KR20100044162A - 손상 회복 조성물 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리머에 공유 결합된 비스포스포네이트 매트릭스 메탈로프로테아제(MMP) 저해제를 포함하는 드레싱 조성물로서, 상기 드레싱 조성물이 손상 부위에 접촉하였을 때, 실질적으로 모든 비스포스포네이트가 상기 드레싱 조성물에 남아있으며 손상 조직에 들어갈 수 없는 것을 특징으로 하는, 드레싱 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 공유 결합된 MMP 저해제를 포함하는 드레싱 조성물을 손상 부위의 분비물과 접촉시켜, 손상 조직내 MMP는 저해하지 않으면서 손상 부위의 분비물내 MMP만 선택적으로 저해하는 손상의 치료 방법을 제공한다.

Description

손상 회복 조성물 및 방법{WOUND REPAIR COMPOSITION AND METHOD}
본 발명은 손상 치유에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 만성적인 손상의 치유를 촉진시키기 위한 공유 결합된 MMP 저해제의 용도에 관한 것이다.
만성적인 손상을 치료하는 것은 건강 관리 시스템에 상당한 부담이 되고 있다. 현재, 호주에서만도 인구의 1-3%가 해마다 5억 달러 이상의 건강관리비로 환산되는 만성적인 손상을 앓고 있다.
만성적인 손상은 환자를 쇠약하게 할 수 있으며 환자의 삶의 질에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 손상 관련 통증의 치료가 만성적인 손상의 처치에 가장 우선시되는 방법 중 한가지로 인지되고 있다. 심각한 경우, 병든 사지를 절단하여야 한다.
만성적인 손상에 대해 인정되고 있는 단일한 치료법은 현재 없다. 성장 인자를 이용한 국소 치료는 오직 부분적으로 유효한 것으로 확인되고 있다. 이러한 유형의 치료는, 성장 인자를 분해시키는 높은 수준의 프로테아제가 만성적인 손상 부위의 분비물에서 발견되기 때문에, 그 성공율은 제한적이다. 특히 매트릭스 메탈로프로테나제(MMP)가 만성적인 손상 부위의 분비물(chronic wound fluid)에서 높은 수준으로 발견되고 있으며, 이는 세포외 매트릭스의 분해 뿐만 아니라 손상 치유에 중요한 성장 인자 등의 주요 인자들의 분해의 원인이 되고 있다. 이를 해결하기 위해, 일부 치료들은 단백질 분해 환경을 완화시키기 위해 하나 이상의 MMP를 저해하는데 집중하였다.
미국 특허 5,652,227에는 포유류에서 결합 조직의 매트릭스 단백질 성분들의 과도한 분해를 낮추기 위한 MMP 저해제로서 비스포스포네이트를 사용하는 방안이 기술되어 있다. 클로드로네이트(clodronate)를 이용한 MMP-1 및 MMP-8의 저해가 특히 바람직한 것으로 언급되어 있다. 상기 비스포스포네이트는 경구, 정맥내 또는 국소로 전달되는데, 즉 비스포스포네이트를 전신 뿐만 아니라 손상 조직과 손상 분비물에서도 이용될 수 있도록 하고자 하는 것이다.
PCT 공개공보 WO 2006/126926은, MMP 저해제가 접착된 봉합사가 수술 후 봉합 주변 조직의 약화 또는 연화를 방지하는데 유용할 수 있다는 사실을 나타내고 있다. 상기 저해제는 흡착, 정전기적 상호작용이나 공유 결합에 의해 봉합사에 접착될 수 있다. 이건 발명의 목적은, MMP 저해제가 봉합되는 조직에 직접 접촉되게 하여 조직 분해를 저해하고, 그래서 봉합이 느슨해지는 것을 저해하는 것이다.
조직과 저해제 간의 국소 접촉이 전신 전달 보다 유리하다. 그러나, 바람직하게는, MMP 저해제가 봉합사와 조합된 피브리노겐 매트릭스로부터 점차 방출되어야 하며, 그래서 봉합사에 접착시키는 바람직한 수단은 공유 및 정전기적 로딩(loading)의 조합인 것으로 언급되어 있다. 따라서, MMP 저해제 대부분은 손상 부위와 그 주변 조직으로 방출된다.
WO 2002/40058은, 또한 분해성 링커를 통해 결합된 생물학적 활성 물질을 가진, 폴리(에틸렌 글리콜)과 같은 폴리머에 공유 결합된 비스포스포네이트를 기술하고 있다. 이건 발명에서는 비스포스포네이트를 오로지 하이드록시-인회석 표적화 능력 때문에 이용하고 있다.
비스포스포네이트는 뼈의 표면으로 폴리머를 표적화하기 위해 사용되며, 분해성 링커가 분해됨에 따라 생물학적 활성 물질이 방출된다. 이러한 방법은 뼈 표면을 방출성 생물 제제에 대한 저장소로서 이용할 수 있게 한다.
만성적인 손상에서 MMP의 역할은 처음에 생각한 것처럼 단순하지 않을 수 있으며, 손상 부위의 분비물의 단백질분해성 환경을 조성하는데 있어서 그것의 파괴적인 역할은 전체 실상의 일부일 수도 있다.
손상 조직에서 일부 MMP가 성장 인자 활성화와 손상 치유에서 주요 단계인 손상면(wound bed)의 면역 시스템 조절과 같은 프로세스에서 많은 중요한 역할을 하는 것으로 확인되고 있다. 종래의 접근 방식은 손상 부위의 분리물과 손상면의 모든 MMP를 MMP 저해제에 노출시키는 방식인데, 이러한 방법은 정상적으로 치유하기 위한 최선의 방법은 아니다. 따라서, 본 발명은 이러한 점을 인식하고 손상에 대한 효과적인 치료법을 제공하고자 한다.
본 발명자들은 손상에 대한 효과적인 치료법의 필요성을 인지하게 되었다. 일 특정 예에서, 본 발명은 손상 부위에 적용되는 손상 드레싱 조성물의 일부로서 폴리머에 공유 결합된 MMP 저해제의 사용을 허용한다. 이는, 만성적인 손상 부위의 분비물의 MMP가 저해되고, 그에 따라 상기 분비물의 단백질분해력은 감소되지만, 정상적인 치유가 필요한 손상면에는 영향을 미치지 않거나 실질적으로 매우 낮은 수준으로 영향이 미치도록 할 것이다.
반드시 유일한 예이거나 또는 가장 넓은 범위의 예인 것은 아닌 일 예에서, 본 발명은 MMP 저해제 대부분이 드레싱에 결합된 채 유지되고 손상 조직에 도입될 수 없도록, 폴리머에 공유 결합된 MMP 저해제를 포함하는 드레싱 조성물을 제공한다.
본 발명의 제1 측면은 폴리머가 공유 결합된 비스포스포네이트 및/또는 그의 유도체나 약학적으로 허용가능한 그의 염을 포함하는 드레싱 조성물로서, 드레싱이 손상 부위에 접촉되었을 때 실질적으로 모든 비스포스포네이트가 상기 드레싱에 남아 있으며 손상 조직에 들어갈 수 없는 것을 특징으로 하는, 드레싱 조성물에 관한 것이다.
적합하게는, 상기 비스포스포네이트는 아미노-비스포스포네이트이다.
바람직하게는, 상기 아미노-비스포스포네이트는 알렌드로네이트(alendronate)이다.
적합하게는, 상기 폴리머는 하이드로겔 폴리머이다. 전형적으로, 상기 하이드로겔 폴리머는 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 하이드로겔 폴리머는 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트) 및 폴리(에틸렌글리콜)을 포함한다.
필요에 따라, 비스포스포네이트는 상기 폴리머에 병합된 단량체와 공유 결합한다. 적합하게는, 상기 단량체는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 설폰 또는 폴리(에틸렌 글리콜)알데하이드로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 상기 단량체는 메타크릴로일 클로라이드이다.
본 발명의 제2 측면은 폴리머에 비스포스포네이트를 공유 결합시켜 드레싱 조성물을 제조하는 단계를 포함하는, 드레싱 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제3 측면은, 단량체에 커플링된 MMP 저해제를 포함하는 MMP 저해제-단량체 접합체에 관한 것이다.
적합하게는, 상기 MMP 저해제는 알렌드로네이트이다.
바람직하게는, 상기 단량체는 메타크릴로일 클로라이드이다.
본 발명의 제4 측면은, MMP 저해제를 단량체와 커플링시켜 MMP 저해제-단량체 접합체를 제조하는 단계를 포함하는 MMP 저해제-단량체 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제5 측면은 MMP 저해제-단량체 접합체가 커플링된 드레싱 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 제6 측면은 손상 부위의 분비물을 드레싱 조성물의 폴리머에 공유 결합된 MMP 저해제와 접촉시켜, 손상 조직내 MMP를 저해하지 않으면서 손상 분비물내 MMP만 선택적으로 저해하는 단계를 포함하는, 치료가 필요한 환자에서 손상 조직내 MMP를 저해하지 않으면서 손상 분비물내 MMP만 선택적으로 저해하는 방법에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 손상 부위의 분비물내에서 저해되는 MMP는 MMP-9이다.
본 발명의 제7 측면은 제1 또는 제3 측면의 드레싱 조성물을 동물에게 적용하는 단계를 포함하는 동물의 손상을 치료하는 방법에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 동물은 포유류이다.
보다 바람직하게는, 상기 동물은 인간이다.
명세서 전체에서, 용어 "포함한다(comprise, comprises)" 및 "포함하는"은 언급된 구성요소 또는 구성요소의 군을 포함하지만, 그외의 임의의 구성요소 또는 구성요소의 군을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 알렌드로네이트를 메타크릴로일 클로라이드와 반응시켜 접합체를 제조하고, 이를 pHEMA 폴리머에 봉입(inclusion)시키는 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 알렌드로네이트와 인큐베이션하기 전과 후에 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플 6개에 대한 콜라겐 1형 자이모그래피(zymography) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체와 인큐베이션하기 전과 후에 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플 6개에 대한 콜라겐 1형 자이모그래피 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 알렌드로네이트 및 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체를 이용한 저해에 의해 수득되는 프로테아제 활성의 상대적인 감소를 무처리 대조군과 비교하여 나타낸 것이다.
도 5는 공유 결합된 알렌드로네이트가 병합된 폴리머와 함께 인큐베이션하기 전과 후의 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플의 콜라겐 1형 자이모그래피 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 공유 결합된 알렌드로네이트가 병합된 폴리머를 이용한 저해에 의해 수득되는 프로테아제 활성의 상대적인 감소를 무처리 대조군과 비교하여 나타낸 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 일 측면은 폴리머가 공유 결합된 비스포스포네이트 및/또는 그의 유도체나 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 드레싱 조성물로서, 드레싱이 상처에 접촉되었을 때 실질적으로 모든 비스포스포네이트가 상기 드레싱에 남아 있으며 손상 조직에 들어갈 수 없는 것을 특징으로 하는, 드레싱 조성물에 관한 것이다.
특정 예에서, 상기 손상은 만성 손상이다.
용어 "만성 손상"은 본원에서 일반적으로 장기간 지속되거나 빈번하게 재발하거나 또는 복원의 순차적 및 시기적 순서대로 진행되지 못하는, 피부의 어떠한 상해 또는 궤양을 나타낸다.
용어 "실질적으로 모든"은 본원에서 드레싱 조성물에 남아있는 MMP 저해제, 예컨대 비스포스포네이트의 양이 결합된 형태로 유지되는 MMP 저해제의 80% 또는 그 이상인 것을 의미한다. 특정 예에서, 이는 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 및 100%를 포함한다.
어떤 특정 이론에 의해 구속되고자 하는 것은 아니지만, 만성적인 손상 부위의 분비물에는 급성 손상(acute wound) 부위의 분비물에 비해 더 많은 양의 MMP가 존재하고 있으며, 이런 점은 정상 치유에 필수적인 성장 인자 및 결합 조직 단백질 어셈블리에 매우 유해한 손상 부위의 단백질분해 환경에 크게 기여하는 것으로 밝혀지고 있다. 본 발명자들은 MMP-9가 만성 손상 부위의 분비물에서 콜라겐 분해를 담당하는 주 MMP인 것을 확인하였다.
손상면의 바이옵시에서 발견되는 활성 MMP의 농도 감소는 비-치유성 손상의 만성화를 유도하는 것으로 알려져 있다. 또한, MMP 농도는 만성적인 손상면으로부터 분리한 섬유모세포에서 현저하게 감소되는 것으로 나타나고 있다. 따라서, 이들 MMP가 손상 조직의 정상적인 치유에 소정의 역할을 담당하는 것으로 생각된다. 따라서, 기존의 치료시에서와 같이 손상 부위의 분비물과의 접촉 뿐만 아니라 MMP 저해제가 손상 조직 및 전신 순환계로 자유롭게 확산되도록, MMP 저해제를 손상 부위에 도입하면, 손상 치유를 담당하는 인자들을 최적으로 통제하지 못하게 된다.
본원에서 제시된 이러한 문제의 해법은, MMP 저해제가 실질적으로 손상면과 주변 조직으로 확산되거나 이동할 수 없도록 하여 적절한 수준의 활성 MMP가 정상적인 치유를 위해 손상면에 유지될 수 있도록 보장하면서, 콜라겐 매트릭스 및 성장 인자의 분해에 원인이 되는 만성적인 손상 부위의 분비물의 MMP는 저해하는 것이다.
이는 하나 이상의 MMP 저해제가 공유 결합된 손상 드레싱 조성물을 제공함으로써 달성된다. 상기 드레싱은 만성적인 손상 부위의 분비물과 접촉하게 되고, 분비물내 MMP는 저해될 것이다. 이러한 방식으로, 만성적인 손상 부위의 분비물의 단백질분해 조건은, 콜라겐 매트릭스의 형성을 촉진시키고 그래서 치유되도록 조절된다. 하나 이상의 MMP 저해제는 공유 결합되어 있기 때문에, 실질적으로 손상면으로 방출되지 않게 되고, 그래서 정상적인 치유에 필요한 조직내 활성 MMP 수준은 유지될 수 있다. 따라서, 상처 조직에서의 정상적인 치유 메카니즘은 교란시키지 않으면서 손상 표면에서의 치료 조건을 개선시킨다.
그러므로, 결합된 MMP 저해제가, 손상 조직에서 한가지 이상의 MMP의 활성을 저해, 억제, 불활성화 또는 어떤 경우에는 감소시키는 것 보다 우선적으로, 손상 부위의 분비물내 한가지 이상의 MMP의 활성을 저해, 억제, 불활성화 또는 어떤 경우에는 감소시키게 되는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "손상 부위의 분비물"은 손상 조직에 축적되며 혈관 밖으로 새어나오는, 단백질과 세포성 인자들이 풍부한 체액인, 손상 부위 삼출물로서 당업자들에게 이해될 것이다.
용어 "손상 조직" 및 "손상면"은 대기에 노출된 손상 부위의 상단 세포층 뿐만 아니라 조직 재생 및 그외 치유 과정에 관여하는 심부 세포층을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
손상 드레싱이 손상 부위의 분비물과 접촉하게 되면, 분비물은 드레싱으로 배출될 수 있다. 이는, 손상 부위의 분비물이 손상면으로부터 많이 배출될수록 분비물 내의 포함된 더 많은 MMP가 드레싱내 MMP 저해제와 접촉하여 저해될 것이므로, 특히 바람직하다. 또한, 이는, 손상 부위의 분비물내 MMP가 저해되어 손상면의 상층 세포층내 MMP가 우연히 저해될 기회를 줄이기 위해, MMP 저해제를 손상면과 직접 접촉시킬 필요가 없음을 의미한다. 본 발명의 일 예에서, 손상 부위의 분비물을 흡수하고 축적할 수 있는 드레싱 조성물이 특히 적합하다.
하이드로겔 폴리머를 이런 목적으로 사용할 수 있다. 하이드로겔은, 우수한 흡수제이며 이의 높은 수분 함량으로 인해 천연 조직과 유사한 수준의 유연성을 갖춘, 천연 폴리머이거나 합성 폴리머이다. 폴리비닐피롤리돈(PVP), 아크릴아미드 겔 및 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트)(pHEMA) 모두 하이드로겔의 예이다. 본 발명의 바람직한 예에서, 손상 드레싱 조성물의 폴리머는 아크릴산 또는 메타크릴산의 하이드록시알킬 에스테르이다. 특히 바람직한 예에서, 드레싱 조성물의 폴리머는 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트)를 포함하는 하이드로겔이다. 보다 바람직하게는, 손상 드레싱의 폴리머는 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트) 및 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)를 포함하는 하이드로겔이다.
모든 MMP 저해제가 만성적인 손상 치료용 손상 드레싱에 공유 결합되는데 적합할 수도 있다. 이러한 저해제의 예로는, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 테트라사이클린 및 이의 유도체들, 하이드록사믹산 및 비스포스포네이트와 같은 양이온 킬레이터가 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다.
비스포스포네이트는 저독성이며, 수년 동안 인간에의 사용이, 특히 칼슘 및 골 대사 장애 처치에 있어 잘 용인되고 있다. 본 발명의 바람직한 예에서, 손상 드레싱에 부착된 MMP 저해제는 비스포스포네이트이다. 이러한 비스포스포네이트에 대한 비제한적인 예로는 에티드로네이트, 클로드로네이트, 틸루드로네이트, 파미드로네이트, 네리드로네이트, 올파드로네이트, 알렌드로네이트, 이반드로네이트, 리세드로네이트, 졸레드로네이트, YH529, 인카드로네이트(YM175) 및 EB-1053가 있다.
아래에서 논의될 손상 드레싱의 제조 용이성을 고려하여, 폴리머 상에 고정된 비스포스포네이트는 아미노-비스포스포네이트인 것이 특히 바람직하다. 비제한적인 예로는 알렌드로네이트, 파미드로네이트, 네리드로네이트 또는 인카드로네이트가 있다.
MMP-9가 만성적인 손상 부위의 분비물의 콜라겐 분해를 담당하는 주된 프로테아제라는 발명자의 발견을 감안할 때, MMP-9의 특이적인 저해제인 MMP 저해제를 선택하는 것이 특히 바람직하다. 이것은, 손상 부위 분비물의 단백질 분해 환경을 최적으로 저해하는데 바람직한 효과를 가져야 한다. 이러한 MMP-9 특이적인 저해제에 대한 비제한적인 일 예로는 알렌드로네이트가 있다. 바람직한 예에서, 알렌드로네이트는 본 발명의 손상 드레싱 조성물에 부착되는 MMP-저해제이다.
MMP 저해제에 대한 다른 예는 항-MMP 항체이다.
이런 점에 있어서, 항-MMP-9 단일클론 항체는 상업적으로 이용가능하며(예, 마우스 mAb 606B, CalbiochemTM), 또한 Symowicz et al, 2007, Cancer Res. 67 2030 and Andrews et al., 2000, Am. J. Pathol. 157 303에 기술되어 있다.
또한, 본 발명은 MMP 저해제를 단량체와 커플링시켜 MMP 저해제-단량체 접합체를 형성하는 단계를 포함하는 MMP 저해제-단량체 접합체의 제조 방법을 제공한다. 필요에 따라, 이후 MMP 저해제-단량체 접합체를 드레싱 조성물의 폴리머에 병합시킬 수 있다.
일 특정 예에서, MMP 저해제를 메타크릴레이트 단량체와 커플링시켜 MMP 저해제-메타크릴레이트 접합체를 제조하는 단계를 포함하는 MMP 저해제-메타크릴레이트 접합체의 제조 방법이 제공된다.
이러한 유형의 반응의 일 예를 도 1에 나타낸다. 접합체를 제조하기 위한 반응은 또한 하기에서 논의된다.
다른 측면에서, 본 발명은 비스포스포네이트를 폴리머에 공유 결합시켜 드레싱 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 드레싱 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
일 예에서, 비스포스포네이트는 폴리머에 병합될 단량체에 먼저 공유 결합시킨다. 따라서, 본 발명은 하기 단계들을 포함하는 드레싱 조성물의 제조 방법을 포함한다:
a) MMP 저해제를 단량체와 커플링시켜, MMP 저해제-단량체 접합체를 제조하는 단계; 및
b) 상기 MMP 저해제-단량체 접합체를 폴리머에 병합시켜, 드레싱 조성물을 제조하는 단계.
MMP 저해제-단량체 접합체의 제조에 사용되는 단량체는 다양한 범위의 적정 단량체들 중에서 선택될 수 있다. 비제한적인 예로는, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 설폰 또는 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG) 알데하이드가 있다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트가 특히 유용하며, 바람직한 일 예에서, 선택된 단량체는 메타크릴레이트 단량체이다.
사용되는 특정 단량체는 변형에 의해 제시하게 될 수 있거나 또는 반드시 제시하여야 하는, 2가지 관능기(functionality)를 토대로 선택될 것이다. 한가지는 2개를 서로 공유 결합시키기 위해 비스포스포네이트와 반응하게 될 관능기이고, 다른 한가지는 MMP 저해제-단량체 접합체가 필요에 따라 다른 공유 결합에 의해 폴리머에 병합될 수 있도록 제공되는 관능성 모이어티이다.
MMP 저해제와 반응시킬 목적으로 전술한 단량체에 의해 제시될 수 있는 유용한 관능기의 일부 예로는 카르복시산, 산 할라이드, 알데하이드, 케톤, 에폭사이드, 설포닐 및 N-하이드록시숙신이미드 및 말리미드와 같은 숙신이미드가 있다. 이들 관능기는 특히 비스포스포네이트에 의해 제공되는 하이드록시 또는 아미노기와 같은 모이어티에 의한 친핵성 공격을 받기 쉽다.
단량체에 의해 제시되는 이용가능한 이중 결합, 예컨대 비닐기는 MMP 저해제-단량체 접합체를 드레싱 조성물의 폴리머에 후속적으로 병합시키는데 특히 적합한 것으로 확인되었다.
단량체와 관련하여 논의되는 관능기들은 실제 비스포스포네이트에 의해 제공될 수 있으며 그 반대일 수도 있다. 중요한 점은, 2가지 관능기가 반응하여 공유 결합을 형성할 수 있으며 폴리머에 병합될 필요한 관능기를 제공한다는 것이다.
바람직한 일 예에서, 선택되는 단량체는 비스포스포네이트의 친핵성 기와의 커플링을 위한 고반응성의 산 클로라이드 관능기와 폴리머를 구성하는 단량체와의 중합을 위한 비닐기를 제공하는, 메타크릴로일 클로라이드이다.
적합하게는, 2 이상의 MMP 저해제를 하나의 손상 드레싱에 부착시킬 수 있다. 이는, 2가지 이상의 서브타입의 프로테아제를 저해하기 위해 특이적으로 표적화하는 경우에 유용할 수 있다. 이를 위해, 각각의 저해제 조성물 및/또는 저해제-단량체 접합체 조성물을 준비한다. 이들 조성물은 그런 후 중합 반응을 개시하기 전에 조합하여, 손상 드레싱 조성물을 제조한다. 저해제나 접합체의 관능기가 상이하다면, 폴리머나 반응 조건을 부작용이나 부반응이 없도록 주의하여 선택하여야 한다.
MMP 저해제를 단량체와 커플링시켜 MMP 저해제-단량체 접합체를 제조하는 실제 메커니즘은 선택한 특정 저해제 및/또는 단량체에 따라 달라질 것이다.
바람직한 일 예에서, MMP 저해제가 알렌드로네이트이면, 논의한 바와 같이, 접합용으로 선택되는 단량체는 메타크릴로일 클로라이드이다. 이들 화합물들의 반응은 도 1에 나타나 있으며, 여기서 알렌드로네이트의 1급 아민은 메타크릴로일 클로라이드의 산 클로라이드 관능기와 반응하여 아미드 결합을 형성한다. 아미드 결합은 예컨대 에스테르 결합에 비해 자연적으로 발생되는 효소에 의해 쉽게 절단되지 않기 때문에, 아미드 결합이 특히 적합하다. 선택한 MMP 저해제가 단량체 상에 존재하는 관능기와 반응할 수 있는 한, 단량체는 본 발명의 손상 드레싱에 사용할 수 있지만, 반응하여 강력하고 안정적인 공유 결합, 예컨대 아미드 결합을 형성하는 MMP 저해제와 단량체 관능기를 조합하는 것이 바람직할 것이다. 간단히 말해, 손상 부위의 분비물에서 생리학적 조건하에 가수분해될 가능성이 없거나 또는 임의의 높은 수준으로 절단될 가능성이 없는 임의의 결합을 형성하는 것이, 특히 MMP 저해제를 단량체에 부착시켜 접합체 및/또는 폴리머를 형성하는데 바람직하다.
언급한 바와 같이, 메타크릴로일 단량체와 MMP 저해제의 반응에 의해 제조되는 접합체는 정상적으로는 이의 폴리머내 병합을 허용하는 관능기를 가질 것이다. 도 1로 나타낸 예에서, 이러한 관능기는 알켄 모이어티(비닐기의 경우)이다. 이는, 중합 반응 동안에 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 단량체들의 유용한 이중 결합을 이용한 조사(irradiation)에 의한 반응에 적합하다. 알렌드로네이트가 공유 결합으로 도입된 최종 폴리머가 도 1에 나타낸 바와 같이 제조된다.
이렇게 알렌드로네이트와 메타크릴로일 클로라이드를 조합하여 접합체를 만들고 이를 pHEMA에 병합시키는 것이 특히 좋은 방법이다. 알렌드로네이트는 메타크릴로일 클로라이드의 산 클로라이드와 쉽게 반응하는 유리 아민 관능기를 제공하지만, 반응 전에 임의의 변형 또는 관능기의 전환이 필요하지 않다. 이는, 만성적인 손상 부위의 분비물에서 확인되는 생리적 조건하에서의 가수분해나 효소적 절단에 대해 특히 안정적인 아미드 결합으로 연결된 알렌드로네이트 및 메타크릴레이트의 접합체를 제공한다. 이 접합체는 이후에 특히 유용한 하이드로겔을 형성하는 HEMA에 도입시킬 수 있으며, 접합체가 병합된 폴리머는 한 단계 조사 단계로 제조된다. 따라서, 콜라겐 분해에 원인이 되는 손상 부위의 분비물내 주된 MMP(MMP-9)를 표적으로 하는 공유 결합된 비스포스포네이트(알렌드로네이트)를 가지고 있는, 안정적이며 흡수성이 높은 드레싱 조성물이, 최소한의 단계로 만들어진다.
드레싱 조성물의 저해 작용을 손상 부위의 분비물에서 부절적한 단백질 분해 활성에 원인이 되는 주요 MMP(MMP-9, 본 발명자에 의해 확인됨)에 촛점을 맞추는 것이 좋다. 이는, 결합된 치료제가 모두 이러한 MMP에 의해 초래되는 손상의 최소화를 목표로함으로써 최고의 상처 치유 가능성을 제공한다. 또한, 정상적인 치유에 필요한 다른 MMP들의 활성이, 타겟 설정 방식을 적용한 후, 실질적으로 감소될 가능성을 더욱 낮춘다.
손상 드레싱의 제조에 사용되는 폴리머와 선택되는 MMP 저해제에 따라, MMP 저해제를 메타크릴로일 단량체와 일차로 반응시키지 않고도 폴리머에 MMP 저해제를 직접 병합시킬 수 있다. 예컨대, 단량체에 적합한 것으로 상기에서 언급된 관능기는 폴리머에 직접 존재하거나 또는 중합하기 전에 폴리머를 구성하고 있는 단량체에 존재할 수 있다. 또한, 중합에 필요한 관능기가 알켄이 아니라면, 필수 관능기와 또한 저해제에 커플링하는 능력을 가진 여러가지 타입의 단량체를 사용할 수 있다.
실시예 항목에서는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 손상 드레싱을 제조하는 방법을 기술한다. 이러한 예로, 평균 분자량 20,000의 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)은 조성물에 포함되어 폴리머를 형성한다. PEG는 필수 요소가 아니며, 가교된 pHEMA에 화학적으로 결합되지 않을 수 있다. 이는 제조되는 하이드로겔의 물리적 특성과 생체적합성을 개선시키기 위한 첨가제로서 제공된다.
PEG는 10 중량% 내지 80 중량%로 손상 드레싱 조성물에 존재할 수 있다. 바람직하기로는, PEG는 손상 드레싱 조성물에 20 중량% 내지 60 중량%로 존재한다. 더 바람직하기로는, PEG는 25 중량% 내지 40 중량%로 손상 드레싱 조성물에 존재한다. 보다 더 바람직하기로는, PEG는 30 중량%로 손상 드레싱 조성물에 존재한다.
제조되는 손상 드레싱의 물리적 강도, 밀도, 팽창 특징, 즉 손상 부위의 분비물을 흡수하는 능력 개선, 생체친화성 등의 다양한 물리적 특성을 개선시키기 위해, 다른 첨가제들을 손상 드레싱 조성물에 존재시킬 수 있다. 그러한 첨가제들은 통상 폴리머 화학이나 다른 분야들에서 사용되고 있으며, 당업자들에게 잘 알려져 있다.
예로, 알렌드로네이트가 화학적으로 병합되어 있는 폴리머로서 pHEMA를 제공한다. MMP 저해제가 병합될 수 있으며 손상 드레싱으로 작용하거나 손상 드레싱으로 제조될 수 있는 폴리머는, 본 발명의 범위에 포함될 것이다. 전통적인 직물로 제조된 손상 드레싱이 적합할 수 있지만, 전술한 바와 같이, 하이드로겔 폴리머가 흡수 특성으로 인해 더 바람직하다.
중합되었을 때 하이드로겔 특징을 가진 임의의 단량체는 본 발명의 손상 드레싱 조성물내로의 봉입(inclusion)에 적합할 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 형성에 사용되는 단량체는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 단량체이다.
하이드로겔에서 필요로하는 특성에 따라, 중합 전 손상 드레싱 조성물내 HEMA 단량체의 중량%는 5% 내지 80 중량%일 수 있다. 바람직하게는, HEMA 단량체는 10 중량% 내지 60 중량%로 존재한다. 더 바람직하게는, HEMA 단량체는 15 중량% 내지 40 중량%로 존재한다. 보다 더 바람직하게는, HEMA 단량체는 손상 드레싱 조성물의 20 중량%를 차지한다.
손상 드레싱 조성물을 만들기 위한 용매의 선택은 중합 반응용으로 선택된 단량체의 특성에 따라 결정될 것이다. 유기 및 수성 용액이 적합할 수 있다. 바람직한 일 예에서, 선택 용매는 물이다.
본 발명의 다른 측면은 메타크릴레이트 단량체에 커플링된 MMP 저해제를 포함하는 MMP 저해제-메타크릴레이트 접합체에 관한 것이다.
본 발명의 드레싱 조성물은 통상적으로 이미 공지된 바와 같이 제형화될 수 있다. 그러나, 일 예에서, 폴리머로의 병합은 수행하지 않는다. 이로써 MMP 저해제-메타크릴레이트 접합체가 제조된다. 이 접합체를 사용하여, 손상 부위의 분비물내 MMP가 MMP 저해제와 접촉되지만 손상 조직으로는 분비되지 않게 하는 임의의 여러가지 수단에 의해 손상 부위를 치료할 수 있다. 폴리머에 병합시켜 실시예에 기술된 바와 같은 손상 드레싱을 제조하는 것은 결합된 MMP 저해제를 투여하는 비제한인 예에 불과하다.
또한, 본 발명은 MMP 저해제-단량체 접합체가 커플링된, 드레싱, 임플란트 또는 보철에 관한 것이다. 바람직한 접합체는 MMP 저해제-메타크릴레이트 접합체이다.
전술한 바와 같이, MMP 저해제-단량체 접합체는 임플란트나 보철과 같은 손상 드레싱 이외의 다른 다양한 장치에 부착될 수 있다. 이러한 장치들은, 드레싱에서와 같이, 저해제를 손상 조직에 어느 정도 높은 수준으로 분비하지 않으면서 MMP 저해제가 손상 부위 분비물에 접촉가능하게 한다.
본 발명의 또다른 측면은, 드레싱 조성물에서 폴리머에 공유 결합된 MMP 저해제를 손상 부위의 분비물과 접촉시켜, 손상 조직내 상기 MMP는 저해하지 않으면서 손상 부위의 분비물내 상기 MMP만 선택적으로 저해하는, 치료가 필요한 환자에게서 손상 조직내 MMP를 저해하지 않으면서 손상 부위의 분비물내 MMP를 선택적으로 저해하는 방법에 관한 것이다.
일 예에서, MMP 저해제는 비스포스포네이트이다.
바람직하게는, MMP 저해제는 알렌드로네이트이다.
폴리머에 직접 또는 단량체를 통해 MMP 저해제를 고정시키는데 적합한 폴리머 및 수단은 상기에 기술되어 있다.
바람직하게는, 치료될 환자는 포유류, 예컨대 비제한적으로 인간, 가축, 퍼포먼스 동물 및 애완 동물이다.
더 바람직하게는, 상기 환자는 인간이다.
바람직하게는, 저해될 손상 부위의 분비물내 MMP는 MMP-9이다.
전술한 바와 같이, 손상의 치료는 손상 부위의 분비물의 단백질 분해성 내용물을 감소시키는 MMP의 용도를 포함하여야 하며, 정상적인 손상 치유에 중요한 역할을 수행하지만 동시에 손상 조직내의 MMP를 저해하는 것은 부적절하다.
바람직한 예에서, MMP 저해제는 드레싱 조성물의 일부로서 전달된다. 손상 부위의 분비물에 손상 조직으로의 도입이 허용되지 않는 결합된 MMP 저해제를 전달하는 모든 수단은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야한다.
또한, MMP 저해제는 폴리머 스프레이 방식으로 전달할 수 있는 것으로 생각된다. 일 특정 예에서, 폴리머 스프레이는 상기 MMP 저해제를 바로 그 위치에서 포함하는 폴리머 층, 필름 또는 스폰지를 인 시추(in situ) 만들기 위해 적용할 수 있다. MMP 저해제가 손상 조직으로 방출되지 않도록 제작된 폴리머를 포함하는 연고 또는 크림은 또한 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주되는 드레싱 조성물이다.
폴리머 필름의 특별한 효과는, 만성적인 손상이 염증 단계에서 흔히 지체되어 있다는 사실과 관련있다. 이는 폴리머 필름에 매여 있는 아미노-비스포스포네이트를 통해 완화시킬 수 있으며, 예컨대 손상면과 접촉되게 되는 폴리머 필름의 층이 염증을 완화시킨다. 또한, 이는 면역 반응의 상향 조절 및 과도한 염증의 결과인 바이오필름 형성을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 손상 드레싱 조성물을 동물에게 투여하는 단계를 포함하는 동물에서 손상의 치료학적 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명의 드레싱 조성물로 치료하기에 특히 적합한 만성적인 손상은 일련의 단계의 순차적 진행에 의해 치유되지 않는 임의의 손상 및 정상적인 타임 라인의 가장 급박한 손상에 속하는 임의의 손상이다. 만성적인 손상의 거대 다수는 정맥 궤양, 당뇨병성 궤양 및 욕창(pressure ulcer)의 3가지 카테고리로 분류할 수 있다. 이들 만성적인 손상은 치유하는데 수년 걸리거나 결코 치유되지 않을 수도 있다.
실시예 부분에서는 MMP 저해제로서의 알렌드로네이트의 효능을 나타내고 있다. 도 2에서, 프로테아제 활성은 분석시 어두운 백그라운드에 비해 명확한 밴드로서 나타나며, 밴드는 6명의 다양한 환자들로부터 유래한 만성 손상 부위의 분비물 샘플인 레인 1 내지 6에서 관찰할 수 있다. 이러한 사실은, 손상 부위의 분비물의 단백질분해 환경을 명확하게 보여준다. 레인 7 내지 12는 알렌드로네이트와 인큐베이션한 동일 분비물 샘플이다. 프로테아제 활성은 가시적으로 확인되는 명확한 밴드의 수와 강도 감소에 의해 입증되는 바와 같이 크게 감소되었다. 따라서, 비스포스포네이트, 및 특히 알렌드로네이트는 본 발명의 손상 드레싱에 사용하기에 적합한 손상 부위의 분비물의 MMP 저해제 클래스이다. 알렌드로네이트는 콜라겐 형성에 작용하는 주된 프로테아제로서 본 발명자가 확인한 MMP-9를 저해하므로, 그 결과가 특히 인상적인 것으로 생각된다. 손상 부위의 분비물에서, 콜라겐 분해에 특별한 활성을 나타내지 않는 MMP의 특이적 저해제는 이렇게 우수한 결과를 분명히 제시하지 않을 것이며, 그래서 이러한 타겟 설정 방식이 바람직하다.
MMP 저해제는 손상 드레싱에 공유 결합되어 있어 실질적으로 그것들이 모두 고정화된 채 남아 있다는 것이 본 발명의 장점이다. 이러한 방식으로, 즉, 손상 부위의 분비물내 MMP는 저해, 억제, 불활성화되거나, 또는 어떤 점에서는 그 활성이 손상 조직내 동일 MMP 보다 높은 수준으로 감소된다.
이는 정상적인 치유에 유용한 손상 조직내 활성 MMP가 저해되는 것을 방지할 뿐만 아니라 MMP 저해제로부터 어떠한 잠재적인 부작용을 감소시키거나 심지어 없앤다. 예컨대, 테트라사이클린 및 이의 유사체는 MMP 저해제로서 사용되지만, 이것은 위장 장애 및 잠재적인 항생제 내성 문제와 같은 다수의 부적절한 부작용을 나타낸다.
그외 종래의 치료는 MMP 저해제를 전신 이용가능하게 하거나 또는 적어도 조직이나 순환계로 확산되는 것을 방지하지 못하는 것으로 여겨지고 있어, 이러한 부작용들은 실제 문제가 될 수 있다. 본 발명의 손상 드레싱은 MMP 저해제를 실질적으로 모두 부착된 채로 보유하고 있어, 그래서 MMP 저해제 사용으로 인해 생길 수 있는 임의의 잠재적인 부작용 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 이점은, 만성적인 손상이 있는 환자에 대한 간단한 치료 요법을 제공한다는 것이다. 손상 드레싱에 치료학적 치료제를 병합하여, 경구, 정맥내, 국소 투여 등의 필요성을 생략시킨다. 손상은 일반적으로 어떻게든 피복되게 될 것이므로, 드레싱 조성물내에 치료 분자를 포함시키기 편리하고 시간이 절약된다.
본 발명의 손상 드레싱 조성물은 만성적인 손상이 있는 환자에게 단독 치료제로서 제공되거나, 또는 손상 부위의 치유 단계를 개선시키기 위한 다른 기존 치료제와 조합하여 사용할 수 있다. 손상 드레싱은 손상이 치료되었거나 적어도 치유 단계의 개선이 관찰될 때까지 적용할 수 있다. MMP 저해제는 손상 조직에 방출되지 않기 때문에, 이의 투여량은 건강 관리 전문가에 의해 정해질 필요는 없다. 손상 드레싱은 적합한 기간 동안 사용할 수 있다.
본 발명의 손상 드레싱 조성물은 또다른 이점도 제공한다. 전형적으로, 손상 드레싱은 프로테아제를 포함할 수도 있는 손상 부위의 분비물을 흡수한다. 그래서, 성장 인자, 항미생물제, 약물, 항생제와 같은 프로테아제-취약성 치료제가 손상 드레싱을 통해 동시에 전달되는 경우에, 드레싱에 존재하는 MMP 저해제가 손상면으로부터 벗어난 프로테아제의 활성을 불활성시키거나 감소시킬 수 있어, 이들 치료제의 파괴를 방지 또는 최소화하고 단백질분해 산물이 손상면으로 방출되는 것을 약화시킬 것이다.
본 발명을 쉽게 설명하고 실제적인 효과를 보일 수 있도록 하기 비제한적인 예를 참조한다.
실시예
알렌드로네이트를 이용한 MMP 의 저해
본 발명자들은, MMP-9가 만성적인 손상 부위의 분비물에서 세포외 기질을 분해하는데 관여하는 유력한 프로테아제인 것으로 확인하였으므로, 비스포스포네이트의 MMP, 특히 MMP-9의 활성을 저해하는 능력에 대해 평가하였다. 알렌드로네이트(그 소듐 염으로서)를 대표적인 비스포스포네이트로 선택하였다.
알렌드로네이트 소듐 염을 만성적인 손상 부위의 분비물과 함께 24시간 동안 37 ℃에서 2 mM의 농도로 인큐베이션하였다. 1형 콜라겐의 자이모그라피를 이용하여 프로테아제 활성을 판별하였다. 콜라게나제 민감성은 자이모그램에서 어두운 백그라운드에 대비되는 명확한 밴드로서 식별하였고, 농도측정 분석으로 정량할 수 있었다.
도 2는 상기 분석의 결과를 나타낸다. 레인 1-6은 6명의 다른 환자들로로부터 수득한 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플을 각 샘플 당 총 단백질 500 ng으로 로딩한 것이다. 레인 7-12는 24시간 동안 37 ℃에서 2 mM의 알렌드로네이트와 함께 인큐베이션한 후 샘플 당 총 단백질 500 ng으로 로딩한 레인 1-6과 동일한 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플이다.
알렌드로네이트와 인큐베이션한 후 프로테아제의 활성의 큰 감소가 명확하게 볼 수 있다. 이는, 비스포스포네이트, 특히 알렌드로네이트가 유효한 MMP 저해제이고, 그래서 만성적인 손상에 존재하는 과도한 단백질분해 환경을 중화시키고 치유 단계로 완화시킬 가능성이 있다는 것을 입증하는 것이다.
알렌드로네이트 접합체 형성 및 하이드로겔 병합
도 1에 나타낸 바와 같이, 비스포스포네이트가 알렌드로네이트인 경우, 알렌드로네이트의 1급 아민기는 메타크릴로일 클로라이드의 산 클로라이드 관능기와 반응할 수 있다. 이로써, 알렌드로네이트가 있는 접합체가 제조될 것이며, 또한 도 1에서 pHEMA 하이드로겔 폴리머인 폴리머로의 병합을 허용하는 알켄 관능기도 가지게 될 것이다.
이를 위해, 알렌드로네이트 소듐염(300 mg, 0.92 mmol)을 NaOH 수용액(148 mg, 3.70 mmol, 7.4 mL H2O)에 4-메톡시 페놀과 함께 용해시켜, 중합을 저해하였다. 이 용액을 얼음조에서 냉각시킨 후, 신선한 멸균 메타크릴로일 클로라이드(120 mg, 1.15 mmol) 및 NaOH(111 mg, 2.768 mmol, 5.5 mL H2O)를, pH를 11 보다 높게 유지하면서 점차적으로 첨가하였다. 반응액을 20시간 동안 활발하게 교반한 후, HCl로 pH7로 산성화하였다. 수득되는 산물을 증류시켜 건조시킨 다음, 클로로포름으로 추출하여 임의의 불순물을 제거하였다. 그런 후, 수층을 DMF로 침강시켜, 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체를 49% 수율로 수득하였다.
그런 후, 약 50% 물: 30% PEG: 20% HEMA 비율로 멸균 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 및 PEG 20,000의 수용액을 준비하였다. 그 후, 알렌드로네이트/메타크릴로일 접합체를 적정 농도로, 예컨대 20 mM로 첨가하였다. 이 용액을 실리콘 개스킷으로 분리되어 있으며 아르곤이 충진된 2개의 유리 플레이트 사이에 두었다.
그런 후, 몰드를 60Co 소스를 이용하여 Gamma-cell 220로 감마 조사하여, 5kGY 내지 10kGy의 조사량을 조사하였다. 중합은, HEMA 단량체가 폴리머 형태(pHEMA)로 완전하게 중합됨을 입증해주고 이를 통해 알렌드로네이트가 하이드로겔에서 방출될 수 없음을 보장하는, NIR FT-Raman 스펙트로스코피를 이용하여 특정화하였다. 이는, 1639 cm-1에서 특징적인 C=C 피크의 변화 식별로 확인되었다.
손상 드레싱 MMP 저해 작용의 특정화
기능성 콜라겐 분해 분석을 수행하여 합성된 비스포스포네이트 함유 하이드로겔이 만성 손상 부위의 분비물내 MMP를 저해하는 능력을 분석할 수 있다.
상기와 같이, 만성 손상 부위의 분비물로부터 수득한 샘플을 최종 농도 0.5 mg/mL의 1형 콜라겐을 이용한 1형 콜라겐 자이모그램으로 10% 총 아크릴아미드 젤에서 비변성 조건에서 전개하였다. 전기영동은 Laemmli 조건 하에서 4 ℃에서 수행하였다. 겔은 30분간 2.5% Triton X-100로 헹군 다음 다시 60 분간 헹군 후, 50 mM Tris-HCl, CaCl2(10 mM) 및 NaCl(50 mM), pH 7.6에서 24시간 동안 37 ℃에서 인큐베이션하였다. 알렌드로네이트 관능화된 하이드로겔(상기에서 제조)을 작은 조각으로 잘라 인큐베이션 완충액에 넣어 37 ℃에서 24시간 인큐베이션하였다. 단량체 용액내에, 등가의 비스포스포네이트 세그먼트 알렌드로네이트-메타크릴레이트를 2가지 농도 2 mM 및 20 mM로 사용하여, 2개의 개별 하이드로겔을 만들었다. 또한, 자이모그래피를 2 mM의 알렌드로네이트-메타크릴레이트에 대해 수행하였다.
만성적인 손상 부위의 분비물내 프로테아제를 기질 겔에 고정한 후, 37 ℃/24시간 인큐베이션 단계에서 이것이 활성인 동안에 저해제에 노출시켰다. 인큐베이션 후, 겔을 적절하게 염색한 다음, 프로테아제 활성을 명확한(염색 안됨) 밴드로 볼 수 있었다.
도 3은 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체가 24시간 동안에 생리 온도에서 MMP를 저해할 수 있었음을 나타낸다. 도 3에서 레인 1-6은 도 2에서와 같이 6명의 다른 환자로부터 수득한 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플(단백질 500 ng)이다. 레인 7-12는 도 1에 나타낸 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체 2 mM과 인큐베이션한 동일 샘플이다. 저해 활성은 알렌드로네이트 단독의 경우에 비해 약간 감소된 수준이었다.
도 4는 알렌드로네이트 및 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체를 이용한 저해를 통해 수득한 프로테아제 활성의 무처리 대조군에 대한 상대적인 감소를 나타내며, 도 2 및 3에서 나타낸 결과들을 나타낸 것이다. 농도측정을 실시하여 자이모그라피로 확인된 단백질 분해 활성의 감소를 정량하였고, 이를 도 4에 도로 나타내었다. 콜라겐 분해 활성의 MMP 특이적 저해는 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체(관능화된 A 2 mM로 표시함) 및 알렌드로네이트 단독(A 2 mM로 표시)의 경우를 무처리 대조군 샘플과 비교하여 나타낸다. 통계적 유의성은 무처리 샘플에 상대적인 것으로, Tukey's test로 결정된 바에 따라 #(p< 0.01)로 나타낸다.
도 4는, 알렌드로네이트를 2 mM로 처리하였을 때, 1형 콜라겐 분해가 무처리 대조군에서 관찰되는 결과의 10% 또는 그 미만임을 보이고 있다. 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체는 대조군 대비 30% 내지 40%이므로, 콜라겐 분해에 대한 저해 수준이 매우 유의한 수준인 것으로 보인다.
알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체를 포함하는 하이드로겔 역시 우수한 수준의 MMP 저해를 보였다. 20 mM의 알렌드로네이트-메타크릴레이트를 포함하는 하이드로겔은 하이드로겔을 처리하지 않은 대조군에 비해 1형 콜라겐 분해를 현저하게 저해하는 능력을 나타내었다.
도 5는 공유 결합된 알렌드로네이트가 병합된 하이드로겔 폴리머와 함께 인큐베이션 하기 전과 후의 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플의 1형 콜라겐 자이모그라피 분석 결과를 나타낸 것이다. 3개의 상이한 하이드로겔 샘플을 제조하여 본 분석에 사용하였다. 하이드로겔 모두 전술한 바와 같이 5.0 g H2O, 2.0 g HEMA 및 3.0 g PEG 20,000으로 합성하였다. 제1 샘플(도 6에서 'G'로 표시)은 비스포스포네이트가 없고 상기한 성분들만 있어, 하이드로겔 대조군으로 사용하였다. 제2 샘플(도 6에서 'GA1X'로 표시)에는 7.68 mg의 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체가 추가로 포함되며, 제3 샘플(도 6에서 'GA10X'로 표시)에는 76.80 mg의 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체가 추가로 포함되었다.
도 5에서, 1번 레인은 어떠한 저해제도 첨가하지 않은 수득한 만성적인 손상 부위의 분비물 샘플이고, 2번 내지 4번 레인은 작은 조각으로 잘라 24시간 동안 37 ℃에서 인큐베이션한, 각각 하이드로겔 G, GA1X 및 GA10X가 첨가된 동일한 분비물 샘플이다. 대조군 하이드로겔과 2 mM 알렌드로네이트-메타크릴레이트 접합체 모두 단백질 분해 활성을 감소시켰지만, 명확한 밴드 대부분이 없어져 20 mM 접합체(GA10X)가 가장 효과적인 샘플이라는 것이 분명해졌다.
도 6은 도 5에 나타낸 실험으로 수득한 프로테아제 활성의 상대적인 감소를 나타낸 것이다. 도 6은 도 4에서 기술한 방식으로 작성하였다.
도 6은 알렌드로네이트가 무첨가된 하이드로겔 샘플(샘플 'G')은 어느 정도 MMP를 저해하는 능력을 가지고 있는 것으로 나타내고 있다. 이는, 본 발명의 드레싱 조성물에 이러한 타입의 폴리머를 사용하였을 때의 추가적인 이점이다. 본 발명자들은 임의의 특정 이론에 결부되길 바라진 않았지만, 이러한 결과는 MMP의 안정성에 필요한 양이온과의 킬레이션에 이용될 수 있는 HEMA 단량체에 제시된 3개의 산소 원자로 인한 것일 수 있는 것으로 추론하였다.
도 6은 또한 2 mM (GA1X) 하이드로겔-접합체 샘플이 저해 활성을 보이지만, 20 mM 샘플(GA10X)이 활성 수준이 더 높고 만성적인 손상의 치료에 있어 손상 드레싱 조성물의 일부로서 하이드로겔에 매여있는 비스포스포네이트의 효능을 효과적으로 보인다는 사실을 나타내고 있다.
따라서, 폴리머에 공유 결합된 비스포스포네이트를 포함하는 본 발명의 드레싱 조성물은 손상 부위의 분비물에서 MMP를 저해하기 위해 성공적으로 사용될 수 있다.
당업자는, 본 발명이 본원에 상세히 기술된 예들로 한정되지 않으며 다양한 다른 예들도 본 발명의 광범위한 사상과 범위 내에서 포함될 수 있는 것으로 이해할 것이다.
본 명세서에 언급된 모든 컴퓨터 프로그램, 알고리즘, 특허 및 과학 문헌들은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (21)

  1. 드레싱 조성물로서,
    폴리머에 공유 결합된 비스포스포네이트, 및/또는 그 유도체 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염을 포함하며,
    상기 드레싱 조성물이 손상 부위에 접촉하였을 때, 실질적으로 모든 비스포스포네이트가 상기 드레싱 조성물에 남아있으며 손상 조직에 들어갈 수 없는 것을 특징으로 하는, 드레싱 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비스포스포네이트는 아미노-비스포스포네이트인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아미노-비스포스포네이트는 알렌드로네이트(alendronate), 파미드로네이트(pamidronate), 네리드로네이트(neridronate) 및 인카드로네이트(incadronate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 아미노-비스포스포네이트는 알렌드로네이트인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리머는 하이드로겔 폴리머인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하이드로겔 폴리머는 아크릴산 또는 메타크릴산의 하이드록시알킬 에스테르인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 아크릴산 또는 메타크릴산의 하이드록시알킬 에스테르는 폴리(2-하이드록시에틸 메타크릴레이트)인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하이드로겔 폴리머는 폴리(에틸렌 글리콜)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한항에 있어서, 상기 비스포스포네이트는 폴리머에 공유 결합된 단량체에 공유 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단량체는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 설폰 또는 관능화된 폴리(에틸렌 글리콜)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 선택되는 단량체는 카르복시산, 산 할라이드, 알데하이드, 케톤, 에폭사이드, 설포닐 또는 숙신이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 관능기를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단량체는 메타크릴로일 클로라이드인 것을 특징으로 하는 드레싱 조성물.
  13. 치료가 필요한 환자에서 손상 조직내 매트릭스 메탈로프로테나제(MMP)를 저해하지 않으면서 손상 부위의 분비물내 MMP만 선택적으로 저해하는 방법으로서,
    손상 부위의 분비물을 드레싱 조성물 중의 폴리머에 공유 결합된 MMP 저해제와 접촉시켜, 상기 손상 조직내 MMP는 저해하지 않으면서 상기 손상 부위의 분비물내 MMP만 선택적으로 저해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 MMP 저해제는 비스포스포네이트 및/또는 그의 유도체 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제2항 내지 제12항 중 어느 한항에 따른 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 상기 손상 부위의 분비물내 저해되는 MMP는 MMP-9인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 환자는 포유류인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 포유류는 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 폴리머에 비스포스포네이트를 공유 결합시켜 드레싱 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 드레싱 조성물의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 제2항 내지 제12항 중 어느 한항에 따른 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 비스포스포네이트는 조사(irradiation)에 의해 폴리머로 병합된 단량체에 공유 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
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