LU84359A1 - Formulations pharmaceutiques comprenant de l'insuline humaine et du c-peptide humain - Google Patents

Description

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Le diabète sucré est un trouble métabolique caractérisé par le fait que les tissus du corps ne parviennent pas à oxyder les carbohydrates au régime normal. Son facteur le plus important est une défi-5 cience en insuline. Au cours des 60 dernières années, les personnes souffrant du diabète ont été considérablement aidées en recevant des quantités réglées d'in- 5 suline. Actuellement, l'insuline utilisée par les diabétiques a été isolée du pancréas des animaux, 10 généralement des bovidés et des porcs. L'insuline des bovidés et des porcs a une structure différente de celle de l'insuline produite par le pancréas humain. Récemment, par la méthodologie de l'ADN (ADN = acide désoxyribonucléique) recombinant, il est devenu pos-15 sible de préparer de l'insuline identique à celle produite par le pancréas humain. L'utilisation de cette insuline permettra, au diabétique, d'imiter le système naturel plus étroitement que ce n'était possible jusqu'à présent.

20 Néanmoins, il est admis depuis longtemps que la seule administration d'insuline à un diabétique est insuffisante pour rétablir et/ou maintenir l'état métabolique normal. Bien que l'insuline manifeste son effet sur le métabolisme des carbohydrates, le diabète 25 sucré provoque des troubles supplémentaires dont la plupart, sinon tous, sont en relation avec la structure » et la fonction des vaisseaux sanguins. Les déficiences conduisant à ces troubles sont rarement corrigées complètement par la thérapie classique à l'insuline.

30 Les anomalies vasculaires associées au dia bète sont souvent appelées "complications du diabète". Elles consistent généralement en changements micro-angiopathiques donnant lieu à des lésions de la rétine et des reins. La neuropathie représente une complica-35 tion diabétique supplémentaire qui peut être en rela- //> h! t 3 tion ou non, directement ou indirectement, avec les changements micro-angiopathiques précités. Parmi les manifestations spécifiques des complications du diabète, il y a, par exemple : (l) les maladies de l’oeil, 5 notamment la rétinopathie, la formation de la cataracte, ' le glaucome et les paralysies musculaires extra-oculai res f (2) les maladies de la bouche, notamment la gingivite, l’apparition accrue de caries dentaires, la périodontite et une plus forte résorption de l’os 10 alvéolaire j (3) les neuropathies motrice, sensorielle et autonome ; (4·) la maladie des grands vaisseaux \ (5) la micro-angiopathie 5 (6) des maladies de la peau, notamment le xanthome du diabète sucré, la nécrobiose lipoïdique du diabète sucré, la furonculose, la 15 mycose et le prurit ; (7) des maladies des reins, notamment la glomérulosclérose diabétique, la néphro-sclérose artériolaire et la pyélonéphrite ; et (8) des problèmes au cours de la grossesse, notamment un accroissement des naissances de gros bébés, des 20 mises au monde d’enfants morts-nés, des fausses couches, des mortalités néo-natales et des défauts congénitaux.

Bon nombre et peut-être la totalité des complications diabétiques résultent du fait qu’à elle seule, l’insuline ne parvient pas à ramener le corps 25 à son équilibre hormonal naturel.

La présente invention concerne des compositions pharmaceutiques permettant d’atteindre et de maintenir, chez un sujet diabétique, un état plus proche de l’homéostase hormonale naturelle que celui 30 pouvant être obtenu par l’administration d’insuline seule.

Dès lors, la présente invention concerne une composition pharmaceutique comprenant, en association avec un support pharmaceutiquement acceptable, de l’in-35 suline humaine et du C-peptide humain dans un rapport /

H

4 molaire (insuline humaine/C-peptide humain) se situant entre environ 1:4 et environ 4:1*

Les deux constituants essentiels des compositions pharmaceutiques de la présente invention sont 5 l’insuline humaine et le C-peptide humain.

L’insuline humaine peut être obtenue de diverses manières, notamment par synthèse organique, par isolation du pancréas humain, par transformation de pro-insuline, par transformation d’insuline animale 10 isolée et, plus récemment, par la méthodologie à l’acide désoxyribonucléique recombinant·

En adoptant la méthodologie à l’acide désoxyribonucléique recombinant, on peut préparer l'insuline humaine par l'expression et l'isolation séparées de la 15 chaîne A et de la chaîne B de l'insuline humaine en formant ensuite leurs liaisons disulfure correctes.

En variante, le produit d’expression de l'acide désoxyribonucléique recombinant peut être la pro-insuline humaine elle-même ou un précurseur de pro-insuline 20 humaine qui est transformé en pro-insuline humaine.

La pro-insuline est ensuite clivée par voie enzymatique, par exemple, en utilisant la trypsine et la carboxypeptidase B pour obtenir l'insuline humaine.

L'insuline humaine peut également être pré-25 parée à partir de l’insuline de porcs. L'insuline humaine se différencie de l'insuline de porcs par un seul acide aminé, c'est-à-dire l'acide carboxy-amino terminal de la chaîne B. L'alanine, c'est-à-dire l'acide aminé B-30 de l'insuline de porcs, est clivée 30 et remplacée par la thréonine. A cet égard, on se référera, par exemple, au brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3*276.96l.

L'autre constituant actif de la composition de la présente invention, à savoir le C-peptide humain, 35 est une portion d'un peptide présent dans la pro-insu- // / if 5 line humaine et auquel les chaînes A et B de 1*insuline sont réunies. Ce peptide appelé "peptide de liaison" est éliminé au cours de la production d’insuline humaine à partir de pro-insuline, Le peptide de liaison 5 présent dans la pro—insuline humaine répond à la for mule suivante :

Arg-Arg-Glu-Ala-Glu-Asp-Leu-Gln-Val-Gly-Gln-Val-Glu-L eu- Gly- Gly- Gly-Pr o - Gly-Ala -Gly-S er-L eu- Gln-Pr o-L eu-Ala-L eu-Glu-Gly-S er-L eu-Gln-Lys-Arg, 10 Le C-peptide humain présent dans la composi tion de la présente invention se différencie du peptide de liaison par l’élimination de quatre acides aminés, à savoir deux à chaque extrémité. Dès lors, le C-peptide humain a la structure suivante : 15 Glu-Ala—Glu-Asp-Leu—Gln-Val-Gly-Gln-Va1-Glu-Leu-Gly-

Gly-Gly-Pro-Gly-Ala-Gly-Ser-Leu-Gln-Pro-Leu-Ala-Leu-Glu-Gly-Ser-Leu-Gln,

Le C-peptide humain qui est un constituant de la composition de la présente invention, peut être 20 obtenu par synthèse chimique [voir, p. ex.,N. Yanaihara et C. Yanaihara, M. Sakagami, N, Sakura, T, Hashimoto et T, Nishida, "Diabetes” 27 (supplément 1), 149-160 (1978)] ou à partir de pro-insuline humaine suite à son clivage pour obtenir l'insuline humaine, 25 En conséquence, comme on l’a indiqué, les constituants actifs de la composition de la présente invention peuvent être obtenus de diverses manières, - y compris par la pro-insuline humaine. Dans ses grandes lignes, la production d'insuline en adoptant 30 la méthodologie à l’acide désoxyribonucléique recombinant consiste à obtenir, par isolation et/ou par construction, une séquence de codage d’acide désoxyribonucléique pour la séquence des acides aminés de la proinsuline humaine. On introduit ensuite l’acide désoxy-35 ribonucléique de pro-insuline humaine en phase de lec- .S> / 6 ture dans un véhicule approprié de clonage et d'expression» Le véhicule est utilisé pour transformer un micro-organisme approprié, après quoi le micro-organisme transformé est soumis à des conditions de fermen-5 tation conduisant à : (a) la production de copies sup plémentaires du vecteur contenant le gène de proinsuline et (b) l'expression de la pro-insuline ou un produit précurseur de la pro-insuline.

Si le produit d'expression est un précurseur 10 de pro-insuline, il comprendra généralement la séquence des acides aminés de la pro-insuline humaine réunie, à sa terminaison amino, à un fragment d'une protéine normalement exprimée dans la séquence de gènes dans laquelle le gène de pro-insuline a été introduit. La 15 séquence d'acides aminés de la pro-insuline est réunie au fragment de protéine par l'intermédiaire d'un siège spécifiquement clivable, notamment la méthionine. Ce produit est habituellement appelé "produit génétique fusionné".

20 La séquence des acides aminés de la pro insuline est clivée du produit génétique fusionné en utilisant du bromure de cyanogène, après quoi les fractions sulfhydryle de la cystéine de la séquence des acides aminés de la pro-insuline sont stabilisées 25 par transformation en leurs S-sulfonates correspondants .

On purifie le S-sulfonate de pro-insuline obtenu, puis on transforme le S-sulfonate de proinsuline purifié en pro-insuline par formation des 30 trois liaisons disulfure correctement localisées.

Lors de la purification de la pro-insuline, celle-ci est clivée par voie enzymatique, spécifiquement en utilisant la trypsine et la carboxypeptidase B, donnant ainsi lieu à la formation de l'insuline humai-35 ne et du C-peptide humain.

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Les compositions de la présente invention contiennent l’insuline humaine et le C-peptide humain dans un rapport molaire se situant entre environ 1:4 et environ 4ïl· De préférence, le rapport entre l’in-5 suline humaine et le C-peptide humain se situe entre environ 1:2 et environ 2:1, mieux encore, entre environ 1:1 et environ 2:1.

Comme on l’a indiqué, les compositions de la présente invention sont utiles pour favoriser l’obten— 10 tion de l’homéostase hormonale naturelle et ainsi empêcher ou atténuer ou encore freiner sensiblement les complications diabétiques bien connues qui ont été mentionnées ci—dessus. Bien entendu, la quantité dans laquelle les compositions de la présente inven— 15 tion doivent être utilisées pour maintenir l’homéosta— se hormonale naturelle ou pour atteindre un état se rapprochant plus étroitement de l’homéostase hormonale naturelle chez un sujet diabétique, dépendra de la gravité de l’état diabétique. De plus, cette quantité 20 variera en fonction du mode d’administration. Enfin, la quantité de composition administrée et la fréquence de cette administration seront laissées au choix du médecin particulier. Toutefois, en règle générale, le dosage se situera dans l’intervalle donnant environ 25 0,02 à environ 5 unités d’activité d’insuline humaine par kg du poids du corps et par jour, de préférence, entre environ 0,1 et environ 1 unité d’activité d’in- ! *· ( _ suline humaine par kg du poids du corps et par jour.

t | On administre la composition par voie pa- j 30 rentérale, notamment, par voie sous-cutanée, par voie i ; intramusculaire et par voie intraveineuse. Les com- i positions de la présente invention comprennent les I ingrédients actifs, à savoir l’insuline et le C-pep tide humains ensemble avec un support pharmaceutique- 35 ment acceptable pour ces derniers et éventuellement i ? / i ! // j / / 8 avec d'autres ingrédients thérapeutiques. La quantité totale des ingrédients actifs présents dans la composition se situe entre environ 99*99 et environ 0,01$ en poids. Le support doit être acceptable en ce sens 5 qu'il doit être compatible avec d'autres composants de . la composition et il ne doit pas être néfaste pour le receveur de celle-ci.

Les compositions de la présente invention, qui sont appropriées pour une administration par voie 10 parentérale, comprennent avantageusement des suspensions et/ou des solutions aqueuses stériles des ingrédients pharmaceutiquement actifs, ces solutions ou suspensions étant, de préférence, rendues isotoniques avec le sang du receveur en utilisant généralement 15 du chlorure de sodium, de la glycérine, du glucose, du mannitol, du sorbitol et des agents analogues connus.

En outre, les compositions peuvent contenir l'un ou l’autre adjuvant tel que des agents tampons, des agents de conservation, des agents dispersants, des 20 agents favorisant un début rapide de l'activité, des agents favorisant une prolongation d'activité et d'autres agents connus. Comme agents spécifiques de conservation, on mentionnera, par exemple, le phénol, le m-crésol, le p-hydroxybenzoate de méthyle et autres. 25 Comme agents tampons spécifiques, on mentionnera, par exemple, le phosphate de sodium, l'acétate de sodium, * le citrate de sodium et autres.

De plus, on peut utiliser un acide tel que l’acide chlorhydrique, ou une base telle que l'hydro-30 xyde de sodium pour régler le pH. En règle générale, le pH de la composition aqueuse se situera entre environ 2 et environ 8, de préférence, entre environ 6,8 et environ 8.

Parmi d'autres additifs appropriés, on men-35 tionnera, par exemple, l'ion zinc bivalent dont la s s 9 quantité, s’il est présent, se situe généralement entre environ 0,01 mg et environ 0,5 mg par 100 unités d’insuline humaine, de même qu’un sel de protamine (par exemple, sous forme de son sulfate)dont la quan-5 tité, s’il est présent, se situe généralement entre • environ 0,1 mg et environ 2 mg par 100 imités d’acti vité d'insuline humaine.

On donnera ci-après des exemples de compositions pharmaceutiques particulières suivant la pré-10 sente invention.

Exemple 1

Formulation d’insuline humaine régulière neutre/C-pep-tide humain [rapport molaire entre l’insuline humaine et le C-peptide humain = 1:4 à 40 unités d'insuline 15 par cm3].

Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline zinc humaine (28 imités/mg) 400 unités C-peptide humain 30 mg 20 Phénol (distillé) 20 mg

Glycérine 160 mg

Eau et soit de l'acide chlorhydrique à 10%, soit de 1’hydroxyde de sodium à 10% : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d'un 25 pH final de 7“7?8·

Exemple 2

Formulation d’insuline humaine régulière neutre/C-pep-tide humain [rapport molaire entre l’insuline humaine et le C-peptide humain =1:1 à 100 unités d'insuline 30 par cm3].

Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 1000 unités C-peptide humain 19 mg 35 Phénol (distillé) 20 mg y /7 10

Glycérine ΙόΟ mg

Eau et, soit de l'acide chlorhydrique à 10$, soit de 1'hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d'un volume de 10 cm3 et d'un 5 pH final de 7-7*8, * Exemple 3

Formulation d'insuline humaine protamine-zinc/C-peptide humain [rapport molaire entre l'insuline humaine et le C-peptide humain = 1:1 à 40 unités d'insuline par cm3]· 10 Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange î

Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 400 unités C-peptide humain 8 mg

Phénol (distillé) 25 mg 15 Oxyde de zinc 0,78 mg

Glycérine 100 mg

Sulfate de protamine 4*0“6,0 mg

Phosphate de sodium (cristaux) 38 mg

Eau et soit de l'acide chlorhydrique à 10$, soit de 20 1'hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d'un volume de 10 cm3 et d'un pH final de 7,1-7*4·

Exemple 4

Formulation d'insuline humaine protamine-zinc/C—peptide 25 humain [rapport molaire entre l'insuline humaine et le C-peptide humain =2:1 à 100 unités d'insuline par cm3]· Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 1.000 unités 30 C-peptide humain 9 mg

Phénol (distillé) 25 mg

Oxyde de zinc 2 mg

Glycérine 160 mg

Sulfate de protamine 10-15 mg 35 Phosphate de sodium (cristaux) 38 mg

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JaI

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Eau et soit de 1*acide chlorhydrique à 10$, soit de 1'hydroxyde de sodium à 10% : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d’un pH final de 7,1-7*4· 5 Exemple 5 * Formulation d’insuline humaine isophane—protamine-zinc/ C-peptide humain [rapport molaire entre l’insuline humaine et le C—peptide humain = 1:1 à 40 unités d’insuline par cm3]· 10 Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 400 unités C-peptide humain 8 mg m-crésol (distillé) 16 mg 15 Phénol (distillé) 6,5 mg

Glycérine 160 mg

Sulfate de protamine 1,2-2,4 mg

Phosphate de sodium (cristaux) 38 mg

Eau et soit de l’acide chlorhydrique à 10%, soit de 20 1*hydroxyde de sodium à 10% : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d’un pH final de 7,1-7,4.

Exemple 6

Formulation d'insuline humaine isophane-protamine-zinc/ 25 C-peptide humain [rapport molaire entre l’insuline . humaine et le C-peptide humain = 4:1 à 100 unités d'insuline par cm3].

* Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange ; 30 Insuline zinc humaine (28 imités/mg) 1*000 unités C-peptide humain 5 mg m-crésol (distillé) 16 mg

Phénol (distillé) 6,5 mg

Glycérine l60 mg 35 Sulfate de protamine 3,0-6,0 mg ' A? 12

Phosphate de sodium (cristaux) 38 mg

Eau et soit de l'acide chlorhydrique à 10$, soit de l'hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d'un volume de 10 cm3 et d'un 5 pH final de 7,1-7*4.

* Exemple 7

Formulation d'une suspension d'insuline zinc humaine/ C-peptide humain [rapport molaire entre l'insuline humaine et le C-peptide humain = 1:2 à 40 unités d'in-10 suline par cm3]·

Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 400 unités C—peptide humain 15 mg 15 Acétate de sodium (anhydre) 16 mg

Chlorure de sodium (granulaire) yo mg p-hydroxybenzoate de méthyle 10 mg

Oxyde de zinc 0,63 mg

Eau et soit de l'acide chlorhydrique à 10$, soit de 20 l'hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d'un volume de 10 cm3 et d'un pH final de 7*2-7*5·

Exemple 8

Formulation d'une suspension d'insuline zinc humaine/ 25 C-peptide humain [rapport molaire entre l'insuline humaine et le C-peptide humain = 1:1 à 100 unités d'insuline par cm3]·

Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange : 30 Insuline zinc humaine (28 unités/mg) 1.000 unités C-peptide humain 19 mg

Acétate de sodium (anhydre) 16 mg

Chlorure de, sodium (granulaire) 70 mg p-hydroxybenzoate de méthyle 10 mg 35 Oxyde de zinc 1*6 mg % 13 I Eau et soit de 1*acide chlorhydrique à 10$, soit de 1*hydroxyde de sodium à 10^ : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d’un pH final de 7,2-7,5· 5 Exemple 9 . Formulation d’insuline humaine régulière neutre/C-pep- tide humain [rapport molaire entre l’insuline humaine et le C-peptide humain = 1:4 à 40 unités d’insuline par cm3], 10 Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange :

Insuline sodium humaine (28 unités/mg) 400 unités C-peptide humain 30 mg

Phénol (distillé) 20 mg 15 Glycérine 100 mg

Eau et soit de l’acide chlorhydrique à 10$, soit de l’hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d'un pH final de 7,0-7,8» 20 Exemple 10

Formulation d'insuline humaine régulière neutre/C-pep-[ tide humain [rapport molaire entre l'insuline humaine I et le C-peptide humain = 1:1 à 100 unités d'insuline I par cm3]· 25 Pour préparer 10 cm3 de la composition, on mélange : j « I Insuline sodium humaine (28 unités/mg) 1.000 unités j s C-peptide humain 19 mg

Phénol (distillé) 20 mg j 30 Glycérine 100 mg

Eau et soit de l’acide chlorhydrique à 10$, soit de 1'hydroxyde de sodium à 10$ : quantité suffisante pour obtenir une composition d’un volume de 10 cm3 et d'un pH final de 7,0-7,8.

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Claims (6)

1. Composition pharmaceutique comprenant, en association avec un support pharmaeeutiquement acceptable, de 1*insuline humaine et du C-peptide 5 humain dans un rapport molaire (entre 1*insuline hu- * maine et le C-peptide humain) se situant entre environ 1:4 et environ 4·1·

2. Composition suivant la revendication 1, caractériséeen ce que le rapport molaire entre l'insu- 10 line humaine et le C-peptide humain se situe entre environ 1:2 et environ 2:1*

3. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport molaire entre l’insuline humaine et le C-peptide humain se situe entre 15 environ 1:1 et environ 2:1.

4. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle contient l’ion zinc bivalent.

5. Composition suivant la revendication 1, 20 caractérisée en ce qu'elle contient un sel de prota- mine.

6. Composition pharmaceutique suivant l’une quelconque des revendications 1 à S, en substance comme décrit dans la spécification ci-dessus en se 25 référant à l’un ou l’autre des exemples. * ✓· / s ; /