완충액/클로로포름 혼합물 + EYPC (10 mM) 중의 1% (w/v) R₆₀L₂₀ 베시클 현탁액의 육안 및 LSCM 이미지, (E) 는 수계 완충액/클로로포름 혼합물 + EYPC (10 mM) 중의 1% (w/v) K₆₀L₂₀ 베시클 현탁액의 육안 및 LSCM 이미지, LSCM 이미지에 대한 Scale Bar = 5 ㎛, (F) 수계 완충액/클로로포름 혼합물 + EYPG (10 mM) 중에 현탁된 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (전체 용액 농도 = 1μM) 을 함유하는 1% (w/v) R₆₀L₂₀ 베시클의 육안 및 LSCM 이미지이다.

도 3 의 A 내지 H 는 시험관내에서 세포내로의 폴리펩티드 베시클의 수송으로서, (A) 및 (B) 는 각각 혈청 없이 37 ℃ 에서 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (적색; 전체 용액 농도 = 1 μM) 을 함유하는 R₆₀L₂₀ 베시클 (녹색; 100 μM) 로 2.5 시간 부화 (incubation) 후 T84 세포의 LSCM 이미지 및 DIC 이미지이고, (C) 및 (D) 는 각각 혈청 없이 37 ℃ 에서 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (적색) 을 함유하는 R₆₀L₂₀ 베시클 (녹색) 로 2.5 시간 부화 후 HULEC-5A 세포의 LSCM 이미지 및 DIC 이미지이 고, (E), (F) 및 (G) 는 각각, 혈청 없이 37 ℃ 에서, 혈청을 가지고 37 ℃ 에서, 및 혈청 없이 0 ℃ 에서, 5 시간 동안 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (적색) 을 함유하는 R₆₀L₂₀ 베시클 (녹색) 로 부화 후 T84 세포의 3차원 LSCM 재구성들이고, (H) 는 혈청 없이 37 ℃ 에서 5 시간 동안 FITC-라벨링된 K₆₀L₂₀ 베시클 (100μM) 로 부화 후 T84 세포의 LSCM 이미지이다.

I. 재료 및 방법

A. 합성

Co(PMe₃)₄ 개시제 (Deming, T.J 에 의한 "Cobalt and iron initiators for the controlled polymerization of alpha-amino acid-N-carboxyanhydrides", Macromolecules 32, 4500-4502(1999)) 를 사용하여 모든 블록 코폴리펩티드를 합성하고, 정제한 후, 문헌 절차 (Holowka 등에 의한 "Charged Polypeptide Vesicles with Controllable Diameter", J. Amer. Chem. Soc. 127, 12423-12428 (2005)) 에 따라 크기 배제 크로마토그래피, ¹H 및 ¹³C NMR, 및 IR 분광법을 이용하여 특징화하였다. 이미 기재한 바와 같이 K₆₀L₂₀ 을 제작하였다. 최종 코폴리머의 분리 수율 (isolated yield) 은 75% 와 98% 사이였다. GPC/LS 를 사용하여 결정되는 코폴리펩티드 조성물은 예측값의 5% 이내에 있는 것을 발견하였다. 코폴리머의 사슬 길이는 1.1과 1.3 사이에 있는 CLD (중량 평균 길이/수 평균 길이) 에 의해 예측 길이의 8% 이내에 있는 것을 발견하였다.

폴리(디-N-벤질옥시카르보닐-L-아르기닌 _0.9 -랜덤-N-벤질옥시카르보닐-L-리신 _0.1 ) ₆₀ -블록-폴리(L-류신) ₂₀ , [(Z ₂ -R) _0.9 /(Z-K) _0.1 ] ₆₀ L ₂₀

질소 분위기 건조 박스내에서, Z₂-Arg NCA (200mg, 0.42 mmol) 및 N_ε-벤질옥시카르보닐-L-리신-N-카르복시무수물 (Z-Lys NCA) (12mg, 0.042 mmol) 을 THF (8mL) 에 용해시키고, 교반 막대 (stir bar) 를 갖는 20mL 신틸레이션 바이알 (scintillation vial) 내에 배치하였다. 그후, 바이알에 시린지 (syringe) 를 통해 Co(PMe₃)₄ 개시제 용액 (THF 중의 0.047 μM 용액 100 μL) 을 첨가하였다. 그후, 바이알을 밀봉하고, 건조 박스 내에서 4 시간동안 25℃에서 교반하도록 하였다. 4 시간후, 분취량 (aliquot) (50 μL) 을 제거하고, GPC/LS 분석 (M_n= 26,740; M_w/M_n= 1.17) 에 대해 0.1 M LiBr 을 함유하는 DMF 중의 5mg/mL 의 농도로 희석하였다. 분취량의 잔류물을 FTIR 에 의해 분석하여 모든 Z₂-Arg NCA 및 Z-Lys NCA 가 소모되었음을 확인하였다. 건조 박스 내에서, L-류신-N-카르복시무수물 (Leu NCA) (35 mg, 0.23 mmol) 을 THF (0.7 mL) 에 용해한 후, 반응 바이알 (reaction vial) 에 첨가하였다. 중합은, 또다시 3 시간 동안 건조 박스 내에서 25 ℃ 에서 교반하면서 계속하도록 허용되었다. 3 시간후, 분취량 (50 μL) 을 제거하고, GPC/LS 분석 (M_n= 29,230; M_w/M_n= 1.27) 에 대해 0.1 M LiBr 을 함유하는 DMF 중의 5mg/mL 의 농도로 희석하였다. 분취량의 잔류물을 FTIR 에 의해 분석하여 모든 Leu NCA 가 소모되었 음을 확인하였다. 그후, 건조 박스 외부에서, 메탄올 (50mL) 에 THF 용액을 첨가함으로써 코폴리펩티드를 침전시킨 후, 원심분리에 의해 분리시켰다. 그후, 두번째 원심분리 이전에 폴리머 펠릿을 메탄올 (50 mL) 에 2 시간동안 담금으로써, 몇 시간동안 진공하에서 건조한 후, 보호된 코폴리머를 백색 분말로서 제공하였다 (165 mg, 91% 수율). GPC/LS 에 의해 판단되는 코폴리머의 평균 조성은 [(Z₂-R)_0.9/(Z-K)_0.1]₆₃L₂₁ 이었다.

폴리(L-아르기닌 _0.9 -랜덤-L-리신 _0.1 ) ₆₀ -블록-폴리(L-류신) ₂₀ : (R _0.9 /K _0.1 ) ₆₀ L ₂₀

100mL 둥근바닥 플라스크에 [(Z₂-R)_0.9/(Z-K)_0.1]₆₀L₂₀ (155 mg) 및 TFA (8 mL) 를 충전하였다. 플라스크를 아이스 배쓰 (ice bath) 내에 배치하고 15 분간 교반하고, 폴리머를 용해시키고 플라스크의 내용물을 0 ℃로 냉각시켰다. 이때, HBr (HOAc 중의 33% 용액의 1.8 mL, 10 당량) 을 적하 첨가한 후, 용액을 아이스 배쓰 내에서 1 시간동안 교반하였다. 이렇게 시간이 지난 후, 생성물을 침전시키기 위해 디에틸 에테르 (20 mL) 를 첨가하였다. 혼합물을 원심분리하여 고체 침전물을 분리하고, 후속하여 생성물을 디에틸 에테르 (20 mL) 로 수 회 세정하여 백색 고체를 산출하였다. 공기 중에서 샘플을 건조시킨 후, 파이로겐 자유수 (pyrogen free water) (10 mL) 중에서 재현탁하고, LiBr (150 mg) 을 첨가하고, 용액을 투석 백 (dialysis bag) (MWCO= 2000 Da) 내에 배치하였다. 잔류 코발트 개시제를 제거하기 위해, 샘플을 EDTA (파이로겐 자유수 3 mM) 에 대해 1 일 동안 투석한 후, 파이로겐 자유수 (8 시간마다 변경되는 물) 에 대해 추가 2 일 동안 투석하였다. 파이로 겐 자유수는 Millipore Milli-Q Biocel A10 정제 유닛으로부터 획득되었다. 투석후, 샘플을 냉동건조하여 백색 솜털같은 분말 (white fluffy powder) 을 생성물로서 제공하였다 (54 mg, 94% 수율).

R ₆₀ L ₂₀ 을 제공하기 위한 (R _0.9 /K _0.1 ) ₆₀ L ₂₀ 의 FITC 기능화

리신 ε-아민기의 형광 태깅은 DMSO (10 mg/mL) 에 용해된 플루오레세인 이소티오시아네이트 (FITC) 를 사용하여 행해졌다. (R_0.9/K_0.1)₆₀L₂₀ 분말 (100 mg) 을 수계 NaHCO₃ (10 mL, 0. 2 M) 및 THF (10 mL) 의 혼합물에 용해하였다. 폴리펩티드 용액에, 사슬당 5.4 당량의 FITC (54% 의 이용가능한 리신 아민에 대응) 를 첨가하고, 혼합물을 16 시간동안 교반하였다. 정제를 위해, 샘플을 어둠속에서 4 일 동안 12 시간마다 변화되는 파이로겐 자유수로 투석하였다 (MWCO = 8000 Da). 기능화된 폴리머를 냉동저장 (lyophilization) 에 의해 분리하여 연노랑 분말 (103 mg) 을 제공하였다.

수중에서의 R ₆₀ L ₂₀ 베시클 조립체의 제작

R₆₀L₂₀ 분말을 THF 중에 분산하여 1% (w/v) 현탁액을 제공하고, 그후 코폴리펩티드가 균일하게 분산되어 더 이상 미립자가 관찰되지 않을 때까지 이것을 배스 소니케이터 (bath sonicator) 내에 30 내지 45 분간 배치하였다. 일정한 교반하에서 파이로겐 자유수의 동일 체적의 적하 첨가에 의해 교반 막대가 추가되었다. 그후, 교반 막대를 제거하고, 혼합물을 배쓰 소니케이터 내에 30 분간 배치하고, 그 후 혼합물을 투석 백 (MWCO = 2000 Da) 내에 배치하고, 24 시간 동안 파이로겐 자유수에 걸쳐 투석하였다. 상기 물은 첫번째 5 시간 동안 1 시간마다 변경되고, 그 다음에는 6 시간마다 변경되었다. 결과로서 생기는 베시클 현탁액을 Avanti Mini-Extruder 를 사용하여 압출하였다. 압출은 상이한 포어 사이즈의 Whatman Nucleopore Track-Etch 폴리카보네이트 (PC) 멤브레인들 (1.0 ㎛, 0.4 ㎛, 0.2 ㎛, 0.1 ㎛ 및 0.05 ㎛) 을 사용하여 실온에서 수행되었다. PC 멤브레인들은 압출 이전에 파이로겐 자유수 중에 10 분간 담가 두었다. Mini-Extruder 를 2 회 통과시킨 후, 결과로서 생기는 현탁액을 DIC 광학 현미경 및 DLS 를 사용하여 분석하였다. 모든 세포 연구에 대해 100 nm 평균 직경의 베시클이 사용되었다.

베시클 압출에 의해 덱스트런 캡슐화

파이로겐 자유수 중의 R₆₀L₂₀ 베시클의 100 μM 현탁액을 상기와 같이 제작하였다. 이 현탁액에 탈이온수 (deionized water) 중의 동일 체적의 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (3000 Da, 0.250 mg/mL) 을 첨가하여 0.125 mg/mL 의 최종 덱스트런 농도를 제공하였다. 그후, 이 현탁액을 0.1 ㎛ PC 멤브레인을 통해 4 회 압출하였다. 그후, 결과로서 생기는 샘플을 파이로겐 자유수에 대해 12 시간동안 투석하여 (MWCO=6000-8000 Da) 베시클에 의해 캡슐화되지 않은 덱스트런을 제거하였다. 그후, 캡슐화된 덱스트런의 양은 공개된 절차에 따라 분광광도계적으로 정량화되었다.

클로로포름/물 분획 (partitioning)

코폴리펩티드 베시클 현탁액을 2 (w/v) % 로 제작하고, 시험관내에서 수계 완충액 (0.5 mL; 10 mM NaH₂PO₄, 100 mM NaCl, pH 7.4) 으로 1 (w/v) % 로 희석하였다. 클로로포름-지질 용액 (0.5 mL) 을 제작하고 (10 mM 의 EYPG 또는 EYPC 의 어느 하나), 시험관내에 수계 현탁액으로 층을 이뤘다. 수계 층에 대해 섭동 (perturbation) 을 최소화하는 것이 고려되었다. 2상계 모두 초기에 탁한 물 (turbid water) 상 및 선명한 클로로포름 상을 나타내었다. 그후, 시험관을 3,000 rpm 으로 30 분간 원심분리하였다. 그후, 샘플을 제거하고, EYPG 샘플은 EYPG 에 대해 선명한 물층 및 탁한 클로로포름층을 가지는 것이 발견되고, 한편 EYPC 샘플은 변경되지 않았다. 샘플의 후속 레이저 스캐닝 공초점 현미경은 수계층 내에 가시적 집단을 가지지 않은채 EYPG 의 클로로포름층 내의 베시클의 존재를 나타내었다. EYPC 를 갖는 샘플에 대해서는 그 반대가 발견되었다. EYPG 셈플에 대해, 클로로포름층을 제거하고, 물 중의 NaHSO₄ (10 mM) 의 용액을 함유하는 다른 바이알에 첨가하였다. 교반 막대를 부가하고, 바이알의 내용물을 1 시간 동안 서서히 교반하였다. 샘플의 공초점 현미경은 클로로포름층 중에 남아있는 경미한 집단을 갖는 수계 상 중에서 베시클의 존재를 나타내었다.

B. 재료

포스페이트-완충 살린 (PBS; Phosphate-Buffered Saline), 페니실린-스트렙토마이신, DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 과 햄 (Ham) 의 F12 매체의 1:1 혼합물 (DMEM/F12), 및 MDCB 131 매체는 Invitrogen (Carlsbad, CA 소재) 으로 부터 구입되었다. 태아 소 혈청 (FBS; Fetal Bovine Serum) 은 Hyclone (Logan, UT) 으로부터 획득되고, L-글루타민 및 에피더말 성장 인자 (EGF; Epidermal Growth Factor) 는 Becton-Dickinson (Franklin Lakes, NJ 소재) 으로부터 구입되었다. 모든 다른 세포 배양 시약은 Sigma (St. Louis, MO 소재) 로부터 구입되었다. T84 세포주는 American Type Culture Collection (ATCC) (Manassas, VA 소재) 로부터 획득되었고, HULEC-5A 세포주는 Centers for Disease Control and Prevention (Atlanta, GA 소재) 에 의해 관대하게 제공되었다. 세포 카운팅은 콜터 카운터 (Coulter counter) 로 수행되었고, 콜터 카운터용 등장 용액 (isotonic solution) 은 Beckman Coulter (Fullerton, CA 소재) 로부터 구입되었다. 커버슬립-바닥 유리 접시는 BD Biosciences (San Jose, CA 소재) 로부터 획득되었다. MTT 세포 생존 분석 키트 (cell survival assay kit) 는 Chemicon International (Temecula, CA 소재) 로부터 구입되었다.

C. 레이저 스캐닝 공초점 현미경

1% (w/v) 에서의 수계 및 유기 상 베시클의 공초점 형광 이미지는, UV 여기에 대해 768 nm 에서 튜닝된 Tsunami Ti-Sapphire 피코초 펄스화된 적외선 레이저 및 Spectra-Physics Millenia X 532 nm 녹색 다이오드 펌프 레이저로 이루어진 2 개의 광자 레이저 셋업 그리고 561 nm (녹색) 다이오드 레이저 (DPSS Melles Griot) 및 아르곤 레이저 (488 nm 청색 여기 (blue excitation): JDS Uniphase) 가 장착된 Leica TCS-SP MP Confocal and Multiphoton Inverted Microscope (Heidelberg, Germany 소재) 상에서 취해졌다.

D. 투과형 전자 현미경

R₆₀L₂₀ 베시클 현탁액 (0.1%(w/v)) 은 0.05, 0.1, 0.2 및 0.4 ㎛ 폴리카보네이트 (PC) 멤브레인을 통해 개별적으로 압출된다. 개개 샘플 각각의 일 드롭 (drop) 을 200 메시 Formvar 코팅된 구리 그리드 (Ted Pella) 상에 배치하고, 그리드를 90 초간 방치하였다. 그후, 잔류 샘플 및 액체를 위킹 어웨이 (wicking away) 하기 위해 필터 페이퍼를 사용하였다. 그후, 1% (w/v) 수계 우라닐 아세테이트 (네거티브 스트레인) 의 일 드롭을 그리드 상에 배치하고, 20 초간 방치하고, 후속하여 파이로겐 자유수의 드롭으로 그리드를 세정하고 과잉 액체를 필터 페이퍼로 위킹 어웨이함으로써 제거하였다. 결과로서 생기는 샘플을 80 keV 및 주변 온도 (ambient temperature) 에서 JEOL 100 CX 투과형 전자 현미경을 사용하여 이미징하였다.

D. 세포 배양

T84 세포주는, 결장암의 인간 폐 전이로부터 유도되는 상피 종양 세포주이다. 이들 세포는, 5% CO₂ 를 갖는 37 ℃ 가습 분위기에서 pH 7.4 로 13.5 mM 소듐 비카르보네이트, 5% FBS, 100 units/mL 페니실린, 및 100 ㎍/mL 스트렙토마이신이 부가된 DMEM/F12 중에 유지되었다. HULEC-5A 세포주는, 폐 미소혈관계로부터 유도되고 SV-40 대형 T 항원 (large T antigen) 로 형질변환된 인간 내피 세포주이다. 이들 세포는, 5% CO₂ 를 갖는 37 ℃ 가습 분위기에서 pH 7.4 로 14 mM 소듐 비카르보네이트, 10% FBS, 100 units/mL 페니실린, 100 ㎍/mL 스트렙토마이신, 10 mM L- 글루타민, 10 ng/mL EGF, 및 1 ㎍/mL 히드로코르티손 (hydrocortisone) 을 함유하는 MDCB 131 매체 중에서 배양되었다.

E. 폴리펩티드 베시클의 세포내 흡수 (cellular uptake of polypeptide vesicle)

실험 시작 이전에 12 내지 14 시간 커버슬립-바닥 유리 접시 상에서 T84 및 HULEC-5A 세포를 1×10⁵ 및 5×10⁴ 세포/㎠ 의 밀도로 각각 시딩 (seeding) 하였다. 시딩 밀도는 세포 크기 및 증식 속도의 차이로 인해 약간 상이하였다. 시딩 매체는 세포 배양 매체와 동일함에 주의한다. 폴리펩티드 베시클의 추가 이전에, 시딩 매체가 흡인되고, 세포는 에어 인큐베이터 내부의 37 ℃ 가습 분위기에서, 100μM 폴리펩티드 베시클 현탁액 또는 대조로서 탈이온수 중의 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (3000 Da, 1 μM) 을 함유하는 부화 매체 (incubation medium) 로 5시간동안 부화되었다. 부화 매체는 FBS 의 부재와 소듐 비카르보네이트 대신 20 mM HEFES 의 존재를 제외하고는 세포 배양 매체와 동일하였다. FBS 중의 네트-네거티브 충전된 단백질이 폴리펩티드-세포 상호작용으로 간섭하는 포텐셜을 가지기 때문에 FBS 는 초기에 부화 매체로부터 제외되었다. 후속 연구는 또한 FBS 의 존재 및 0 ℃ 에서 수행되었다. 부화 기간 이후에, 세포를 PBS 로 세정하고, 5분간 시딩 매체과 접촉하여 배치되었다. 그후, 이 매체는 흡인되어 모든 관찰된 형광이 내재화된 베시클로부터 유도되었음을 보장하였다. 최종적으로, 세포는 PBS 와 접촉하여 배치되고, 공초점 현미경을 사용하여 가시화되었다.

II. 결과

R₆₀L₂₀ 블록 코폴리펩티드는, 확립된 절차 (Deming, T.J. Facile synthesis of block copolypeptide of defined architecture. Nature 390, 386-389 (1997)) 를 이용하여 제작되었다. 이들 샘플은 K₆₀L₂₀ 재료와 유사한 물리적 특성을 나타내었고, 수계 용액 (도 1A, 도 1B 참조) (Holowka, E.P., Pochan, D.J., Deming.T.J. Charged Polypeptide Vesicles with Controllable Diameter, J.Amer.Chem. Soc. 127,12423-12428 (2005)) 중에서 마이크로-사이즈 베시클을 형성하는 것을 발견하였다. 이들 베시클은 덱스트런과 같은 수용성 종을 포집할 수 있고 (도 1C 참조), 폴리카보네이트 필터를 통해 압출되어 50 nm 이하의 제어가능한 직경의 안정하고 낮은 다분산성 베시클을 산출할 수 있었다 (도 1D, 도 1E) (Discher, B.M., Hammer, D.A., Bates, F.S., Discher, D.E. Polymer vesicles in various media, Curr. Opn. Coll. Interface. Sci. 5, 125-145(2000)). 폴리펩티드의 손쉬운 이미징을 위해, R₆₀ 세그먼트는, 리신 아미노기에 대한 이소티오시아네이트 커플링을 통한 플루오레세인 염료의 손쉬운 부착을 가능하게 하는 10 몰% 랜덤하게 배치된 리신 잔류물을 함유하도록 제작되었다 (도 1A). 이들 라벨링된 샘플은 라벨링되지 않은 리신-미함유 샘플의 특성과 동일한 특성을 나타내는 것으로 발견되었고, 단순화를 위해 본 명세서에서는 "R₆₀L₂₀" 으로서 명시될 것이다.

R₆₀ 세그먼트의 사용이 멤브레인 계면을 통한 수송을 강화시킬 경우를 참조하기 위해, PTD 콘쥬게이트를 평가하기 위해 이미 이용되었는 바와 같이, 먼저 완 충액/클로로포름 계면에서의 폴리펩티드 베시클의 분획을 연구하였다 (Sakai, N., Matile, S. Anion-mediated transfer of polyarginine across liquid and bilayer membranes, J. Amer. Chem. Soc., 125, 14348-14356 (2003); Rothbard, J.B., Jessop, T.C., Lewis, R.S., Murray, B.A., Wender, P.A. Role of membrane potential and hydrogen bonding in the mechanism of translocation of guanidinium-rich peptides into cells, J. Amer. Chem. Soc., 126, 9506-9507 (2004)). 이 연구에서, 폴리펩티드 베시클은 수계 포스페이트-완충 살린 (PBS) 완충액 중에서 제작되고, 그후 이것은 클로로포름 중의 지질의 용액 상에 층을 이루었다. 샘플을 서서히 혼합하고, 레이저 스캐닝 공초점 현미경 (LSCM; laser scanning confocal microscopy) 을 사용하여 각 상의 내용물을 시험하였다. PTD 콘쥬게이트와 유사하게, R₆₀L₂₀ 베시클은, 중성 양쪽성 지질인 EYPC (Egg Yolk Phosphatidyl Choline) 가 클로로포름 상 중에 존재할 경우 수계 상에 남아있는 것이 발견되었고 (도 2D), 음이온성 지질인 EYPG (Egg Yolk Phosphatidyl Glycerol) 이 사용될 경우 유기 상으로 여전히 옮겨가고 있었다 (도 2B) (Sakai 등의 상기 문헌). 클로로포름 상 중의 지질의 부재 (도 2A) 또는 K₆₀L₂₀ 베시클의 사용 (도 2E) 은, 유기층으로의 베시클의 수송을 초래하기 않았고, 이는 수송을 위해 아르기닌 잔류물에 대한 카운터이온 결합의 중요성을 증명한다. 또한, Texas Red 라벨링된 덱스트런 (3000 Da) 으로 로딩된 R₆₀L₂₀ 베시클은 수송 동안 그것의 내용물을 손실하지 않음이 발견되었다 (도 2F). 인지질 헤드기 (headgroup) 보다 더 강한 구아니딘 잔류물을 결합하는, 황산염 이온을 함유하는 신규 수계 상과 R₆₀L₂₀ 베시클을 함유하는 클로로포름-EYPG 용액이 층을 이루는 경우, 베시클은 수계 상으로 다시 이동하는 것이 발견되고, 멤브레인 수송과 유사하게, 소수성 환경 안밖에서 수송 능력을 증명하였다 (도 2C) (Sakai 등의 상기 문헌). 이들 연구로부터의 주목할만한 관찰은 베시클 파괴 (disruption) 없이, R₆₀L₂₀ 베시클이 원래대로 계면에 걸쳐 수송되는 것이 발견된 점이고, 이는 누설 없이 계면에 걸쳐 큰 카고를 운반하는 능력 및 이들 베시클의 강력한 성질을 나타내었다.

이러한 유망한 결과는 시험관내에서의 세포내 전달을 위한 R₆₀L₂₀ 베시클의 포텐셜을 테스트하게 하였다. 경구 및 정맥내 약물 전달에서의 그것의 관련성 때문에 세포주의 상피 (T84) 및 내피 (HULEC-5A) 모두에서 시험하였다. 양방의 세포 타입의 배양은, 모델 카고 Texas Red 라벨링된 덱스트런 (3000 Da) 을 함유하는 100 nm 평균 직경의 R₆₀L₂₀ 베시클을 갖는 무혈청 배지 (serum free media) 내에서 5 시간의 시간 경과에 따라 부화되었다. LSCM 을 사용한 비고정 세포의 실험은, 보다 작은 올리고아르기닌 PTD 에 대해 관찰된 흡수와 유사하게, 베시클 및 그 내용물이 양방의 세포주에 의해 신속하게 흡수되었음 (도 3) 을 나타내었다 (Rothbard, J.B., Jessop, T.C., Wender, P.A. Adaptive translocation: the role of hydrogen bonding and membrane potential in the uptake of guanidinium-rich transporters into cells, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 495-504 (2005); Wadia, J.S., Dowdy, S.F. Transmembrane delivery of protein and peptide drugs by TAT-mediated transduction in the treatment of cancer, Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 579-596 (2005)). 플루오레세인 라벨링된 K₆₀L₂₀ 베시클에 의한 대조 실험 (도 3H) 그리고 캡슐화되지 않은 Texas Red 라벨링된 덱스트런에 대한 대조 실험 (부가 정보 참조) 은, 모두 최소 세포의 흡수를 나타내었고, 이것은 폴리아르기닌 세그먼트가 베시클 흡수 및 그것의 덱스트린 내용물의 내재화를 담당하고 있음을 증명하였다. 이미지로부터의 플루오레세인 강도의 정량화는, 로딩되지 않은 R₆₀L₂₀ 베시클의 존재에서 덱스트런 없는 흡수에 비해, 캡슐화된 덱스트런 카고의 (16 배까지) 크게 향상된 흡수를 나타내었다.

LSCM 이미지 조각의 3차원 재구성은, 베시클뿐만 아니라 그것의 덱스트런 내용물이 세포 내의 반점 모양의 영역으로서 주로 내재화되고 그리고 부분적으로 공동-위치됨을 나타내었고, 이는 베시클 및 그것의 내용물 양방이 함께 세포에 들어감을 의미한다 (도 3E). 0℃에서의 R₆₀L₂₀ 베시클에 의한 세포주의 부화는 또한 흡수를 나타내었고 (도 3G), 짧은 아르기닌 펩티드에 의한 선행 발견과 유사하게 (Rothbard 등의 상기 문헌), 베시클 흡수의 양은 37℃에서의 부화에 비해 단지 약간 감소되었다. 베시클 흡수는 PTD 에 대한 흡수 메커니즘으로서 제안되었던, 매크로피노사이토시스 (macropinocytosis) 를 통해 발생할 수도 있고 (Wadia, J.S., Stan, R. V., Dowdy, S.F. Transducible TAT-HA fusogenic peptide enhances escape of TAT-fusion proteins after lipid raft macropinocytosis, Nature Medicine 10, 310-315 (2004)), 비교적 큰 100 nm 베시클이 내재화되는 방법을 설 명할 수 있다. R₆₀L₂₀ 베시클의 신속한 세포의 흡수는, 현재의 생각 (Mitchell, DJ. , Kim, D.T., Steinman, L., Fathman, C. G., Rothbard, J. B. Polyarginine enters cells more efficiently than other polycationic homopolymers, J. Peptide Res. 56, 318-325 (2000)) 과 반대로, 보다 큰 폴리아르기닌 사슬이 적절히 존재한다면 세포내 전달에 효과적일 수 있다는 것을 나타낸다. 본 시스템에서, 폴리아르기닌 세그먼트는 용액 중에서 확산하는데 자유롭지 않지만, 베시클의 자기-조립체내에 함께 속박되고, 이는 사슬-말단만이 세포 표면과 상호작용할 수 있게 함으로써 구아니딘기의 일부를 마스킹할 수 있다. 게다가, 올리고류신 소수성 상호작용이 폴리아르기닌-세포 상호작용보다 더 강하기 때문에, 베시클은 세포 결합하에서 파괴되지 않는다.

R₆₀L₂₀ 베시클이 내재화되더라도, 폴리아르기닌 사슬의 포텐셜 세포독성은 대처되어야 한다. 폴리펩티드 베시클의 독성은, 대사 활성을 측정하는 MTT 세포 생존 분석을 이용하여 T84 및 HULEC-5A 양방에 있어서 분석되었다 (Mosmann, T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays, Journal of Immunological Methods 65, 55-63 (1983)). R₆₀L₂₀ 베시클 또는 R₆₀ 호모폴리머에 의해 부화된 세포는 실험의 시간 경과에 따라 폴리펩티드가 없는 세포로서 생육력이 있다 (viable) 고 발견되었다 (5h, 보충 정보 참조). K₆₀L₂₀ 베시클은 또한 최소한의 세포독성이 있다고 발견되 었다. 그러나, K₆₀ 호모폴리머는 HULEC-5A 세포에 대해 높게 독성이 있다고 발견되었다. 이들 샘플에 대해, 다가 양이온성 세그먼트의 자기 조립체는, 특히 리신 폴리머에 대해, 그들의 세포독성을 크게 감소시키는 것으로 발견되었다. 이러한 결과는 양이온성 히드로겔 형성 폴리펩티드에 대해 획득된 것과 유사하고, 세포 표면에 대한 다가 양이온의 자유 확산을 방지하는 사슬 조립체로부터 필시 초래되는 일반적인 현상으로 나타난다 (Pakstis, L, Ozbas, B., Nowak, A.P., Deming, TJ. , Pochan, D.J. The Effect of Chemistry and Morphology on the Biofunctionality of Self-Assembling Diblock Copolypeptide Hydrogels, Biomacromolecules 5, 312-318 (2004)). 따라서, R₆₀L₂₀ 블록 코폴리머의 베시클로의 자기-조립체는, 큰 다가 양이온성 세그먼트의 존재에도 불구하고, 그들이 효과적인 세포내 전달 베시클로서 기능하도록 돕는다. T84 세포가 혈청 함유 배지에서 R₆₀L₂₀ 베시클에 의해 부화될 경우 이러한 점은 더욱 증명되었다. 베시클은, 폴리아르기닌과 같은 다가 양이온을 통상 결합시키고 침전시키는 음이온성 혈청 단백질의 풍부 (abundance) 에도 불구하고 세포에 수송하도록 발견되었다 (도 3F) (Sela, M., Katchalski, E. Biological Properties of Poly α-Amino Acids, Adv. Protein Chem. 14, 391 -478 (1959)). 폴리펩티드로부터의 이들 베시클의 구성은, 단일 재료 내에서 구조와 기능 간의 상승 효과를 획득하는 의미를 제공하고, 다기능 재료의 설계 및 제작에 있어서 널리 적용가능함을 입증할 수도 있는 접근법이다.

III. 결론

배지 (media) 에 적합한 폴리아르기닌 및 폴리류신 세그먼트로 구성된 베시클은, 수용성 종을 포집할 수 있고, 상이한 사이즈로 처리되고 다량으로 제작될 수 있다. 이러한 재료의 두드러진 특징은, 폴리아르기닌 세그먼트가 베시클 형성을 위한 직접적인 구조 및 베시클의 효율적인 세포내 전달을 위한 기능 양방을 제공한다는 것이다. 나노스케일 자기-조립체와 고유한 펩티드 기능 간의 이러한 독특한 상승효과는 약물 전달을 위핸 다기능 재료의 설계에 대한 새로운 접근법을 제공한다.

상기한 발명은 명료한 이해를 목적으로 실례 및 예시에 의해 일부 상세하게 기재되어 있지만, 본 발명의 교시에 비추어 당업자라면 첨부된 청구범위의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않는 한 거기에 어떤 변경 및 수정이 이루어질 수도 있다는 것이 용이하게 자명하다.

따라서, 상기 기재는 단지 본 발명의 원리를 설명하는 것이다. 당업자는, 본 명세서에 명시적으로 기재되지 않았거나 또는 나타나 있지는 않더라도, 본 발명의 원리를 실시하고 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 다양한 구성을 고안할 수 있을 것임이 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 예시들 및 조건부 언어는 원칙적으로, 독자가 본 발명의 원리 및 본 발명자에 의해 제공되는 개념 내지 나아가서는 당업계를 이해하는데 도움을 주고자 의도되고, 이러한 특정적으로 열거된 예시 및 조건에 한정되지 않도록 구성되어야 한다. 게다가, 본 명세서에서의 본 발명의 실시형태, 양태, 및 원리뿐만 아니라 그 특정 예시를 열거하는 본 명세서에서의 모든 진술은, 그것의 구조 동등물과 기능 동등물 양방을 포괄하도록 의도된다. 추가적으로, 이러한 동등물은 현재 공지된 동등물과 미래에 개발되는 동등물 (즉, 구조에 상관없이, 동일한 기능을 수행하는 임의의 개발된 엘리먼트) 양방을 포함한다. 그리하여, 본 발명의 범위는 본 명세서에 나타내고 기재된 예시적인 실시형태에 한정되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위 및 사상은 첨부되는 청구범위에 의해 구체화된다.

Claims

극성 유체 매체를 캡슐화하는 쉘 (shell) 을 포함하는 베시클 (vesicle) 로서,

상기 쉘은 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 구비하는 자기-조립 블록 코폴리머 (self-assembling block copolymer) 를 포함하고,

상기 친수성 도메인은 폴리아르기닌 (polyR) 도메인을 포함하는 것인, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 쉘은 단일 종류의 자기-조립 블록 코폴리머를 포함하는, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 쉘은 상이한 2 종류 이상의 자기-조립 블록 코폴리머를 포함하는, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 자기-조립 블록 코폴리머는 블록 코폴리펩티드인, 베시클.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 호모폴리펩티드 도메인인, 베시클.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 10 내지 30 개의 잔기의 길이를 가지는, 베시클.
제 6 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 폴리-류신 (polyL) 도메인인, 베시클.
제 7 항에 있어서,

상기 polyL 도메인은 L₂₀ 인, 베시클.
제 4 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 헤테로폴리펩티드 도메인인, 베시클.
제 4 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 호모폴리펩티드 도메인인, 베시클.
제 10 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 40 내지 80 개의 잔기의 길이를 가지는, 베시클.
제 11 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 폴리아르기닌 (polyR) 도메인인, 베시클.
제 12 항에 있어서,

상기 polyR 도메인은 R₆₀ 인, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 자기-조립 블록 코폴리머는 디블록 코폴리펩티드이고,

상기 제 2 도메인은 상기 제 1 도메인의 길이보다 2 내지 4 배 더 긴 길이를 가지는, 베시클.
제 14 항에 있어서,

상기 디블록 코폴리펩티드는 R₆₀L₂₀ 인, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 베시클은 50 내지 1000 nm 범위의 직경을 가지는, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 베시클은 80 ℃ 까지의 온도에서 안정한, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 베시클은 비독성인, 베시클.
제 1 항에 있어서,

상기 극성 유체 매체는 수계 매체인, 베시클.
제 19 항에 있어서,

상기 수계 매체는 수용성 활성제를 포함하는, 베시클.
제 20 항에 있어서,

상기 수용성 활성제는 진단제 (diagnostic agent) 인, 베시클.
제 20 항에 있어서,

상기 수용성 활성제는 치료제 (therapeutic agent) 인, 베시클.
제 1 항에 기재된 베시클을 복수 포함하는, 조성물.
제 23 항에 있어서,

상기 조성물에서 베시클은 10% 이하로 서로 상이한 직경을 갖는 것인, 조성물.
제 23 항에 있어서,

상기 베시클은 활성제를 포함하는, 조성물.
제 25 항에 있어서,

상기 조성물은 약학적 조성물 (pharmaceutical composition) 인, 조성물.
제 1 항에 기재된 베시클의 제작 방법으로서,

(a) 제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 구비하는 자기-조립 블록 코폴리머 (self-assembling block copolymer) 를 포함하는 유체 극성 매체의 혼합물을 제공하는 단계; 및

(b) 상기 혼합물을 4 내지 10의 pH 범위를 갖고 4℃ 내지 100℃의 온도를 갖는 수계 매체에서 유지하는 단계를 포함하는, 베시클의 제작 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 유체 극성 매체는 수계 매체인, 베시클의 제작 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 수계 매체는 수용성 활성제를 포함하는, 베시클의 제작 방법.
삭제
극성 유체 매체를 캡슐화하는 베시클을 형성할 수 있는 자기-조립 블록 코폴리머 (self-assembling block copolymer) 로서,

제 1 소수성 도메인 및 제 2 친수성 세포내 형질도입 도메인을 포함하고,

상기 친수성 도메인은 폴리아르기닌 (polyR) 도메인을 포함하는 것인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 31 항에 있어서,

상기 자기-조립 블록 코폴리머는 블록 코폴리펩티드인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 호모폴리펩티드 도메인인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 33 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 10 내지 30 개의 잔기의 길이를 가지는, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 34 항에 있어서,

상기 제 1 소수성 도메인은 폴리-류신 (polyL) 도메인인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 35 항에 있어서,

상기 polyL 도메인은 L₂₀ 인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 32 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 헤테로폴리펩티드 도메인인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 32 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 호모폴리펩티드 도메인인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 38 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 40 내지 80 개의 잔기의 길이를 가지는, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 39 항에 있어서,

상기 친수성 도메인은 폴리아르기닌 (polyR) 도메인인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 40 항에 있어서,

상기 polyR 도메인은 R₆₀ 인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 31 항에 있어서,

상기 자기-조립 블록 코폴리머는 디블록 코폴리펩티드이고,

상기 제 2 도메인은 상기 제 1 도메인의 길이보다 2 내지 4 배 더 긴 길이를 가지는, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 42 항에 있어서,

상기 디블록 코폴리펩티드는 R₆₀L₂₀ 인, 자기-조립 블록 코폴리머.
제 1항에 따른 베시클 또는 제 23항에 따른 복수의 베시클를 포함하고, 상기 베시클 안에는 치료제 또는 진단제가 캡슐화되어 있는 것인, 약학적 조성물.