MXPA00009982A - Metodo para incrementar la rigidez y tesura osea y reducir la incidencia o severidad de la fractura - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para incrementar la rigidez y/o tesura del hueso y/o reducir la probabilidad y/o severidad de una fracturaósea por la administración de una hormona paratiroide. El método puede ser empleado para incrementar la rigidez o tesura del hueso a un sitio de un trauma potencial o actual, tal como la cadera o espina de una persona en riesgo de sufrir de o padecer osteoporosis. El método de la invención puede reducir la incidencia de fractura vertebral, reducir la incidencia de fracturas vertebrales múltiples, reducir la severidad de lafractura vertebral, y/o reducir la incidencia de fractura no vertebral.

Description

MÉTODO PARA INCREMENTAR LA RIGIDEZ Y TESURA OSEA Y REDUCIR LA INCIDENCIA O SEVERIDAD DE LA FRACTURA CAMPO TÉCNICO Esta invención se refiere a métodos para incrementar la rigidez y/o tesura ósea y/o reducir la probabilidad y/o severidad de la fractura ósea por la administración de una hormona paratiroide. Más particularmente, la invención se refiere a un método para incrementar la rigidez o tesura del hueso en un sitio de un trauma actual o potencial, tal como la cadera o espina de una persona en riesgo de sufrir o padecer de osteoporosis. Más particularmente, la invención se refiere a un método de reducir la incidencia de la fractura vertebral, reduciendo la incidencia de fracturas vertebrales múltiples, reduciendo la severidad de la fractura vertebral, y/o reduciendo la incidencia de fractura no-vertebral.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existen agentes tales como el estrógeno, bifosfonatos, fluoruros o calcitomna, que pueden prevenir la pérdida del hueso e inducir un incremento del 3-5% de la masa ósea por el relleno del espacio REF. :123 35 de remodelación, pero la formación ósea pura no se estimula significantemente. La retención del hueso por la inhibición del cambio del hueso no puede ser suficiente protección contra el riesgo de fractura 5 para pacientes quienes ya tienen pérdida ósea significante. Los agentes anabólicos que incrementan la firmeza ósea por la estimulación de la formación ósea, preferencialmente pueden proporcionar mejor protección contra la fractura en pacientes quienes confirman osteoporosis. La hormona paratiroide (PTH) es secretada, producto de 84 aminoácidos de la glándula paratiroides de mamífero, que controla los niveles de calcio en el suero a través de su acción en varios tejidos, incluyendo el hueso. Los 3 aminoácidos N- terminales de la PTH (PTH (1-34)) bovino y animal, son estimados equivalentes biológicamente a la hormona de longitud completa. Otros fragmentos amino terminales de PTH (incluyendo 1-31 y 1-38 por ejemplo), o PTHrP (péptido/proteina relacionada a la PTH) o análogos de cualquiera o ambos, que activan al receptor PTH/PTHrP (receptor PTHF1) han mostrado efectos biológicos similares en la masa ósea, aunque la magnitud de tales efectos puede variar. 25 Los estudios en humanos con varias formas de giÉa&g^ PTH han demostrado un efecto anabólico en el hueso, y han iniciado un interés significante en su uso para el tratamiento de la osteoporosis y las alteraciones relacionadas al hueso. Los efectos anabólicos significantes de PTH en el hueso, que incluyen la estimulación de la formación del hueso, lo cual resulta en una ganancia pura en la masa ósea y/o firmeza, se ha demostrado en muchos modelos de animales y en humanos. Se cree comúnmente que la administración de PTH en humanos y en modelos de animales relevantes tiene un efecto negativo en el hueso cortical. En efecto, el incremento que se origina naturalmente en la PTH endógena, el cual ocasiona la alteración de hiperpara íroidismo, resulta en el aclareo del hueso cortical acompañado por un incremento en la conectividad y la masa del hueso trabecular. Los estudios pasados sugieren que cuando se remodela el hueso cortical Haverstian (encontrado en humanos y mamiferos superiores) bajo la influencia del PHT, existirá una re-distribución del hueso, de manera tal que la masa ósea cortical y la firmeza disminuyen, mientras se incrementa el hueso trabecular en masa y firmeza. Por ejemplo, en estudios clínicos publicados de administración de PHT, la masa ósea cortical . •;. * ..& . disminuye después del tratamiento con PTH exógeno y publicados de roedores han mostrado masa ósea cortical incrementada durante la administración de PTH pero una pérdida de esto es benéfica después de retirar el PTH. Sin embargo, el hueso cortical de roedor tiene una estructura distintivamente diferente del hueso cortical Haversian, y se remodela por la formación adicional de la superficie y la resorción, preferentemente por la remodelación intracortical de osteones. Además, las limitaciones tecnológica en las pruebas biomecánicas en huesos relativamente cortos de roedores se eleva a artefactos de mediciones cuando un agente, tal como un PTH, altera la geometría ósea para engrosar el hueso. Tales artefactos hacen una extrapolación de la respuesta ósea cortical en rata a aquellas de humanos u otros animales con la remodelación osteonal ineficiente. Por lo tanto, los datos que existen para animales, como humanos, sometidos a remodelación Haversian, indican que la PTH puede tener un impacto adverso en el hueso cortical, causando una pérdida pura de la masa ósea a través de la supresión del hueso cortical . Como una consecuencia, ha sido una creencia con respecto a la acción de la PTH, que los pacientes que requieren tratamiento subsecuente o concurrente con un antiresortivo para minimizar la pérdida del hueso inducida por el PTH. En efecto, este modelo ha sido la base para varios estudios clínicos en mujeres. Por ejemplo, tres estudios clínicos han usado PTH en la mujer post-menopáusica en terapia concurrente con calcitonina o estrógeno, o en mujeres premenopáusicas que toman el agonista GnRH, Synarel, para endometriosis. Los efectos contrarios de estrógeno y PTH en los cambios óseos corticales hacen particularmente difícil observar los efectos del PTH justo durante la combinación de la terapia con estos dos agentes. Existe una necesidad de un método para emplear una PTH para incrementar la firmeza y tesura de hueso en humanos y otros animales que presentan remodelación de Haversian, y reducir la incidencia de fractura de huesos en estos animales. Además, permanece una necesidad de un método para incrementar la calidad y cantidad de hueso cortical.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención incluye un método para incrementar la rigidez y/o la tesura del hueso, preferiblemente el hueso cortical, y/o reducir la incidencia y/o severidad de la fractura por la administración de una hormona paratiroide. Más particularmente, la invención se refiere a un método para incrementar la rigidez o tesura del hueso a un sitio de un trauma potencial o agudo. El incremento de la rigidez y/o tesura del hueso, puede ser manifestado en numerosas formas conocidas por aquellos expertos en la técnica, tal como el incremento de la densidad mineral ósea, incremento del contenido mineral óseo, incremento del trabajo en la fractura, y similares. En una modalidad, el método de la invención reduce la incidencia o severidad de fracturas vertebrales y/o no vertebrales. El método de la invención puede ser usado para disminuir el riesgo de tales fracturas o para tratar tales fracturas. En particular, el método de la invención puede reducir la incidencia de la fractura vertebral y/o no vertebral, reducir la severidad de la fractura vertebral, reducir la incidencia de fracturas múltiples vertebrales, mejorar la calidad del hueso, y similares. El método puede incrementar la rigidez o tesura a un sitio de un trauma potencial, tal como en la cadera o espina de una persona con osteoporosis, o a otro sitio que tiene masa ósea anormalmente baja o estructura ósea pobre. El método puede también incrementar la rigidez o tesura ósea a un sitio de un trauma actual, tal como una fractura, por ejemplo, en la cadera o vértebra. Un sujeto preferido para el método de la invención, es una mujer u hombre a nesgo de tener osteoporosis, preferiblemente una mujer postmenopáusica y es independiente de la terapia de reemplazo de la hormona recurrente (HRT), estrógeno o terapia equivalente, o terapia antiresortiva . En una modalidad, el paciente también recibe suplementos de calcio y/o vitamina D. Una hormona paratiroide, tal como los aminoácidos N-terminales 1-34 de la hormona paratiroide humana recombinante, puede ser administrada ya sea cíclicamente o intermitentemente. Preferiblemente, la administración cíclica incluye la administración de PTH por 2 o más ciclos de remodelación y el retiro de PTH por uno o más de los ciclos de remodelación. Además, de conformi'dad con el método de la invención, el incremento en la rigidez y/o tesura de un hueso puede persistir por varios ciclos de remodelación, o hasta por varios años, después de la última administración de una hormona paratiroide .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1A y IB muestran que el BMD (densidad mineral ósea) y BMC (contenido mineral óseo) en el eje medio femoral (hueso cortical) (A) y en el fémur proximal (hueso canceloso + hueso cortical) (B), fueron significantemente mayor en animales tratados con PTH que en los controles a ambas dosis. Las Figuras 2A hasta 2D muestran los efectos de PTH en la firmeza mecánica y el momento de inercia de la sección transversal (CSMI) en el hueso cortical del eje medio femoral. La Figura 3 ilustra el cambio en porcentaje en las mediciones DXA del contenido mineral óseo total en los grupos de control y tratamiento. Las Figuras 4A-C, ilustran el cambio en porcentaje en las mediciones DXA de la espina para los grupos de control y tratamiento en la vértebra lumbar 2-4 para el área ósea (A) , el contenido mineral óseo (B) , y la densidad mineral ósea (C) . Las Figuras 5A y 5B ilustran el incremento en la masa ósea (A) y la firmeza ósea (B) en la vértebra lumbar de primates tratados con la hormona paratiroide . Las Figuras 6A y 6B ilustran el incremento en la firmeza del cuello del fémur (A) y la firmeza constante de la media diáfisis del húmero (B) en primates tratados con una hormona paratiroide. La Figura 7 ilustra la activación de las relaciones de la formación ósea en las superficies endosteales y periosteales del eje medio del húmero.

La Figura 8 ilustra el análisis de histograma del eje en las densidades del elemento de imagen volumétrica del hueso en la vértebra lumbar, resultado del tratamiento de PTH comparado con el control. Se nota el incremento en la densidad en el compartimento óseo cortical después del retiro del tratamiento de PTH. La Figura 9 ilustra el incremento en la espina lumbar BMD a través de 23 meses de tratamiento de pacientes con ya sea 20 de PTH o 40 µg/kg/dia de PTH, comparado con el placebo de los controles tratados . La Figura 10 ilustra el incremento en el fémur y la estrechez de la cadera BDM a través de 24 meses de tratamiento de pacientes con ya sea 20 µg/kg/dia de PTH o 40 µg/kg/dia de PTH, comparado con el placebo de los controles tratados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método para incrementar la firmeza y/o tesura ósea, y/o reducir la incidencia de una fractura en un sujeto, mediante la administración de una hormona paratiroide. El método puede ser empleado para incrementar la firmeza y/o tesura a un sitio de un trauma potencial o a un sitio de un trauma actual. El trauma incluye de manera general, fractura, trauma quirúrgico, reemplazo de uniones, procedimientos ortopédico y similares. El incremento de la rigidez y/o tesura ósea incluye de manera general el incremento de la densidad mineral del hueso cortical, incremento de la firmeza ósea, incremento de la resistencia a la carga y similares. La reducción de la incidencia de la fractura incluye de manera general la reducción de la probabilidad o incidencia actual de una fractura para un sujeto comparado con la población de control no tratada . Como se usó aquí, la fuerza final se refiere a la fuerza máxima que un espécimen óseo se mantiene: tesura se refiere a la inclinación de la porción lineal de una curva de deformación de carga; y trabajo en la fractura o fisura se refiere al área bajo la curva de deformación de carga antes de la fisura. Cada una de estas puede ser medida y calculada por los métodos estándares en la técnica del estudio óseo. Estos parámetros son propiedades estructurales que dependen de las propiedades y geometría del material intrínseco, y pueden ser determinadas como se describe en Turner CH, Burr DB 1993 "Basic biochemical measurements of bone: a tutorial". Bone 14 : 595-608, la cual está aquí incorporada por referencia. La fuerza final, tesura y trabajo en la fractura o fisura pueden ser normalizados para obtener propiedades de material intrínseco, tal como estrés final, módulo elástico, y rigidez, los cuales dependen del tamaño y forma. Como se usó aquí, el estrés final se refiere al estrés máximo que un espécimen puede mantener; el módulo elástico se refiere a la tesura intrínseca del material; y rigidez se refiere a la resistencia a la fractura por unidad de volumen. Cada uno de estos puede ser determinado por métodos conocidos en la técnica. Id. La firmeza ósea femoral, como se refiere aquí, puede ser medida a la estrechez del fémur, o al eje medio típicamente uniendo tres puntos o cuatro puntos de curvatura en el sitio último.

Trauma Osea El método de la invención es de beneficio a un sujeto que puede sufrir o ha sufrido trauma en uno o más huesos. El método puede beneficiar a sujetos mamíferos tal como humanos, caballos, perros y gatos, en particular humanos. El trauma óseo puede ser un problema para caballos de carreras y perros, y también para mascotas domésticas. Un humano puede sufrir cualquier variedad de traumas óseos debido, por ejemplo, a accidentes, intervención médica, padecimientos o alteraciones. En los jóvenes, el trauma óseo es parecido debido a la fractura, intervención médica para reparar una fractura, o la reparación de las coyunturas o tejidos conectivos dañados, pro ejemplo, a través de ejercicios. Otros tipos de traumas óseos, tales como aquellos de osteoporosis, padecimientos óseos degenerativos (tales como artritis u osteoartritis), reemplazo de cadera, o condiciones secundarias asociadas con la terapia para otras condiciones sistémicas (por ejemplo, osteoporosis glucorticoide , quemaduras o transplante de órganos) se encuentran más comúnmente en personas mayores. Los sujetos preferidos incluyen un humano, preferiblemente una mujer, a riesgo para o de sufrir de osteoporosis. Los factores de riesgo para la osteoporosis son conocidos en la técnica e incluyen condiciones hipogonadales en las mujeres y hombres, irrespectivos de la edad, condiciones, padecimientos o fármacos que inducen hipogonadismo, factores asociados con la osteoporosis (calcio o vitamina D bajos son los más comunes), humo de cigarro, alcohol, fármacos asociados con la pérdida ósea (tal como glucocorticoides, tiroxinas, heparinas, litio, anticonvulsionantes, etc), pérdida del sentido de la vista que predispone a fallas, movimiento espacial, inmovilización, hospitalización crónica o reposo en cama y otros padecimientos sistémicos que han sido ligados a riesgos incrementados de osteoporosis. Las indicaciones de la presencia de la osteoporosis son conocidos en la técnica e incluyen evidencia radiológica de al menos, una fractura de compresión de la vértebra, baja masa ósea (típicamente al menos 1 desviación estándar por debajo de la media de los valores normales en jóvenes), y/o fracturas atraumáticas . La osteoporosis puede conducir, por ejemplo a las fracturas vertebrales y/o no vertebrales. Los Ejemplos de fracturas no vertebrales incluyen una fractura de cadera, una fractura del antebrazo distal, una fractura de un húmero proximal, una fractura de la muñeca, una fractura del radio, una fractura de un tobillo, una fractura de un húmero, una fractura de una costilla, una fractura de un pie, una fractura de la pelvis, o una combinación de estos. El método de la invención puede ser usado para disminuir el riesgo de tales fracturas o para tratar tales fracturas. El riesgo de fractura es disminuido y la curación de la fractura es apoyada por el incremento de la rigidez y/o tesura del hueso, por ejemplo, en la cadera, la espina o ambas. Una mujer típica con riesgo de osteoporsis es una mujer postmenopáusica o una mujer premenopáusica, hipogonadal. Un sujeto preferido es una mujer postmenopáusica y es independiente de la terapia de reemplazo de la hormona concurrente (HRT), estrógeno o terapia equivalente, o terapia antiresortiva . El método de la invención puede ser benéfico a un sujeto en cualquier estado de osteoporosis, pero especialmente en los estados temprano y avanzados. La presente invención proporciona un método, en particular, efectivo para prevenir o reducir la incidencia de fracturas en un sujeto con o a riesgo de progresar con la osteoporosis. Por ejemplo, la presente invención puede reducir la incidencia de la fractura vertebral y/o no vertebral, reducir la severidad de la fractura vertebral, reducir la incidencia de fractura vertebral múltiple, mejorar la calidad ósea y similares. En otra modalidad, el método de la presente invención puede beneficiar pacientes con baja masa ósea o fractura previa quienes están a riesgo de futuras fracturas esqueléticas múltiples, tal como pacientes en los cuales la osteoporosis espinal puede progresar rápidamente. Otros sujetos pueden también estar en riesgo de o sufrir trauma óseo y pueden beneficiarse del método de la invención. Por ejemplo, una amplia variedad de sujetos a riesgo de uno o más de las fracturas identificadas anteriormente, pueden resultar en cirugía anticipada en trauma ósea, o pueden someterse a un procedimiento ortopédico que manipula un hueso a un sitio esquelético de masa ósea anormalmente baja o estructura ósea pobre, o deficiente en mineral. Por ejemplo, la recuperación de la función después de una cirugía tal como un reemplazo de coyunturas (por ejemplo, rodilla o cadera) o fortificante de espina, u otros procedimientos que inmovilizan un hueso o esqueleto pueden mejorarse debido al método de la invención. El método de la invención puede también ayudar en la recuperación a partir de procedimientos ortopédicos que manipulan un hueso a un sitio de masa ósea anormalmente baja o estructura ósea escasa, en el cual los procedimientos quirúrgicos incluyen división del hueso, incluyendo osteotomías, reemplazo de coyunturas en donde la pérdida de la estructura ósea requiere de reestructuración con la auto creación de acetábulo y la prevención de la derivación de prótesis, pro ejemplo. Otros sujetos adecuados para la práctica de la presente invención incluyen aquellos que padecen de hipoparatiroidismo o cifosis, quienes pueden someterse a trauma relacionados a, o causados por, el hipoparatiroidismo o progresión de cifosis.

Rigidez y Tesura Osea El método de la invención reduce el riesgo de trauma o ayuda a la recuperación del trauma por el incremento de la rigidez, tesura ósea o ambas.

Generalmente, la rigidez del hueso resulta de la masa y firmeza del hueso cortical, trabecualr y canceloso.

El método de la invención puede proporcionar niveles de rigidez, tesura, masa ósea, y/o firmeza dentro o arriba del rango de la población normal. Preferiblemente la invención proporciona niveles incrementados relativos a los niveles resultantes del trauma o que alcanzan riesgos de trauma. El incremento de la rigidez, tesura o ambas, disminuye el riesgo o probabilidad de fractura comprendida en una población de control no tratada. Ciertas características del hueso conado se incrementan, proporcionan rigidez y/o tesura ósea incrementada. Tales características incluyen densidad mineral ósea (BMD); contenido mineral óseo (BMC) , frecuencia de activación o relación de formación ósea, número trabecular, grosor trabecular, trabecular y otras conectividades, formación ósea endocortical y periosteales, porosidad cortical, área ósea de sección transversal y masa ósea, resistencia a la carga y/o al trabajo en la fractura o fisura. Un incremento en una o más de estas características es una consecuencia preferida del método de la invención. Ciertas características del hueso, tal como espacio medular y módulo elástico cuando disminuyen, proporcionan rigidez y/o tesura incrementada del hueso. Los huesos jóvenes (rigidez y tesura! tienen cristalitos que son generalmente más pequeños que los cristalitos de los huesos viejos. Así, de manera general se reduce el tamaño de los cristalistos óseos que incrementan la rigidez y tesura ósea, y pueden reducir la incidencia de la fractura. Además, la maduración de los cristalitos de un hueso puede proporcionar características adicionales deseables al hueso, incluyendo rigidez y firmeza del hueso incrementada y/o pueden reducir la incidencia de la factura. Una disminución en una o más de estas características puede ser una consecuencia del método de la invención. El método de la invención es efectivo para incrementar la rigidez y/o tesura de cualquiera de los varios huesos. Por ejemplo, el presente método puede incrementar la rigidez y/o tesura de los huesos, incluyendo un hueso de cadera, tal como un ilio, un hueso de la pierna, tal como un fémur, un hueso de la espina, tal como una vértebra, o un hueso de un brazo, tal como un hueso de antebrazo distal o un húmero proximal. Este incremento en la rigidez y/o firmeza puede encontrarse a través del hueso, o localizarse en ciertas porciones del hueso. Por ejemplo, la rigidez y/o firmeza de un fémur puede incrementarse por la incrementación de la rigidez y/o firmeza de un cuello de fémur o un fémur trocantera.

La rigidez y/o tesura de la cadera se puede incrementar mediante el aumento de la rigidez y/o tesura de una cresta iliaca o espina iliaca. La rigidez y/o tesura de una vértebra puede incrementarse por el aumento de la rigidez y/o tesura de un pedículo, lámina o cuerpo. Ventajosamente, el efecto es en una vértebra en ciertas porciones de la espina, tal como en la vértebra cervical, torácica, lumbar, sacral y/o coccigeal . Preferiblemente, el efecto es en una o más vértebras medias torácicas y/o 1umbares superiores. El incremento en la rigidez y/o tesura se puede encontrar en cada uno de los tipos del hueso, o predominantemente en un tipo de hueso. Los tipos de hueso incluyen hueso esponjoso (canceloso, trabecular o laminar) y hueso compacto (cortical o denso) y el callo de la fractura. El método de la invención, preferiblemente incrementa la rigidez y/o tesura a través de sus efectos en el hueso canceloso y cortical, o en el hueso cortical solo. El hueso trabecular, el hueso al cual el tejido conectivo está unido, puede también ser rígido y/o de tesura por el presente método. Por ejemplo, es ventajoso proporcionar rigidez adicional a un sitio de unión por un ligamento, un tendón y/o un músculo.

En otro aspecto de la invención, el incremento de la rigidez y/o tesura puede reducir la incidencia de la fractura. En este aspecto, el incremento de la rigidez y/o tesura puede incluir la reducción de incidencia de fractura vertebral, reducción de la incidencia de fractura severa, reducción de incidencia de fractura moderada, reducción de incidencia de fractura no vertebral, reducción de incidencia de factura múltiple, o una combinación de los mismos.

Hormona Paratiroide Como ingrediente activo, la composición o solución puede incorporar la longitud completa, forma 84 aminoácidos de la hormona paratiroide, particularmente la forma humana, hPTH (1-84) obtenida ya sea recombinantemente, por síntesis peptídica o por extracción del fluido humano. Véase por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5,208,041, incorporada aquí por referencia. La secuencia de aminoácido para hPTH (1-84) es reportada por Kimura et al, en Biochem. Biophys. Res. Comm., 114(2) :493. La composición o solución puede también incorporarse como fragmentos de ingrediente activo o variantes de fragmentos de PTH humano o de rata, PTH porcino o bovino que tiene actividad PTH humana como se determina en el modelo de rata ovariectomizado de osteoporosis reportado por Kimmel et al., Endocrinology, 1993, 32(4):1577. Los fragmentos de la hormona paratiroides incorporan de manera deseable, al menos los primeros 28 residuos N-terminales, tal como PTH(l-28), PTH(1-31), PTHQ-34), PTH(l-37), PTH(l-38) y PTH(1-41). Las alternativas en la forma de variantes PTH incorporan de 1 a 5 substituciones de aminoácidos que mejoran la estabilidad de PTH y la vida media, tal como el reemplazo de los residuos metionina a las posiciones 8 y/o 18 con leucina y otro aminoácido hidrófobo que mejora la estabilidad PTH contra la oxidación y el reemplazo de los aminoácidos en la región 25-27 con aminoácidos insensibles a la tripsina tales como histidina u otros aminoácidos que mejoran la estabilidad PTH contra la proteasa. Otras formas adecuadas de PTH incluyen PTHrP, PTHrP(l-34), PTHrP (1-36) y análogos de PTH o PTHrP que activan el receptor PTH1. Estas formas de PTH están abarcadas por el término "hormona paratiroide", como se usó de manera genérica aquí. La hormona se puede obtener por métodos sintéticos o recombinantes conocidos, tales como se describe en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,086,196 y 5,556,940, incorporadas aquí por referencia . La hormona preferida es la PTH(l-34) humana, también conocida como teriparatida . Las soluciones estabilizadas de PTH(l-34) humano, tal como el PTH(1-34) (rhPTH(l-34) humano recombinante, que pueden ser empleadas en el presente método se describen en la Serie de Solicitud de Patente Estadounidense Serie No. 60/069,075, incorporada aquí por referencia. Las formas cristalinas de PTH (1-34) humano que pueden ser empleadas en el presente método, se describen en la Solicitud de Patente Estadounidense Serie No. 60/069,875, incorporada aquí por referencia.

Administración de la Hormona Paratiroide Una hormona paratiroide puede ser típicamente administrada parenteralmente, preferiblemente por inyección subcutánea, por métodos y en formulaciones bien conocidas en la técnica. Las formulación estabilizadas de PTH (1-34) humano, que pueden ser ventajosamente empleadas en el presente método, se describen en la Solicitud de Patente Estadounidense Serie No. 60/069,075, incorporada aquí por referencia. Esta solicitud de patente, también describe numerosas otras formulaciones para almacenamiento y administración de la hormona paratiroide. Un solución estabilizada de una hormona paratiroide puede incluir un agente estabilizante, un agente amortiguador, un preservativo y similares. El agente estabilizante incorporado en la solución o composición, incluye un poliol el cual incluye un sacárido, preferiblemente monosacárido o disacárido, por ejemplo, glucosa, trehalosa, rafinosa, o sucrosa; un alcohol azúcar tal como por ejemplo, manitol, sorbitol o inositol, y un alcohol polihídrico, tal como glicerina o propilenglicol o mezclas del mismo. Un poliol preferido es el manitol o propilenglicol. La concentración del poliol puede variar desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20% en peso, preferiblemente aproximadamente 3 hasta 10% en peso de la solución total. El agente de amortiguación empleado en la solución o composición de la presente invención, puede ser cualquier combinación de ácido o sal la cual es farmacéuticamente aceptable y capaz de mantener la solución acuosa a un rango de pH de 3 a 7, preferiblemente 3-6, Los sistemas de amortiguación empleados son por ejemplo, fuentes de acetato, tartrato o citrato. Los sistemas amortiguadores preferidos son fuentes de acetato o tartrato, más preferido es una fuente de acetato. La concentración del amortiguador puede estar en el rango de aproximadamente 2 mM hasta aproximadamente 500 mM, preferiblemente aproximadamente 2 mM hasta 100 mM. La solución o composición estabilizada de la presente invención puede también incluir un preservativo parenteralmente aceptable. Tal preservativo incluye, por ejemplo, cresoles, alcohol bencílico, fenol, cloruro de benzalconio, cloruro de bencetonio, clorobutanol, alcohol feniletílico, metilparabeno, propilparabeno, timerosal y nitrato fenilmercúrico y acetato. Un preservativo preferido es m-cresol o alcohol bencílico más preferido es m-cresol. La cantidad de preservativo empleado puede variar desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 2% en peso, preferiblemente desde aproximadamente 0.3 hasta aproximadamente 1.0% en peso de la solución total. Así, la solución tenparatida estabilizada puede contener manitol, acetato y m-cresol, con una vida media pronosticada sobre 15 meses a 5°C. Las composiciones de la hormona paratiroides pueden, si se desea, proporcionarse en una forma de polvo que contiene no más de 2% de agua por peso, que resulta del secado por congelamiento de una solución de hormona acuosa, estéril, preparada por el mezclado de la hormona paratiroides seleccionada, un agente de amortiguación, y un agente de estabilización como se describe anteriormente. Especialmente empleado como un agente de amortiguación cuando se preparan los polvos liofilizados, es una fuente de tartrato. Los agentes de estabilización particularmente empleados incluyen glicina, sucrosa, trehalosa y rafinosa. Además, la hormona paratiroides puede ser formulada con amortiguadores típicos y excipientes empleados en la técnica para estabilizar y solubilizar proteínas para administración parenteral. Los portadores farmacéuticos reconocidos en la técnica y sus formulaciones, están descritos en Martin, "Remmgton's Pharmaceutical Sciences", 15ava. Ed.; Mack Publishing Co . , Bastón (1975). Una hormona paratiroides puede también ser liberada vía los pulmones, boca, nariz, por supositorios o por formulaciones orales. La hormona paratiroides es formulada para la administración de una dosis efectiva para incrementar la rigidez y/o tesura de uno o más huesos del sujeto y/o para reducir la probabilidad y/o severidad de fractura ósea. Preferiblemente, una dosis efectiva proporciona un mejoramiento en la firmeza y/o masa de la estructura ósea cortical. Preferiblemente, una dosis efectiva reduce la incidencia de fractura vertebral, reduce la incidencia de fracturas vertebrales múltiples, reduce la severidad de la fractura vertebral, y/ reduce la incidencia de fractura no vertebral. Preferiblemente, un sujeto que recibe la hormona paratiroides, también recibe una dosis efectiva de calcio y vitamina D, lo cual puede incrementar los efectos de la hormona. Una dosis efectiva de hormona paratiroide es típicamente mayor de aproximadamente 5 µg/kg/día aunque, particularmente en humanos, puede ser tan grande a aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 µg/kg/día, o mayor en tanto sea efectiva para alcanzar la rigidez o tesura incrementada, particularmente en el hueso cortical o reduzca la incidencia de la fractura. Un sujeto que sufre de hipoparatiroidismo puede requerir dosis superiores o adicionales de una hormona paratiroide; tal como un sujeto también requiere terapia de reemplazo con la hormona. Las dosis requeridas para la terapia de reemplazo en el hipoparatiroidismo son conocidas en la técnica. En ciertos ejemplos, los efectos relevantes de PTH pueden ser observados a dosis de ,. I menos de aproximadamente "5- µg/kg/día, o aún, menos de aproximadamente 1 µg/kg/día. La hormona puede ser administrada regularmente (por ejemplo, una vez o más cada día o semana), intermitentemente (por ejemplo, irregularmente durante un día o una semana) , o cíclicamente (por ejemplo, regularmente por un periodo de días o semanas, seguido por un periodo sin administración). EL PTH preferiblemente se administra una vez diariamente por 1-7 días por un periodo que varia de 3 meses por hasta 3 años en pacientes osteoporóticos . Preferiblemente, la administración cíclica incluye la administración de una hormona paratiroide por al menos 2 ciclos de remodelación y el retiro de la hormona paratiroides por al menos 1 ciclo de remodelación. Otro régimen preferido de administración cíclica, incluye la administración de la hormona paratiroides por al menos, aproximadamente 12 hasta aproximadamente 24 meses y retirar la hormona paratiroides por al menos 6 meses. Típicamente, los beneficios de la administración de una hormona paratiroides persisten después de un periodo de administración. Los beneficios de varios meses de administración pueden persistir por tanto como un año, o dos o más, sin administración adicional .

Usos de Formulaciones de una Hormona Paratiroide La presente invención también abarca un equipo que incluye las presentes composiciones farmacéuticas y son usadas con los métodos de la presente invención. El equipo puede contener un frasco el cual contiene una formulación de la presente invención y portadores adecuados, ya sea secos o en la forma líquida. El equipo además incluye instrucciones en la forma de una etiqueta en el frasco y/o en la forma de un inserto incluido en una caja en el cual el frasco es envasado, para uso y administración de los compuestos. Las instrucciones pueden también estar impresas en la caja en la cual el frasco es envasado. Las instrucciones contienen información tal como dosificaciones suficientes e información de la administración, asi como permitir a un trabajador en el campo, administrar el fármaco. Se anticipa que un trabajador en el campo abarca cualquier doctor, enfermera o técnico que pudiera administrar el fármaco. La presente invención también se refiere a una composición farmacéutica que incluye una formulación de una o más hormonas paratiroides, tales como PTH(l-84) o PTH(l-34) humano, y que son adecuados para administración parenteral. De conformidad con la invención, una formulación de una o más hormonas paratiroides, tales como PTH(1-84)humana o PTH ( 1-34 ) humana, pueden ser usadas para la manufacturación de una composición o medicamento adecuado para la administración por administración parenteral. La invención también se refiere a métodos para la manufacturación de composiciones que incluyen una formulación de una o más hormonas paratiroides, tales como PTH(l-84) o PTH ( 1-34 ) humana, en una forma que es adecuada para la administración parenteral. Por ejemplo, una formulación líquida o sólida puede ser manufacturada en varias formas, usando técnicas convencionales. Una formulación líquida puede ser manufacturada por la disolución de una o más hormonas paratiroides, tales como PTH ( 1-8 ) humana o PTH(l-34) humana, en un solvente adecuado, tal como agua, a un pH apropiado, incluyendo amortiguadores u otros excipientes, por ejemplo, para formar una de las soluciones estabilizadas descritas aquí anteriormente . Los ejemplos los cuales continúa, son ilustrativos de la invención y no están propuestos para ser limitantes.

EJÍMPLOS Ejemplo 1 - Firmeza y Densidad Incrementada Después de la Administración de rhPTH(l-34) a conejos Procedimientos Experimentales Conejos blancos New Zeland intactos, hembras (HRP Inc. Denver, Pa.), uno de los animales más pequeños que forma osteonas por la remodelación mtracortical , de aproximadamente 9 meses de edad y que pesan 3.25-3.75 kg, se clasificaron por peso corporal en un grupo medio en 3 grupos de 6 animales cada uno. Dos grupos experimentales recibieron PTH(1-34) biosintético a dosis de 10 o 40 µg/ml/kg/día . El grupo de control se le dio 1.0 ml/kg/día de una solución salina 0.9 M acidificada que contiene suero de conejo inactivado por calor al 2%. Se inyecto la PTH(l-34) o vehículo, una vez diariamente por inyecciones subcutáneas en 5 días una semana por 140 días. Los conejos se alimentaron con alimento de laboratorio que contiene Ca 0.5% y P 0.41% y se les dio agua a albedrío. La selección de las dosis se base en una serie de estudios preliminares que muestran que (1) después de una inyección única de PTH(l-34) a 100 µg/kg, se incrementó el calcio del suero y se fisuró para regresar a la línea base por 24 horas, mientras después de una dosis única de 50 µg/kg, el calcio del suero regresó a la línea base dentro de las 24 horas, (2) inyecciones repetidas de 20 µg/kg de PTH(l-34), resultaron en una elevación transitoria en el calcio del suero con regreso a las valores de línea base en 6-24 horas, y (3) PTH(l-34) a < 5 µg/kg no alteró la histomorfometría de las superficies del hueso. Una serie de etiquetas de alizarina dobles (Sigma, St. Louis) se dieron en i.m. a 20 mg/kg en los días 55 y 63, y una serie de etiquetas de calceína dobles (Sigma, St. Louis) se dieron s.c a 5 mg/kg en los días 15 y 7, antes del sacrificio. Los conejos se anestesiaron por CO2 en una secuencia de orden aleatorio, aproximadamente 3-6 horas después de la última inyección, para obtener sangre por la punción cardiaca y después se sacrificaron con pentobartial de sodio (100 mg/kg), inyectada i.p. El húmero derecho, ambos fémures, vértebra lumbar (L3-L5) y la tibia derecha se removieron.

Química Sanguínea El calcio, fosfato, fosfatase alcalina, . stjás... creatinina y nitrógeno urea del suero, se midieron por análisis del suero de canales múltiples computarizado .

Histomorfo etría Se hicieron las mediciones histomorfométricas en el hueso cortical del eje medio tibial y en el hueso canceloso de L3. Después del sacrificio, estos huesos se removieron de cada animal y se fijaron en formalina amortiguada 10% neutral por 24 horas. Los tejidos se deshidrataron en series graduadas de alcoholes (70-100%, 2 cambios por grado, cada uno por 4 horas bajo vacío) . Los especímenes entonces se colocaron en xileno, y se infiltraron con metilmetacrilato bajo vacío a 20 psi en 2 horas/etapa y 24 horas del programa de infiltración en un procesador automático Shandon Hypercenter (Shandon Lipshaw, Pittsburg, PA) . Los especímenes se embebieron en DDK-plast al 2 % con 0.2% iniciador (Delaware Diamond Knives, Wilmington, DE) . Las secciones transversales de la tibia se cortaron a 80 µm usando una sierra helicoidal de diamante (Delaware Diamond Knives, Inc. DE) y se tiñeron con tricromo Goldner. Las secciones transversales no teñidas de aproximadamente 80 µm de grosor, se procesaron por histomorfometría dinámica de etiquetas de fluorocromo. Las secciones sagitales de L3 se cortaron en el microtomo Reichert-Jung 2050 (Magee Scientific Inc., Dexter, MI) a 5 µm y se tiñeron con tetracromo de McNeal, o se dejaron teñir por histomorfometría dinámica. La histomorfometría se hizo a una amplificación de 150x, usando un microscopio fluorescente Nikon (Optiphot, Nikon, Tokyo, Japón) y un sistema de digitalización semi-automático (Bioquant IV, RsM Biometrics, Nashville, TN) . La formación y resorción del hueso en las envolturas periosteales, endocorticales e intracorticales, se midió a través del área de la sección transversal completa de las secciones medias diafiseales de la tibia. Las mediciones en el hueso canceloso se hicieron dentro de un área de 6 mm2 en el centro de la vértebra lumbar, 0.5 mm del margen de la cubierta cortical circundante. La nomenclatura se hizo de conformidad con el ASBMR Comitte en nomenclatura hitomorfométrica (Parfitt AM, Drezner MK, Florieux FH, Kanis JA, Malluche H, Meunier PJ, Ott SM, Recker RR 1987 "Bobe histomorfometry : standardization of nomenclature, symbols, and units. Report of the ASBMR Histomorfometry Nomenclature Committe". J. Bone Miner . Res . 2__595-610 ) . Los parámetros dinámicos se midieron en base a la etiqueta de calceína.

Mediciones de la Masa Osea El eje medio de la femora y la cuarta vértebra lumbar, en 50% de etanol/salina, se exploraron en sección transversal por tomografia computarizada cuantitativa (QCT o pQCT) empleando un 960A pQCT y analizada usando la versión 5.1 del Software Dichte (Norland/Strate, Ft . Akinson, Wl). Los parámetros del tejido completo se midieron incluyendo la densidad mineral ósea volumétrica (vBMD, mg/cm3) , área de la sección transversal (Area-X, mm2) , y contenido mineral óseo (BMC, mg) usando dimensiones del elemento de imagen volumétrica de 148 x 148 x 1200 µm. El volumen se puede calcular por la multiplicación del Area-X por el grosor de placa de 1.2 mm. El cuello femoral completo de la femora excisada en un baño de etanol, solución salina al 50%, se exploró usando un absortiometría de energía dual periférica (pDEXA, Norland/Stratec) . Específicamente, la densidad mineral ósea aparente (aBMD, g/cm3) , área proyectada (cm2) y el contenido mineral óseo (BCM, g) se midió usando etapas de exploración de 0.5 x 1.0 mm y un umbral de 0.04.

Prueba Biomecánica Las propiedades mecánicas óseas se midieron en el eje medio femoral derecho y el cuerpo de L5. Los huesos se resecaron, se limpiaron del tejido conectivo, se envolvieron en gasa impregnada en solución salina isotónica y se congelaron a -20C hasta las pruebas. Antes de la prueba, los especímenes se descongelaron por 1-2 horas a temperatura ambiente. Todos los especímenes se probaron por las fisuras en un baño de agua circulante a 37°C usando una máquina de pruebas hidráulicas MTS 810 (MTS Corp., Minneapolis, MN) . Las curvas de deformación de cargas se registraron usando el sistema de trazo de medición HP 7090A (Hewlett Packard, Camas, WA) . La fuerza final (fuerza máxima que mantiene el espécimen), tesura (la inclinación de la porción lineal de la curva de deformación de carga) y el trabajo en la fractura (área bajo la curva de deformación de carga antes de la fisura) , se midieron usando un sistema digitalizador (Jandel Scientific, Corte Madera, CA) . Estos parámetros son propiedades estructurales las cuales dependen de las propiedades y geometría material instrínseca. Turner, CH, Burr -> DB 1993 "Basic biochemical measurement of bone:a tutorial". Bone 1_4: 595-608. Los datos se normalizaron para obtener las propiedades del material intrínseco tal como estrés final (estrés máximo que el espécimen puede mantener) , módulo elástico (tesura instrínseca del material), y rigidez (resistencia a la fractura por unidad de volumen), los cuales dependen del tamaño y forma. Id. La firmeza ósea femoral se midió al eje medio usando tres puntos de flexión. El fémur se colocó en un aditamento con el lado anterior encarado hacia el cargador. La carga se aplicó en el punto medio entre dos soportes que fueron de 5-4 mm aparte. La célula de carga se desplazó a una relación de 1 mm/seg, hasta que ocurrió la fisura. Para normalizar el dato obtenido de la curva de deformación de carga, el estrés final de flexión se calculó a partir de la fuerza final por sf=FuLr/8I (1) en donde a¡ es el estrés de la fractura por flexión, Fu es la fuerza final, L es la longitud entre los soportes, r es el radio en la dirección anterior-posterior, y I es el momento de inercia. Id. El valor del momento de inercia se calculó, asumiendo que las secciones transversales femorales fueron elípticas. Se calculó un grosor cortical promedio a partir de las mediciones de grosor hechas en cada uno de los cuatro cuadrantes de la sección transversal femoral con un par de calibradores, exacto a 0.01 mm con una precisión de +_ 0.005 mm (Mitutoyo, Japón) . El módulo elástico del fémur (Er) se calculó usando la siguiente ecuación: E£=(tesura) * (L3/48I) (2) La rigidez del fémur (rigidezt) también se calculó usando la siguiente ecuación: Rigidez£= 3* (trabajo en la fractura) * r2/LI (3) Para el mecanismo de prueba de la quinta vértebra lumbar (L5), ambas placas finales de la vértebra del cuerpo fueron cortadas en paralelo usando una sierra de velocidad baja Buehler Isomet (Buehler LTD, Evanston, IL) . Después de la resección de los procesos posteriores, la firmeza mecánica de L5 se midió en compresión. La carga compresiva se aplicó en un golpe de control, con una velocidad de cabeza transversal de 1 mm/seg a través de un plato pivotante para corregir el alineamiento no paralelo de las caras de la vértebra del cuerpo. Para normalizar los datos obtenidos de la curva de deformación de caiga, y evaluar las propiedades del material intrínseco que;' son independientes de la geometría ósea, el estrés final se calculó como la fuerza final dividida por el área de la sección transversal grande. El área de la sección transversal (CSA) se calculó por CSA=pab/4 (4) donde a y b son la amplitud en las direcciones anterior-posterior y media-lateral, respectivamente) .

El módulo elástico de la vértebra (Ev) se calculó por Ev=(tesura) / (CSA/h) (5) en donde h es la altura cranio-caudal de la vértebra del cuerpo. La rigidez de la vértebra (Rigidezv) se calculó por Rigidezv= (trabajo en la fisura) / (CSA*h) (6) Microscopía acústica 500 µm de secciones transversales gruesas se cortaron de la diáfisis media del húmero derecho, usando una sierra de alambre de diamante. El grosor preciso de cada espécimen . fue medido usando un ^jj^j^j micrómetro (Mituyoto, Japón) a una resolución de 1 µm. Las mediciones de la velocidad acústica se hicieron usando un microscopio acústico de exploración (UH3 Olympus, Japón), por el método descrito previamente por, Hasegawa K, Turner CH, Recker RR, Wu E, Burr DÉF 1995 "Elastic properties of osteoporotic bone measured by scanning acoustic microscopy". Bone l_6:85-90. Usando esta técnica, se pueden medir en detalle, las propiedades mecánicas intrínsecas a un punto enfocado seleccionado. Un transductor de 50 MHz (V-390, Panametrics, Waltham, MA) se usó para generar ondas acústicas en modo pulso-eco. Los lentes de 50 MHz producen un haz acústico, de aproximadamente 60 µm de diámetro. Los especímenes se fijaron en la parte inferior de una cámara llena con agua a temperatura constante (22°C) . El tiempo de retraso entre las ondas acústicas reflejadas de la parte superior de los especímenes y aquellas reflejadas de la parte inferior de los especímenes se midieron usando un osciloscopio digital (TDS 620, Tekronix, Beaverton, OR) . Los tiempos de retraso se midieron a cinco diferentes ubicaciones, de manera que cada sitio fue de más de 300 µm a partir de cada uno de los otros en el córtex anterior del húmero. La velocidad acústica se calculó como dos veces el grosor de los especímenes, divididos por el promedio del tiempo de retraso. El peso húmedo (Ww) y el peso sumergido (Ws) en 100% de alcohol etílico, se midieron usando un balance (AJ100, Mettler Instrument Corp., Heigtsown, NJ) . La densidad en húmedo (p) se calculó usando el principio de Arquímedes : p={Ww/ (Ww-Ws) }*pET0H (7) en donde pETOH es la densidad del alcohol (0.789 g/cm3) . Asumiendo la trayectoria de la onda acústica en el hueso como homogénea, se calculó el coeficiente elástico (C) que representa la tersura intrínseca del espécimen: C= p*v2 (8) en donde p es la densidad en húmedo y v es la velocidad acústica.

Análisis Estadístico Se usó el análisis Barlett para verificar la homogenicidad de variación. Cuando la variación fue homogénea, se aplicó un camino ANOVA con las pruebas PLSD Fisher para comparación post-hoc. Cuando la variación no fue homogénea, se aplicó el análisis de variación no paramétrico Kruskal-Wallis, con el análisis pos-hoc usando Ws pruebas U Mann Whitney. La significancia estadística se ascribe en p<0.05. Los resultados se presentan como media + SEM.

Resultados Peso y bioquímica corporal Los conejos tratados con el vehículo PTH(1-34) a 10 mg/kg/día, presentaron incrementos menores en el peso corporal durante 140 días. A los conejos que se les dio PTH(l-34) a 40 µg/kg/día, presentaron un decremento pequeño de 51 g en el peso corporal, representando una pérdida de 1.4 ^ 1.6% en el peso corporal durante el experimento (Tabla 1) . Las mediciones del suero estuvieron dentro de la respuesta fisiológica normal para conejos, a pesar de que se observaron pequeños incrementos en el nitrógeno urea y el calcio del suero. La fosfatasa alcalina del suero se incrementó por 2 partes a el PTH superior (1-34) dosis (Tabla 2) .

Tabla l --EfectosdePHT(1-34) en el peso corporal control PlH(l-34) PTH(l-34) 10µg/kg/úía 40 µg/kg/día Peso corporal inicial (kg) 3.43 ±008 342 ±0.08 3.42 ±0.08 10 Peso corporal final (kg) 3.7010.05 3.51 ±0.05 3.37 ±0 Ganancia de peso corporal (kg) 0.26 ±0.09 0.09 ±0.05 •0.05 ±0.05* Tab1a2 - - Efectos de PTH(l-34) en la Química del Suero. control PTH(l-M) PTII(l-34) 10 ug/kg/día 40 µg/kg/día Calcio (mg/dl) 12 1 ±0.3 I2.6±02 13.5 ±03» Fosfato (n?g/dl) 4.7±02 4.7 ±0.2 5.5 ±0.3 Fosfatasa alcalina (i /l) 24714.1 41.0 ±8.1 49.8± I( Creatnina (mg/dl) l.9±0 l 1.6*0.1 1.8 ± 01 Nitrógeno Urea(n?g/dl) I8J10.3 18.1 ±0.8 23.9 i 1.9 s datos están expresados como media «SEM por E conejos por gpjpo*P<005 comparado con el control Histornorfometría La formación, del hueso en las superficies periosteales (Ps.MS/BS) y endocorticales (Ec.MS/BS), del eje medio de la tibia se incrementaron en los grupos tratados con PTH (1-34) (Tabla 3). El Ps.MS/BS en el grupo de dosis superior fue significantemente superior en los otros 2 grupos (p<0.001) y Ec.MS/BS en el grupo de dosis superior fue significantemente mayor que en el grupo de control (p<0.05) . Consistente con el incremento en la fosfatasa alcalina del suero, las relaciones de formación del hueso en cada superficie (Ps.BFR/BS y Ec.BFR/BS), fueron significantemente mayores en el grupo de dosis superior que en los otros 2 grupos (p<0.05) . Las relaciones de adición de mineral (MAR) no cambiaron en ya sea los desarrollos periosteales o endocorticales. Intracorticalmente, el número de sitios de resorción (Rs.N(Ct.Ar) en los conejos que se les dio PTH(l-34) a 40 µg/kg/día, fueron significantemente mayores por 7 partes, que en los otros 2 grupos (p<0.05) (Tabla 4). El número de osteones etiquetados (L.On.N/Ct .Ar ) en los conejos que se les dio PTH(1-34) a 40 µg/kg/día, también se incrementaron significantemente comparados con los otros 2 grupos (p<0.01 contra el "grupo de control, p<0.05 contra el grupo de 10 µg/kg/día) s? El MAR fue significantemente mayor en ambos grupos de tratamiento que en el grupo de control (p<0.01), pero no fue de diferencia significante entre los grupos tratados con PTH. La relación de formación del hueso (BFR/BV) y la frecuencia de activación (Ac.F) se incrementó (p<0.05 y p<0.01, respectivamente) a ambas dosis. A pesar de que el área del hueso (B.Ar) se incrementó a ambas dosis, una diferencia significante fue encontrada solamente entre el grupo de dosis superior y el grupo de control (p<0.01). El área de la médula (Ma.Ar) se incrementó después del tratamiento, pero no fue significantemente diferente entre los tres grupos. Sin embargo, el área cortical (Ct.Ar) en el grupo de dosis superior fue significantemente mayor que en los otros 2 grupos (p<0.0001 contra el grupo de control, p<0.05 contra el grupo de dosis inferior) . El Ct.Ar en el grupo de dosis inferior fue también significantemente superior que el grupo de control (p<0.05) . Los resultados similares se encontraron en % de Ct.Ar. La porosidad cortical (Ct.Po) en conejos que se les dio PTH (1-34) a 10 µg/kg/día, fue doble en tal grupo de control (p<0.05), mientras el Ct.Po en los conejos que se les da PTH(l-34) a 40 µg/kg/día fue 6X superior que el grupo de control (p<0.01). Sin embargo, la capa de porosidades dentro del compartimento endocortical y, dentro de tal ubicación, son distintos para contribuir a la firmeza biomecánica como PTH también en el área ósea cortical incrementada, consistente con un incremento en el momento de inercia de la sección transversal.

Tabla 3 - -Efectos de PTH(l-34)en ta ^modelación ósea periosteal y endocortical del eje medra tibial. PTH(1-J4) PTII(l-34) Abreviación Yg, Parámetros 10 µg/kg/dia 4l)µg/kg/d?a Superficie osteoíde epdocoitical Ec'0S/BSC'1) í.8±6.ü 13.7 ± 10.5 20.2 ±5.8 Grosor osteoide endocortical Ec.O.Th (µni) 7.4 ±2.4 3.7 ±2.3 8.1 ±0.9 Relación de aposición mineral periosteal PS.MAR (uní/día ) 033 ±0.17 0.38 ±0.08 O.tó±O.14 Relación de aposición mineral endocomcal EcMAR (µm/ ia ) 1.33 ±0.22 0.79*0.16 1.32 ±0.15 Superficie de mineraliza» periosteal Ps. S/BS (%) 3.8 ± 1.9 8.2 ±2.1 22.3±2.7«< Superficie de mineralizaci?n endocortical Ec.MS/BS {'/>) 26.4±66 32.6±8.2 57,7 ± 10.4» Relación de formación ósea periosteal Ps.BFR BS 0,02 ±0,02 0.03 ±0.01 0.16 ±0.05" (µn?µni'/yi) Relación de formación ósea endocortical Ec.BFR/BS 0.40±0,IO 0.31 ±0.10 0.72±O.I2" (µm'/µra'/y) os datos están expresados como media +SEM pof 6 conejee por grupo^P^.OS comparado con el control 'P 0.05 comparado con PTH(1-34| 10 µg/kg/dia -ia¿_^Y Tabla4 • -Electos de PTH(l-34)en la remodelaoon osea intracoitcal del eje medio de late control PTH(I-M) PTHH-34) Abreviación Numero de cavidad de íesorcion sWCLAr(Mnm>) 001410013 001310.004 0.09710036" Numero de osteon marcado LOn.N/Cl?r(«/mm') 0.011 ±0.006 0.02710.006 0.21510.094" Grosor osteoide O.TI?(µm) 4.92±0.59 54210.30 5 161027 Relación de aposición mineral MAR(µ??a) 1 191:020 1.5610.13» 1.6010.12' Reataon de formación osea BFWBVflUyr) 05±03 8.5±29* 21 13.8' Frecuencia de activación Ac.F(«mm!/ ?) ini.o 151 ±5.0» 43.8110.5" Área osea B.Ar(mm') 29.1 ± 13 33.31 1.9 378127' ?iea medular Mairµ ) 12.7107 11.91 1.0 10.71 LO Área cortical CtAr(ram!) 164±09 21.311.2' 271120" * Aiea catal 56.411.5 64.211.6' 7I.6H.5" datos están expresados como media +SEM por 6 conejos por gn?po'P<0.05 comparado con el control 'M.05 comparado con FI?( I -34| 10 µg/kgfdia Tabla 5 • -Efectos de PTH(I -34)en la remodelaaón del hueso cenceloso de ta tercer vértebra lumbar control PTH(l-34) hPTII(l-34) Parámetros Abreviación lOµgíkg/día 40 µg gday Volumen del hueso BWGVI,'/,) 27.511.4 30.5 ±3,4 27.9 ±3.2 Grosor trabecular Tb.Th (µtp) 124.817.3 147.4112.7 126.4113.1 Superficie corroída ES/BS(%) 0,5 ±0.3 1.410.3 2.610.7' Superficie osteoclasto Oc.S/BS (%) 0.4 ±0.2 .y±oj 1.310.3 Superficie osteoide OS/BSM 5.2±1.3 7.2? U 27.713.8" Superficie osleoMasto Ob.S/BS(%) 1.410.6 l.3±0.6 I5J±5.6" Grosor osteoide O.Th(µm) 5.2 ±0.5 5.310.5 4.410.2 Volumen osteoide ov/rv(%) 0.10 ±0.02 0.1310.03 0.4610.07" Relación de aposición mineral MAR(µm/día) 1,310.2 1.510,1 1,710.1 Superficie de mineralización MS/BS(V.) 4.411.4 7.411,9 24.211.5" Relación de formación del hueso BFR/BS (µttl'/µmty) 19.715.3 38.5 ±8.9 153.0115.6" datos están expresados corra media +SEM por 6 conejos por grupo*PO-05comparado con el control 'P<0.05 comparado con Píll(l-34) 1(1 µg/kg/dia En el hueso canceloso, la mayoría de los parámetros de formación (OS/BS, Ob.S/BS .OV/TV, y MS/BS) se incrementaron con el tratamiento de PTH(1-3 ) (Tabla 5). Aquellos conejos que se les dió PTH (1-34) a 40 µg/kg/dia fueron significantemente superiores que en los otros 2 grupos (p<0.01 contra ambos, el grupo de control y 10 µg/kg/dia en todos los parámetros). Los rangos de formación ósea (BFR/BS) fueron significantemente incrementados en los conejos que se les dio PTH(l-34) a 40 µg/kg/dia, comparado con los otros dos grupos (p<0.0001 contra ambos, el control y los grupos de 10 µg/kg/dia) . Aunque la resorción (ES/BS y Oc.S/BS) se incrementó en ambos grupos tratados con PTH (1-34), solamente la superficie corrosiva (ES/BS) en el grupo de dosis superior fue significantemente mayor que en el grupo de control (p<0.001). No existen diferencias en el grosor osteoide (O.Th) entre los tres grupos. Debido a la evidencia para el cambio óseo acelerado, el volumen óseo fraccional (BV/TV) no cambio después del tratamiento PTH(l-34). La resorción de la perforación y la fibrosis peritrabecular no se observaron en alguno de los grupos.

Mediciones de la masa ósea vBMD y BMC en el eje medio del fémur ensayados por pQTC en un grupo de 40 µg/kg/dia, fueron significantemente superiores que en los otros 5 2 grupos (p<0.001 en vBMD y p<0.0001 en BMC contra el grupo de control, p<0.05 en vBMD y p<0.01 en BMC contra el grupo de dosis inferior) (Figura 1A) . El vBMD y BMC en el grupo de 10 µg/kg/dia, fueron también significantemente superior que en el grupo de control (p<0.05 en ambos vBMD y BMC). Aunque el área del hueso del eje medio del fémur también incrementado independientemente de la dosis, significantemente se incremento solamente en el grupo de 40 µg/kg/dia (p<0.05). 15 aBMD y BMC en el fémur proximal, medidos por absortiometria dual de rayos-X (DXA o pDXA) se incrementaron dependientemente de la dosis. Las diferencias significantes se presentaron en ambos aBMD y BMC entre el grupo de control y el grupo de 10 µg/kg/dia (p<0.05) asi como también entre el grupo de control y el grupo 40 µg/kg/dia (p<0.001) (Figura IB) . No se encontró diferencias significantes en el área del hueso entre los tres grupos. En conjunto, la Figura 1 muestra que el BMD (densidad mineral ósea) y . BMC (contenido mineral óseo) en el eje medio femoral (hueso cortical) (A) y en el fémur proximal (hueso canceloso + hueso cortical) (B) fueron significantemente superiores en animales tratados con PTH que los controles a ambas dosis. El área osea cortical en el eje medio femoral en conejos tratados a dosis superiores fue significantemente mayor que los controles. No se encontraron diferencias significantes entre los grupos en el área ósea del fémur proximal. Los datos se expresan como media + SEM. *P<0.05 comparado con el control +P<0.05 comparado con PTH 10 µg/kg/dia. No hay diferencias significantes en vBMD, BMC o el área ósea de la vértebra lumbar (L4) ensayada por pQTC, entre los tres grupos.

Pruebas Biomecánicas Las propiedades estructurales del eje medio del fémur, tal como la fuerza final, tesura y trabajo en la fisura se incrementaron dependientemente de las dosis (Figura 2) . La Figura 2 muestra los efectos de PTH en la firmeza mecánica y el momento de inercia de la sección transversal (CSMI) en el hueso cortical del eje medio femoral. Las propiedades mecánicas estructurales (barras abiertas) y CSMI, se incrementan significantemente en el grupo de dosis superior, mientras la tesura también se incrementa significantemente en el grupo de dosis inferior. De las propiedades del material intrínseco (barras obscuras), solamente el módulo elástico se incrementa significantemente en el grupo de dosis inferior cuando se compara con los controles. El módulo elástico en el grupo de dosis superior fue significantemente disminuido cuando se comparó con el grupo de dosis inferior. En la Figura 2: los datos están expresados como media +_ SEM; *indica P<0.05 comparado con el control; y + indica P<0.05 comparado con 10 µg/lg/dia. En este estudio, y en los resultados mostrados en la Figura 2, todos los parámetros fueron significantemente superiores en conejos que se les dio PTH (1-34) a 40 µg/kg/dia que en el grupo de control (p<0.01 para la fuerza última y trabajo en la fisura, p<0.05 por tesura) . La tesura en el grupo de dosis inferior fue también significantemente superior que en el grupo de control (p<0.05) . De las propiedades del material intrínseco, el módulo elástico fue significantemente menor que en los conejos que se les dio 40 µg/kg/dia que en las dosis dadas a 10 µg/kg/dóa (p<0.01).

En la vértebra lumbar del cuerpo, no hubo diferencias significantes encontradas en las propiedades mecánicas entre los tres grupos.

Microscopía Acústica No hubo diferencias significantes en la velocidad acústica o coeficiente elástico entre los tres grupos. 10 Discusión La respuesta esquelética del hueso cortical al hPTH(l-34) biosintético, involucró ambos, una regulación directa de las propiedades materiales y la regulación compensatoria de las propiedades biomecánicas en los huesos largos de conejos hembra, maduros, intactos. El giro del hueso y la porosidad cortical se incrementó en PTH(l-34) y, a las dosis de 40 µg/kg, se redujo el módulo elástico del material del hueso cortical. Sin embargo, el módulo elástico disminuido fue más que compensado por la adición ósea incrementada en las superficies periosteales y endocorticales, resultando en un mejoramiento significante en la firmeza estructural, rigidez y trabajo en la fractura del hueso cortical en conejos. En este estudio que usa conejos intactos, el volumen del hueso canceloso de la vértebra lumbar, no cambió después del tratamiento con PTH(l-34), debido a la evidencia del giro óseo incrementado. El uso previo como modelo osteopénico, la presencia de la remodelación intracortical , y el periodo de remodelación corto junto con el crecimiento rápido del conejo y la maduración esquelética temprana (por 6-9 meses), forma la base para la selección del conejo como un modelo en el cual se prueban los efectos del PTH(l-34) administrados intermitentemente. Los conejos pueden presentar una variación amplia en los niveles de calcio en el suero (10-16 mg/dl), pero estos niveles no están directamente influenciados por la cantidad de calcio en la dieta, otra ventaja del modelo. Aunque el incremento significante momentáneo de aproximadamente 1 mg/ml, se registró en conejos tratados con PTH(l-34) a 40 µg/kg, los valores actuales se analizaron con el rango fisiológico conocido. En el estudio actual, el hPTH(l-34) biosmtético por 140 dias, la relación de la formación ósea de incremento, asi también como en las superficies periosteales y endocorticales. El Ac . F intracortical se incrementó en el grupo de dosis inferior por 8X en el grupo de dosis superior por 20X. Esto conduce a un incremento de 2 partes en la porosidad cortical en la tibia en el grupo de dosis inferior y un incremento de 6 partes en el grupo de dosis superior. El dato a partir de la microscopía acústica, muestra que las propiedades elásticas del material óseo mismo en el húmero, no se afectó, indicando que la calidad ósea cortical intrínseca es normal. Por lo tanto, la porosidad incrementada podrá contar para la medición ligera en el módulo elástico, una medición de las propiedades del material que incluye los espacios en el córtex. La porosidad cortical incrementada fue más que compensada, sin embargo, por el incremento significantemente de MS/BS y BFR/BS en ambas superficies periosteales y endocorticales en el eje medio de la tibia en el grupo de dosis superior, resultó en un área ósea significantemente incrementada. Esto podria incrementar el momento de inercia de la sección transversal, la cual es proporcional a la rigidez de la flexión del hueso, que se hace en el eje medio femoral (Figura 2) . La consecuencia de estos cambios en la forma y propiedades del material fue para mejorar la firmeza y tesura mecánica de la diafisis femoral cuando se compara con los controles, asi se desvian los efectos mecánicos potencialmente nocivos de la porosidad cortical incrementada.

Conclusión En conclusión, el incremento en el giro óseo y porosidad ósea después del tratamiento con PTH(1-34), se acompañó por el incremento concurrente en el hueso a superficies periosteales y endocorticales. La combinación de este fenómeno resulta en un incremento del estrés final de la rigidez, tesura y trabajo en la fisura del fémur.

Ejemplo 2 - Firmeza Osea Incrementada y Densidad Después de la Administración de rhPTH(l-34) a Monos Procedimiento Experimental General La fase viva activa del estudio usó feral de primates cinomólgus {Maca ca fasci cul ari s) , adultos (placas de crecimiento cerradas), que pesan 2.77 + 0.03 kg (media +_ error estándar de la media (SEM]). Los monos se mantuvieron en cuarentena por 3 meses, después comenzó una dieta que contiene 0.3% de calcio, 0.3% fosfato y una dieta de 250 IU de vitamina D3/100 g, y se les dio agua fluorada (1 ppm de fluoruro) a albeldrio. El contenido de calcio correspondió a 1734 mg de calcio/2000 calorías. Después de 1 mes en la dieta, los animales se sortearon en grupos de 21 o 22, se operaron en falso o se ovariectomizaron . Una vez diariamente, las inyecciones subcutáneas del vehículo (controles falsos u ovar iectomizados ) o rhPTH(l-34), a 1 µg/kg(PHl) o 5 µg/kg(PTH5), se iniciaron 24 horas después de la ovariectomia. Los animales se trataron por ya sea 8 meses (PTH1 y PTH5) , o por 12 meses, seguidor por el retiro del tratamiento (PTH1- y PTH5- ) . Los grupos de estudios se dividieron como se muestra en la tabla 6.

Tabla 6 - - Grupos de estudio para el Estudio del primate Se tomaron muestras del suero y urinarias 24 horas después de la inyección del vehículo o rhPTHd-34) a intervalos de 3 meses. Un diseño de muestreo esparcido de 5 monos en cada grupo tratado con rhPTH(l-34) se usó para los farmacocinéticos, con muéstreos (midiendo de 0 a 240 minutos cada vez) a la linea base, 7, 11 y 17 meses. Al tiempo 0 y a intervalos de 6 meses, la masa ósea esquelética y de la espina (L-2 a L-4) total, se midió por la absortimetria de rayos x de energía dual (DXA) ; la tomografia de rayos x computada cuantitativa periférica (pQTC) se usó para valorar la masa ósea en el eje medio y el radio distal y la tibia proximal. Las biopsias iliacas se tomaron a 6 y 15 meses por histomorfometria . Todos los animales se eutanizaron después de 18 meses.

Las pruebas biomecánicas se hicieron en la vértebra lumbar L3 a L4, el cuello del fémur, el eje medio del fémur y en el espécimen óseo cortical labrado a partir de la diafisis del fémur (medidas definidas en la Tabla 7). La histomorfometria dinámica y estática convencional, se hizo (mediciones descritas en la Tabla 1) en el eje medio del húmero, vértebra lumbar L-2, cuello femoral, eje medio del fémur, el eje medio del radio y el radio distal. Los análisis estadísticos iniciales se comparó en todos los grupos por los controles ovariectomizados tratados con el vehículo. Los datos son adecuados para los análisis exploratorios adicionales para examinar la dependencia de dosis, efectos de retiro, interacciones entre las consecuencias, y cambios en el tiempo por métodos conocidos por aquellos expertos en la técnica. Todos los ensayos se condujeron y determinaron por los métodos conocidos en la técnica.

Para ciertos sujetos experimentales, el hueso cortical del húmero se examinó por histomorfometria y por microscopía infrarroja de transformación Fourier polarizada. La microscopía infrarroja de transformación Fourier, se condujo por una adaptación de métodos conocidos para tal microscopía.

Estudios de Modelación del Elemento Finito 3D Estos estudios determinaron los datos de modelación del elemento finito 3D en la vértebra a partir de los monos del estudio dosificado con PTH por 18 meses. La vértebra L-5 excisada en 50% de etanol/salina, a partir de los grupos (n=7) y PHT(n=7) ovariectomizados, fueron seriamente explorados en etapas de 500 µm por tomografia computada cuantitativa (QTC, Norland, Ft . Akinson, Wl), usando pixeles de 70 x 70 µm. Cada una de las secciones transversales de 500 µm se analizaron por densidad mineral ósea volumétrica (BDM, mg/cc) , contenido mineral óseo (BMC, mg) , área de la sección transversal (Area-X) , volumen óseo canceloso (BV/TV) , grosor trabecular (Tb.Th), y conectividad (densidad del nudo, análisis de punta) . Los pixeles en cada serie explorada se promediaron para crear elementos de imagen volumétrica de 490x490x500. Las exploraciones seriales entonces se sobrepusieron y se generó una malla de superficie triangular para cada hueso usando el algoritmo "cubos de marcha" (véase por ejemplo, Lorensen and Cline 1987 "Marching cubes, a high resolution 3D surface construction algorithm." Comput er Graphi cs 2_1_, 163-169). Una versión ajustada de cada malla de superficie entonces se usó para generar una malla tetrahedra para la modelación del elemento finito 3D. El módulo joven para cada elemento tetrahedro se derivó de las densidades del elemento de imagen volumétrica original y las propiedades del material a partir de un haz de hueso cortical molido de diáfisis femoral de los monos. Cada malla tetrahédrica se rotó, de manera que la superficie inferior de cada vértebra se alineó con un plano. El análisis de estrés elástico lineal se realizó entonces para cada modelo L-5 en el cual, una carga distribuida de 100 N se aplicó a la superficie superior del centro, perpendicular al plano inferior mientras la superficie inferior se fijó en la dirección de la carga. El contorno de la cepa axial resultante se evaluó, como en las distribuciones BMD, y se comparó entre PTH y los ovariectomizados. A esta resolución, la densidad de cada elemento de imagen volumétrica es dependiente de la extensión a la cual cada eje de imagen volumétrica es llenado con el hueso contrario al tejido blando.

Resul ados Los reportes de las diferencias en el texto son estadísticamente significantes, p<0.05. Todos los animales ganaron 4% hasta 9% del peso corporal inicial durante el estudio independiente del tratamiento .

Suero y Mediciones de Orina Los niveles de estradiol del suero a 3 y 18 meses estuvieron por debajo de 5 pg/mL en todos los monos ovariectomizados. Cuando las mediciones de la homeostasis del calcio se compararon con los controles falsos, los controles ovariectomizados tuvieron menos calcio y fosfato en el suero y niveles 1 , 25-dihidroxivitam na D, pero no difirieron en PTH endógeno, monofosfato de adenosina cíclica urinaria (cAMP) , calcio urinario, creatinina urinaria, o nitrógeno urea del suero medidos 24 horas después de la última inyección. Los animales tratados con rhPTH(l-34) tienen fosfato del suero inferior, PTH endógeno inferior, y 1 , 25-dihidroxivitamina D superior y cAMP urinario comparado con los ovapectomizados . Los ensayos marcadores de la formación ósea del suero mostraron que los monos ovariectomizados tienen fosfatase alcalina total del suero inferior (ALP) y osteocalcina comparado con los falsos, y nuevamente los niveles rhPTH(l-34) se restauraron a valores falsos. La excreción C-telepeptido urinario (Cross-Laps, usado como un marcador bioquímico de la resorción del hueso, no se alteró por rhPTH(l-34) comparada con los controles ovariectomizados.

Masa Osea La masa ósea esquelética total, expresada como BMC corporal total, se incrementó significantemente por PTH(l-34) (Fig. 3). La densidad mineral ósea de la espina (BDM) permaneció estable en los controles ovariectomizados por 18 meses, mientras los controles falsos ganaron aproximadamente 5% por arriba de la linea base (Figuras 4A-4C y 5A) . El rhPTH(l-34) se incrementó en la espina BDM por 7% hasta 14% y el contenido mineral óseo corporal total (BMC; Figura 3) por hasta 6% comparado con la linea base (Figuras 4A-4C y 5A) . El contenido mineral óseo de la espina también se incrementó (Fig 5A) . En primates tratados con rhPTH(l-34), la magnitud de estos incrementos fue significantemente superior que aquella de los controles ovariectomizados, e igualada (PTH1) o excedida (PTH5) a aquella de los falsos. El rhPTH(l-34) no alteró el BDM del eje medio o radio distal. El área de la sección transversal del eje medio se incrementó por 7% en el grupo TH5. En la tibia proximal, no hubo incremento en el área de la sección transversal, pero no se incrementó en rhPTH(l-34) BC y BDM, comparado con los controles ovariectomizados. Seis meses después el tratamiento se retiró, el BMD y BMC en la espina y cuello del fémur, permanecieron superiores que en los controles ovariectomizados, sin cambio en el eje medio cortical del húmero.

Firmeza ósea La firmeza se incrementó (Fy) con rhPTH(l-34), en la vértebra hasta 43% (Tablas 7 y 8, Figura 5B) . La firmeza se mejoró rhPTH(l-34) en el cuello del fémur (Fu) por hasta 12% (Tablas 7 y 9, Figura 6A) . El rhPTH(l-34) no alteró las mediciones en la diáfisis cortical del eje medio del húmero (Tablas 7 y Tablas 10), o las propiedades del material del haz de los especímenes labrados a partir del diáfisis femoral (Tablas 7 y 9, Figura 6B) , cuando se compararon con los controles ovariectomizados. En los animales tratados con rhPTH(l-34) por 12 meses, y después retirados del tratamiento por 6 meses, las mediciones de la firmeza del hueso permanecieron significantemente superiores que en los controles ovariectomizados (Tablas 7-10, Figs. 5B y 6A) .

Tabla 7. Variables Reportadas para la Tercer y Cuarta Vértebra Lumbar (L-3 y L-4), Eje Medio del Húmero, Cuello Femoral Proximal, y Especímenes del Haz Femoral Tabla 8. Mediciones Biomecánicas de la Firmeza en la Espina (Vértebra Lumbar, L-3 y L-4 combinadas) de Primates ovariectomizados a 18 meses.

Abreviaciones: OVX=ovapectomizado; PTHl=rhPTH ( 1-34 ) 1 µg/kg por 18 meses; PTH1- = retiro por 6 meses después del tratamiento con rhPTH(l-34) 1 µg/kg por 12 meses: PTH5=rhPTH (1-34 ) 5 µg/kg por 18 meses; PTH5-W= retiro por 6 meses después del tratamiento con rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 12 meses. *Véase Tabla 4-1 para la descripción de variables bDatos expresados como media + error estándar de la media (SEM) por grupo, estadísticamente significante comparado con los controles OVX (p<0.05). sEstadisticamente significante comparado con los controles falsos (p<0.05).

Tabla 9: Mediciones Biomecánicas de las Propiedades Materiales de los Especímenes haz de Tamaño Equivalente a partir de la Diafisis del fémur, y Medición Biomecánica de la Firmeza del Cuello del Fémur de Primates Ovariectomizados a 18 meses.

Abreviaciones: OVX=ovariectomizado; PTHl=rhPTH ( 1-34 ) 1 µg/kg por 18 meses; PTH1-W= retiro después del tratamiento con rhPTH(l-34) 1 µg/kg por 12 meses: PTH5=rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 18 meses; PTH5-W= retiro después del tratamiento con rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 12 meses. *Véase Tabla 4-1 para la descripción de variables bDatos expresados como media +_ error estándar de la media (SEM) por grupo. Estadísticamente significante comparado con los controles OVX (p<0.05). sEstadisticamente significante comparado con los controles falsos (p<0.05).

Tabla 10 Mediciones Biomecánicas del Hueso Cortical del Eje Medio del Húmero de Primates Ovariectomizados a 18 meses Abreviaciones: OVX=ovariectomizado; PTHl=rhPTH ( 1-34) 1 µg/kg por 18 meses; PTH1-W= retiro después del tratamiento con rhPTH(l-34) 1 µg/kg por 12 meses: PTH5=rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 18 meses; PTH5-W= retiro después del tratamiento con rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 12 meses. *Véase Tabla 4-1 para la descripción de variables bDatos expresados como media + error estándar de la media (SEM) por grupo. "Estadísticamente significante comparado con los controles OVX (p<0.05). sEstadisticamente significante comparado con los controles falsos (p<0.05).

Histomorfometria Osea Aunque las relaciones de cambio fueron mayores en los ovariectomizados que en los controles falsos, no existe pérdida significante del volumen del hueso en la cresta iliaca. Como la etiqueta de tetraciclina se dio a los 6 meses, no fue detectable en muchos animales, solamente los parámetros estáticos se midieron por este punto de tiempo. Los datos de histomorfometría dinámica a 15 meses mostraron que el tratamiento con rhPTH(l-34) incrementó el área del hueso canceloso comparado con la formación ósea incrementada y ovar iectomizada sin incrementar las mediciones de la resorción por arriba de aquellas medidas en los controles ovariectomizados. La relación de formación del hueso se incrementó progresivamente por las dosis superiores de rhPTH(l-34) . Aunque el hueso canceloso permaneció incrementado comparado con los controles ovariectomizados después del retiro de rhPTH(l-34) después de 12 meses de tratamiento, la formación del hueso y la resorción revertida que se observa en los controles ovariectomizados, y el cambio óseo, permanecen superiores en los controles falsos. El rhPTH(l-34) no afectará la mineralización, frecuencia de activación o periodos de remodelación. No existen diferencias en la unidad multicelular ósea individual (BMU) - basada en el balance óseo entre la resorción y la formación. En resumen, el hueco canceloso se incrementó en rhPTH(l-34) por la estimulación selectiva de la formación ósea. En el hueso cortical del húmero, donde rhPTH(l-34) no se modificó significantemente o las mediciones de firmeza ósea, el rhPTH(l-34) estimuló cambios en los compartimentos periosteales, endosteales e intracorticales (Tablas 11 y 12) . Aunque no hubo diferencias en el área total o área medular entre los grupos, el rhPTH(l-34) incrementó el área cortical, y los grupos PTH y PTH5- tienen significantemente más hueso cortical, sugestivo del incremento del momento de inercia de la sección transversal incrementada, una medida de firmeza. El incremento en el área podrá ser atribuido a la formación incrementada en ambas superficies peposteales y endosteales (Fig. 7) . Los controles falsos y los grupos PTH5-W han reducido sus superficies de mineralización periosteales comparados con los controles ovariectomizados y los otros grupos rhPTH(l-34) tratados. Las superficies de mineralización endocortical fueron significantemente mayores en los controles ovariectomizados, comparados con los falsos y el rhPTH(l-34) no se incrementó por arriba de los valores de control ovariectomizados. En la remodelación intracortical , no hay más espacios de resorción en los animales ovariectomizados y la frecuencia de activación fue mayor en los grupos ovariectomizados, PTH1 y PTH5 que en los controles falsos o cualquiera de los grupos retirados. No existe significantemente más osteones etiquetados por unidad de área comparada en ovariectomizados comparados con los controles falsos, y el rhPTH(l-34) no incrementó significantemente estos valores de control arriba de los ovariectomizados. La porosidad intracortical fue más grande en ovariectomizados comparados con los falsos, pero no diferentes entre los controles ovariectomizados y PTH1. El PTH5 y PTH5-W incrementó la porosidad arriba de aquellos vistos en los controles ovariectomizados. Los datos a partir de los estudios de conejo sugieren la hipótesis de que el incremento en la porosidad, acompañados por el hueso cortical incrementado, puede ser una respuesta estructural para mantener las propiedades biomecánicas de los huesos tratados con rhPTH(l-34). No hay diferencias entre los ovariectomizados y los otros grupos en el periodo de formación, amplitud osteoide, amplitud de la pared o maduración osteoide a los 18 meses. En resumen, no hay diferencias en las relaciones de cambio entre los controles ovariectomizados y cualquiera de las dosis de rhPTH) -134) . Los controles falsos tienen una relación de cambio inferior que cualquiera de los controles ovariectomizados o animales tratados con rhPTH(l-34) . Cuando el rhPTH(l-34) se retiró por 6 meses, las relaciones de cambio disminuyeron significantemente, pero las mediciones de la firmeza biomecánica y BDM, permanecieron superiores que en los controles ovariectomizados. Los valores normales para la amplitud osteoide y el tiempo de maduración intracorticalmente para todos los grupos, indicó que el tratamiento no causó algún defecto en la sincronización del proceso de mineralización. Los valores normales para la amplitud de la pared indican que el tratamiento no alteró el balance normal entre la resorción y la formación al nivel del BMU individual.

Tabla 11. Variables Histomorfométricas para las Mediciones Del Hueso Cortical del Húmero *Nomenclatura que es recomendada en Journal of Bone and Mineral Research, 1987.

Abreviaciones: OVX=ovariectomizado; PTHl=rhPTH ( 1-3 ) 1 µg/kg por 18 meses; PTH1-W= retiro después del tratamiento con rhPTH(l-34) 1 µg/kg por 12 meses: PTH5=rhPTH (1-34) 5 µg/kg por 18 meses; PTH5- = retiro por 6 meses después del tratamiento con rhPTH(l-34) 5 µg/kg por 12 meses. estadísticamente significante comparado con los controles OVX (p<0.05). bVéase Tabla 4.2 para la descripción de variables °Datos expresados como media + error estándar de la media (SEM) por grupo.

El análisis por his tomorfometria y microscopía infrarroja de transformación Fourier polarizada, reveló que la administración de PTH mejoró la calidad del hueso por el reemplazado del hueso viejo (cristalitos grandes) con hueso joven (rango de cristatilos de tamaños, que tienden a un menor tamaño) . Además, después del retiro de PTH de los mono que se les dio dosificaciones bajas, existe un beneficio adicional cuando la matriz llega a ser óptimamente mineralizada, y el cristalito madura. Los datos derivados de la histomorfometria y la microscopía infrarroja de transformación Fourier muestran un beneficio inesperado en la calidad del hueso del hueso cortical en tanto ocurre la mmeralización óptima la fase mineral madura.

Estudios de Modelación del Elemento Finito 3D La examinación de 500 µ del medio dividido de L-5, mostró un incremento del 21% en BDM para PH comparado como los ovariectomizados que fueron de hasta un 27% de incremento en BMC sin cambio en el área de la sección transversal. El análisis del centro para PTH mostró un incremento de 73% en BV/TH que fue de un 30% de incremento en Tb.Th y 37% superior a Tb.N, comparado con los ovariectomizados. El análisis de conectividad para esta región mostró una densidad del nudo mayor al 140% (volumen del nudo/tejido) y 286% mayor que los apuntalados para la vértebra PTH.

El análisis de distribución del histograma de las densidades del elemento de imagen volumétrica del hueso para PTH, mostró un decremento en la proporción de bajas densidades (0-355 mg/cc), un incremento en las densidades del medio (360-880 mg/cc) , con poco efecto en los elementos de imagen volumétrica de alta densidad (887-1200 mg/cc), comparados con los ovariectomizados (Figura 8) . El mayor golpe fue el cambio a una densidad del elemento de imagen volumétrica del hueso superior en el compartimento óseo cortical después del retiro del tratamiento por 6 meses (Figura 8) . La proporción de los elementos óseos vertebrales (elemento de imagen volumétrica) que cae dentro de un cierto rango de valores BDM se calculó. Los rangos BDM elegido, fueron los siguientes: BDM bajo, 0-300 mg/cc; medio BDM, 300-700 mg/cc; BDM alto, 700-1000 mg/cc;M y BDM cortical, >1000 mg/cc (Tabla 13) . Comparado con los controles ovar iectomizados , el tratamiento PTH disminuyó significantemente el volumen del hueso BDM bajo e incrementó el volumen del hueso BDM medio. Después del retiro de PTH, hubo un decremento en el hueso BMD medio y un incremento en el hueso' BDM alto, que indica que el hueso BDM llegó a ser más denso.

Tabla 13. Porcentajes del volumen vertebral L-5 agrupado por los valores BDM.

Tabla 14. BCM al nivel medio de la vértebra L5 y cepa efectiva vertebral.

Los datos resumidos en la Figura 8, muestran que la vértebra L-5 de monos cinomólgus tratados por 18 meses con PTH respondieron con incremento significante en la masa ósea, grosor trabecular, y conectividad trabecular, con efectos marginales en las dimensiones exteriores (Area-X) de la vértebra. El análisis de la distribución de los elementos óseos en L-5 mostró que las regiones óseas pesadamente mineralizadas cambian al menos sin evidencia de la esclerosis ósea. Preferentemente, es el hueso trabecular poroso el que responde la mayoria a PTH. El cambio en BDM conduce a una reducción substancial en la cepa axial, indicando el mejoramiento mecánico. Como se muestra claramente en los histogramas de PTH y BDM ovariectomizados, el PTH convierte los elementos de imagen volumétrica del hueso de densidad baja en elementos de imagen volumétrica de densidad media sin efecto significante en los elementos de imagen volumétrica de densidad alta. Los datos resumidos en la Tabla 2 muestran que el BMC a través del medio de las vértebras fue significantemente disminuido por el tratamiento de PTH y un efecto benéfico de PTH permaneció después de 6 meses del retiro. La cepa mecánica promedio en la vértebra se redujo 36% por el tratamiento PTH y permaneció 23% por debajo de OVX después del retiro de PTH. Este estudio indica que el retiro del tratamiento con PTH por 6 meses no condujo a la resorción de hueso nuevamente formado, pero en su lugar, hay una redistribución benéfica del hueso de densidad media en el hueso de densidad inferior y superior. Esta redistribución condice a la reducción de la cepa continuada en la vértebra y asi a la función mecánica mejorada.

Discusión Este estudio de primates indica que el PTH, dado en la ausencia de otras mediciones que pudieran afectar el hueso, beneficia a ambos huesos cortical y trabecular para incrementar la masa ósea esquelética total. Sin embargo, el retiro de PTH no resulta en una pérdida significante de los beneficios asociados con el tratamiento con PTH durante un periodo de al menos 2 ciclos de remodelación. Los marcadores subrogados han sido usados para ensayos para indicar la actividad en el hueso, y asumiendo que los cambios en el valor reflejan los cambios en la masa ósea. Aunque existen datos publicados en humanos y primates que muestran que ambos incremento en los marcadores de formación y resorción, consistentes con la activación del giro óseo, por ejemplo, durante la menopausia temprana o en estados de padecimientos activo, el giro alto es considerado por ser indicativo de una pérdida ósea. En la adolescencia el cambio alto durante la maduración del esqueleto humano ha sido menos estudiada también, pero está acompañada por una ganancia anabólica en la masa ósea. Tal fenómeno podrá ser totalmente inesperado en la terapia de fármacos de la osteoporosis de conformidad con la técnica actual. Así, el incremento en los marcadores de cambios óseos es inconsistente con el efecto anabólico conocido de PTH para incrementar la masa y firmeza ósea, como se muestra por los datos en el presente estudio. Los datos a partir de este estudio de 18 meses, en monos cinomolgus, soporta los siguientes hallazgos inesperados: • Significante incremento completo en la masa esquelética total. • Significante incremento en la masa y firmeza ósea al cuello del fémur. • Sin evidencia de "robo" del hueso cortical para incrementar el hueso trabecular. Los incrementos en la masa y firmeza ósea fueron estadísticamente significantes en los sitios enriquecidos por ya sea hueso cortical (cuello del fémur) o hueso trabecular (vértebra lumbar) . A sitios óseos puramente corticales (diáfisis media del fémur), existe una tendencia al PTH para estabilizar o incrementar ligeramente la masa ósea y firmeza, comparada con los controles ovariectomizados . • Los cambios en los marcadores óseos en monos ovariectomizados (y humanos) no reflejó los efectos anabólicos benéficos de PTH en el esqueleto.

El uso de fluidos corporales de los primates en el presente estudio, permite el desarrollo de nuevos y más marcadores subrogados válidos. • Retención de la ganancia en la masa y firmeza ósea por al menos 2 ciclos de remodelación después del retiro del tratamiento. Este estudio de primate PTH difiere de los estudios publicados en monos cinomolgus y rhesus en que se usa una muestra de gran tamaño para proporcionar fuerza estadística apropiada para detectar las diferencias que no pueden ser aparentes en estudios mucho menores previos; los controles incluyen ambos primates ovariectomizados (usados en los estudios publicados) y falsos operados, pero primates intactos. El último grupo de control no ha sido previamente reportado en este tipo de estudio, de manera que alguno de los beneficios del PTH, y la restauración de ciertas mediciones a los niveles de control falsos, comparados con los valores de los animales ovariectomizados, se valoraron por la primera vez .

Conclusiones Este estudio de 18 meses en monos cinomolgus (OVX) ovapectomizados, ferales, maduros, Macaca fasci c ul ari s , valoró la eficacia y seguridad en el hueso después del tratamiento con rhPTH(l-34) por ya sea 12 meses seguidos por el retiro del tratamiento por 6 meses, o tratamiento por 18 meses. El rhPT(l-34), incrementó significantemente la masa y firmeza osea de la espina y cuello del fémur arriba de los controles ovariectomizados a niveles equivalentes o mayores que aquellos de los controles falsos. En monos ovariectomzados tratados con rhPTH(l-34), las mediciones de la homeostatis del calcio (calcio del suero, fosfato y 1,25-dihidroxivitamina D) , fueron restaurados a aquellos de los controles falsos. Las mediciones de suero, orina e histomorfometría, se usaron para valorar el cambio del hueso mostrado por rhPTH(l-34) manteniendo relaciones de formación equivalentes a o superiores que aquellas de los controles ovariectomizados, mientras los marcadores bioquímicos de la resorción permanecían equivalentes a aquellos de los controles falsos. En todos los animales tratados con rhPTH(l-34) por hasta 18 meses, las mediciones farmacocinéticas no cambiaron con el tiempo, y no hubo acumulación de rhPTH ( 1-34 ) . No hubo evidencia de la hipercalcemia mantenida o patología del riñon después de 18 meses de tratamiento. No hubo cambios significantes en la minerali zación o periodos de remodelación. La ganancia pura en el contenido mineral óseo del esqueleto observado con rhPTH(l-34) puede ser explicado por la relación de formación ósea incrementada y la superficie que forma el hueso con poco o ningún efecto en la resorción del hueso. Hay incremento significante en el contenido mineral óseo, densidad mineral ósea y mediciones biomecánicas de firmeza, incluyendo rigidez y tesura, a sitios clínicamente relevantes, tal como la espina, cuello del fémur y tibia proximal. El rhPTH(l-34) incremento la relación del cambio en el hueso cortical del eje medio del húmero y el radio, pero no altero significantemente la masa ósea o mediciones biomecánicas de firmeza, comparados con cualquiera de los controles ovariectomizados o falsos. Sin embargo, el incremento en la amplitud cortical y/o el área ósea cortical es consistente con un incremento en el momento de inercia de la sección transversal, una medición de firmeza y tesura. El rhPTH(l-34) no tuvo efectos significantes en las propiedades del material intrínseco del hueso cortical. La formaciónl#del hueso endocortical se estimuló, asi se incrementó la amplitud cortical y la porosidad intracortical. Parece que estos cambios en la porosidad son responsables del mantenimiento de la elasticidad del hueso. En monos, 12 meses de tratamiento con rhPTH(l-34) seguido por el retiro por 6 meses, se asoció con ganancias más pequeñas pero todavía significantes en la masa y firmeza ósea en la espina y el cuello del fémur. Después del retiro, no se notaron efectos significantes en el eje medio del hueso cortical del húmero y el radio. Los marcadores óseos y la histomorfometria mostró tendencia a regresar a los valores de cambio bajos medidos en los controles falsos. Estudios mecanísticos in vivo en roedores, mostraron que los genes asociados con anabólicos, resultado de rhPTH(l-34) son sobre regulados dentro de 1 a 6 horas, y el incremento en las superficies formadoras del hueso puede ser detectado dentro de las 24 horas después de la primer dosis en la ausencia de efectos detectables en la resorción. El rhPTH(l-34) parece reclutar los osteoprogenitores en la fase S, y estimular su diferenciación en osteoblastos, con ello incrementado rápidamente el porcentaje de las superficies que forman el hueso. Las inyecciones únicas o múltiples de rhPTH(l-34) pueden ser dadas dentro de un periodo de 1 hora, para inducir el efecto anabólico en el hueso, sin embargo, cuando la dosis equivalente se da en ratas jóvenes como inyecciones múltiples durante 6 horas o 8 horas, el efecto anabólico puede ser anulado, sugiriendo que la exposición limitada, breve a rhPTH(l-34) es requerida para inducir el efecto anabólico. En resumen, el rhPTH(l-34) es anabólico en el hueso en monos y conejos, incrementando la masa ósea y la firmeza biomecánica mediadas a sitios clínicamente relevantes tal como la espina lumbar y el cuello del fémur por la estimulación selectiva de la formación del hueso. El incremento en el cambio óseo, formación de la superficie 'endocortical, y porosidad, detectado por la his tomorfometría a sitios corticales, no altera la masa ósea o mediciones biomecánicas de la firmeza ósea, pero incrementa el momento de inercia de la sección transversal por el incremento en el área ósea cortical y/o amplitud. Estos estudios demuestran que la administración de los activadores del receptor de la hormona paratiroide, tal como el PTH(l-34) humano recombinante, mejora la calidad ósea ya sea durante y después del tratamiento. En efecto, la administración de PTH una vez diariamente por 18 meses, o a las mismas dosis por 12 meses después por una fase de retiro de 6 meses, mostró mejoramiento marcado de la calidad el hueso corti^ del húmero como se analizó por la histomorfometria y microscopía infrarroja (FTIR) de transformación Fourier polarizada. Este análisis reveló que la administración de PTH mejora la calidad ósea por el reemplazo del hueso viejo (c istalitos grandes) con hueso joven (rango de cristalitos de tamaños, que tiende a tamaño más pequeño). Así, la administración de PTH puede incrementar la calidad ósea cortical, mejorando la mineralización y acelerando la mineralización y reemplazo del hueso viejo por hueso nuevo. Además, después del retiro de PTH a partir de monos que se dan dosis bajas, existe un beneficio adicional en tanto la matriz llega a ser más óptimamente mineralizada, y los cristalitos maduran. Esto es, a dosis bajas, el PTH puede tener beneficies adicionales durante la fase de retiro del tratamiento por el incremento de la mineralización. Estos datos indican los beneficios de un régimen finito de tratamiento con PTH seguido por un periodo de retiro para alcanzar el beneficio incrementado. Las definiciones actuales de la calidad del hueso no incluyen estos aspectos de la mineralización mej orada . En estudios recientes de una fase de tratamiento de PTH por una fase de no tratamiento, la fase de tratamiento fue de menos de 1 mes. La fase de tratamiento finito pero prolongado de 18-24 meses, seguida por un periodo de al menos 2 ciclos de remodelación no ha sido previamente explorada. El beneficio continuo en primates después del retiro del tratamiento está en contraste marcado para alcanzar resultados en roedores después de las dosificaciones con PTH. Los estudios de ratas han mostrado uniformemente que el hueso rápidamente se pierde después del retiro del tratamiento. Gunnes-Hey, M. and Hock, J.M. (1989) Bone 10:447-452; Shen, V. Et al. (1993) J. Clin Invest 91: 2479-2487; Shen, V. Et al. (1992) Calcif. Tissue Int. 50: 214-220; and Mosekilde, L. Et al. (1997) Bone 20; 429-437. Tal método de incrementación de la mineralización ósea no ha sido previamente observado y es inesperado, revelando un nuevo método por el cual la rigidez PTH y tesura ósea puedan prevenir fracturas. Este nuevo método incluye incrementación y regulación de la mineralición, para proporcionar, un hueso más resistente a la fractura, rígido, de tesura. Tales efectd benéficos requieren más de una nueva formación de matriz. Estos hallazgos indican que el PTH tiene beneficios en pacientes con huesos o esqueletos inmovilizados, o en esqueletos deficientes en mineral, proporcionando aquí también suplementaciones de calcio y vitamina D adecuados.

Ejemplo 3 - Firmeza y Densidad Osea Incrementada, y Fracturas Reducidas Después de la Administración de rhPTH(l-34) a Humanos.

Número de sujetos* rhPTH(l-34) : 1093 involucrados, *848 terminados Placebo: 544 involucrados, 447 terminados .

Diagnosis y Mujeres de edades de 30 a 85 Conclusión años, postmenopáusicas por un Criterio: mínimo de 5 años, con un mínimo de fracturas vertebrales atraumáticas medias una moderada o dos.

Dosificación y Producto de Prueba (protegido) Administración: rhPTH(l-34): 20 µg/dia, dado subcutáneamente rhPTH(l-34): 40 µg/dia, dado subcutáneamente Terapia de Referencia (protegida) Material de estudio placebo para inyección Duración del Tratamiento: rhPTH(l-34): 17-23 meses (excluyendo 6 meses corridos en fase) Placebo: 17-23 meses (excluyendo 6 meses corridos en fase ) Criterio de evaluación: Rayos-X de la espina: marcadores biológicos del suero (calcio, fosfatasa alcalina específica del hueso, procolágeno I propéptido carboxi-terminal); marcadores de orina (calcio, N- telopeptido, desoxipiridinolina libre); 1 , 25-dihidroxi vi tamina D; densidad mineral ósea, espina, cadera, muñeca, y cuerpo total; peso; farmacocinéticos de población; biópsia del hueso (sitios de estudio seleccionados) .

PßS» PTH-20 PTH-40 (N=544) (N-5 l) (N=5521 p- valué Caucásico 98.9% 98.9% 98.4% 0.672 Edad 69.0±7.0 69.517.1 69.916.8 0.099 Años post menopausia 20.918.5 21.5+8.7 1.818.2 0.273 Histerectomizados 23.8% 23.1% 21.6% 0.682 Úteros + 0 o 1 ovario 57 51 58 Útero + 2 ovarios 61 57 51 Desconocido 11 17 10 Fármaco de osteoporosis previo 14.9% 15.5% 13.0% 0.479 Uso Espina BMD de linea base 0.8210.17 0.8210.17 0.8210.17 >0.990 # de vértebras. fx de línea base >0.990 0 54 (10.4%) 45 (8.8%) 54(10.1%) 1 14 (27.8%) 159 (31.1%) 169 (31.6%) 2 128 (24.7%) 128 (25.0%) 125 (23. %) 3 75 (14.5%) 67 (13.1%) 81 (15.1%) 4 59 (11.4%) 49(9.6%) 45 (8. %) 5 28 (5.4%) 31 (6.1%) 21 (3.9%) 6 13 (2.5%) 20 (3.9%) 25 (4.7%) 7 6 (1.2%) 7 (1.4%) 10 (1.9%) 8 9(1.7%) 5 (1.0%) 3 (0.6%) 9 1 (0.2%) 0 2 (0.4%) 10 1 (0.2%) 1 (0.2%) 0 No especificado 26 29 17 Resultados : Los datos de este ensayo clínico incluyen un total de 1637 mujeres tratadas con la hormona paratiroide humana recombinante (1-34), rhPTH(l-34), 0, 20 o 40 µg/dia, y suplementada con vitamina D y calcio, por 18-24 meses, mostró los resultados reportados en las Tablas 15-19. La Tabla 15 ilustra los datos que muestran la reducción después del tratamiento con PTH del número y severidad de las fracturas vertebrales. Comparando todos los pacientes PTH tratados con placebo, la reducción total en el número de pacientes con fracturas vertebrales fue 67% (p<0.001), con una reducción del 65% (p<0.001) a 20 µg/dia de PTH comparado con el placebo, y una reducción del 69% a PTH de 40 µg/dia comparado con el placebo (Tabla 15). Comparando todos los pacientes tratados con PTH con placebo, la reducción en el número de pacientes con múltiples fracturas vertebrales fue de 81% (p<0.001), con una reducción del 77%, (p<0.001) a 20 µg/día a PTH comparado con el placebo, y una reducción del 86% a 40 µg/día a PTH comparado con el placebo. Comparando todos los pacientes tratados con PTH con placebo, la reducción total en el número de pacientes con fracturas vertebrales moderadas a severas fue de 85% (p<0.001), con una reducción del 90% (p<0.001) a 20 µg/dia de PTH comparado con placebo, y una reducción del 78% a 40 µg/día a PTH comparado con placebo (Tabla 15) .

Tabla 15: Efecto del tratamiento con PTH en un número y severidad de fracturas vertebrales *n= número de pacientes con ambos, rayos-X de líneas base y puntos finales ** Resultado de fractura moderada en más de 25% de pérdida de altura vertebral (o una medición equivalentes) . Varias fracturas resultaron en más de 40% de pérdida de altura vertebral (o una medición equivalente). Las fracturas están definidas por Genan et al. (1993) Vertebral fracture assesment using semiquantitative technique; J. Bone & Min Res 81137-1148.

La Tabla 6 ilustra el efecto del tratamiento con PTH en el número de fracturas a varios huesos no vertebrales a través del cuerpo. El número de fracturas aparentemente disminuye a cada uno en la cadera, radio, tobillo, húmero, costillas, pie, pelvis y otros sitios (Tabla 16) . La reducción es estadísticamente significante cuando se revisó como la reducción en el número total de fracturas entre los pacientes tratados con PTH comparados con los pacientes tratados con placebo. La reducción es aún más significante cuando se considera como la reducción en el número total de fracturas de la cadera, radio, tobillo, húmero, costillas, pie y pelvis entre los pacientes tratados con PTH comparados con los pacientes tratados con placebo (Tabla 16) .

Tabla 16. Efecto del tratamiento con PTH en un número de fracturas no vertebrales. ^placebo (pbo) El efecto del PTH en el contenido mineral óseo (BCM) , densidad mineral ósea (BDM) , y área ósea, se determinaron por la absorciometria de energía dual (DEXA) , y los resultados están reportados en las Tablas 17-19. La administración de PTH causa incremento aparente en BCM en la espina lumbar, la muñeca, cadera y fémur del paciente, y a través del cuerpo completo del paciente (Tabla 17) . El tratamiento con PTH causa un incremento significante en el BDM del paciente a la espina lumbar, fémur y cadera (Tabla 18) . El incremento en la espina lumbar, fémur y cadera fue estadísticamente significante con p<0.001 (Tabla 18) . El área ósea aparentemente incrementó después del tratamiento de PTH para la espina lumbar del paciente, fémur y cadera (Tabla 19). Los incrementos fueron estadísticamente significantes para la espina lumbar y el cuello de la cadera (Tabla 19) . El efecto del PTH en el cuerpo competo al medir la cantidad y calidad ósea, BMC, es particularmente significante. Este efecto de cuerpo completo indica que la cantidad de hueso en el cuerpo del paciente se incrementó. El PTH no resulta meramente en el movimiento de la masa ósea a partir de una porción del cuerpo del paciente a otra. En su lugar, el tratamiento con PTH incrementa la cantidad y calidad el hueso en el cuerpo del paciente. Las Figuras 9 y 10 ilustran el incremento con el tiempo en la espina lumbar BDM y cuello/fémur de la cadera BDM, respectivamente, para los pacientes de control de placebo y tratados con PTH. La espina lumbar del paciente BD, se incrementa seguramente por al menos, aproximadamente 18 meses, sin o un menor incremento significante durante los meses subsecuentes. El fémur/cadera del paciente BDM, ,fes^ ¡.a.- incrementa aparentemente por al menos 18 meses, y puede incrementarse después de la duración adicional del tratamiento de PTH.

Tabla 17. Efecto de PTH en el contenido mineral óseo expresado como cambio del % de punto final (SD) de la línea base Placebo PTH-20 PTH -40 valores - p Espina Lumbar 1.60 (6.92) 11.85 (8.83) 16.62 (11.1) <0001 Fémur/Cadera Tota! -0.3S (5.18) 3.50 (6.26) 4.78 (6.70) <0.001 Cuello -0.51 (7.06) 2.99 (7.26) 5.80 (8.71) <0.001 Trocánter 0.98 (14.97) 5.68 (15.58) 6.53 (15.33) <0.O01 Iptertrocanter -0.23 (6.28) 3.59 (7.32) 4.99(7.79) <0.001 Triángulo protegido 0.01 (14.75) 536 (1 .78) 8.86 (17.02) <0.001 Muñeca ultradistal -1.67 (7.44) -025 (6.53) -1.88 (7.97) 0.1 S4 1/3 radio -1.19 (6.12) -137 (4.51) -3.04 (6.09) 0.025 Cuerpo completo -0.74 ( .76) 1.30(4.48) 2.28 (5. ^ <0.001 Tabla 18. Efecto del PTH en la densidad mineral ósea expresada como cambio de % de punto final (SD) de la línea base Placebo PTH-20 PTH-40 valores - c Espina Lumbar 1.13 (5.47) 9.70 (7.41) 13.7 (9.69) <0.001 Fémur/Cadera Total -1.01 (4.25) 2.58 (4.88) 3.60 (5.42) <0.001 Cuello -0.69 (5.39) 2.79 (5.72) 5.06 (6.73) <0.001 Trocánter -0.21 (6.30) 3.50 (6.81) 4.40 (7.45) <0.001 Intertrocanler -1.29 (4.53) 2.62 (S.52) 3.98 (5.96) 0.001 Triángulo protegido -0.80 (11.73) 4.19 (11.93) 7.85 (13.24) O.001 Muñeca Ultradistal -1.89 (7.98) -0.05 (7.14) -1.76 (7.20) 0.108 1/3 radio -1.22 (3.37) -1.94 (4.07) -3.17 (4.62) 0.001 Tabla 19. Efecto del PTH en el área ósea expresada como cambio de % en punto final (SD) de la linea base Placebo PTH-20 PTH-40 valores - p Espina Lumbar 0.46 (2.97) 2.52 (3.52) 3.34 (3.72) <0.00l Fémur/Cadera Total 0.54 (3.02) 0.84 (3.16) 1.05 (2.98) 0.144 Cuello 0.04(4.60) 0.27 (4.91) 0.81 (5.56) 0.035 Trocánter 0.95 (12.75) 1.99 (12.16) 1.92 (11.30) 0.197 Intertrocanter 1.01 (5.17) 1.01 (4.99) 1.01 (4.89) 0.964 Triángulo protegido 0.44 (7.60) 1.13 (7.34) 0.99 (S.06) 0.309 Muñeca Ultradistal 0.25 (640) -0.25 (6.00) -0.39 (4.80) 0.653 1/3 radio -0.02 (5.73) 0.52 (3.40) 0.01 (4.42) 0.586 En resumen, los datos presentados anteriormente, indican que los pacientes tratados con PTH tienen fracturas reducidas. Específicamente, el tratamiento de PTH reduce por más de 66% el número de pacientes con fracturas vertebrales previas, quienes sufren nuevas fracturas vertebrales. El tratamiento con PTH también reduce por más de 78% el número de pacientes con fracturas vertebrales previas, quienes sufren nuevas fracturas vertebrales múltiples. Además, el PTH disminuye la severidad de las fracturas vertebrales, con una reducción significante por 78% en el número de pacientes con fracturas moderadas o severas. Los pacientes que reciben PTH se benefician de una reducción significante en todas las fracturas no vertebrales (incluyendo fracturas de la cadera, radio, muñeca, pelvis, pie, húmero, costillas o tobillo) con significancia a un nivel de p<0.007. La calidad del hueso se incrementa también. Los pacientes con fracturas previas se benefician de un incremento significante en el contenido mineral óseo de la cadera, espina y cuerpo completo. Este incremento indica que la reducción de la fractura a estos sitios puede ocurrir tan pronto como después de 12 meses de terapia.

Discusión Estos datos en las fracturas son los primeros datos en la reducción de la fractura por PTH en humanos. Estos hallazgos demuestran un mejoramiento en la calidad ósea y la firmeza ósea, como los datos preclínicos reportados aquí anteriormente. Estos resultados también muestran los beneficios en la calidad y firmeza ósea en los sitios no vertebrales. Los hallazgos de una reducción en el número de fracturas mantenidas durante el periodo de 18-23 meses de tratamiento no ha sido previamente observado en los estudios preclinicos o clínicos . La cuestión de que si el PTH solo incrementa la rigidez y tesura del hueso para mejorar la resistencia a la fractura, no ha sido probada previamente en humanos. En la literatura publicada se ha sugerido consistentemente que el PTH podrá ser dado en combinación con un anti-resortivo o estrógeno. Previo, los ensayos clínicos publicados, incluyen poblaciones de pacientes también pequeñas para determinar una reducción significante de la fractura. En un estudio, los beneficios de PTH solo no podrán se valorados debido a que no existen controles de placebo. En un segundo estudio, empleando la definición de fractura comúnmente aceptada, no se observó reducción de la fractura. Los hallazgos de una reducción de fracturas a sitios no vertebrales combinados es particularmente inesperado en vista de la creencia común de que el PTH tiene efectos negativos a tales sitios. El dogma común mantiene que el PTH incrementará la porosidad cortical y por lo tanto el hueso débil, especialmente tempranamente en terapia. Además, este dogma asevera que los sitos óseos corticales son de alto riegos a las fracturas y que el PTH no ofrecerá un beneficio en la reducción de la fractura a un sitio no vertebrales. El dogma también mantiene que el PTH solo es diferente a ser eficiente y requerirá de terapia anti-resortiva concurrente para bloquear los efectos negativos en el hueso cortical. Los presentes datos demuestran que los beneficios no observados previamente de PTH dado a pacientes que reciben suplementos de vitamina D y calcio. Inesperadamente, la rigidez PTH del hueso reduce el número de nuevas fracturas en pacientes a riesgo de múltiples fracturas de la espina, a riesgo de fracturas no vertebrales adicionales, a riesgo de fracturas moderadas a severas adicionales de la espina, y similares.

Este estudio clínico en mujeres post-menopáusicas mostró beneficios particulares a partir de pacientes tratados con dosis bajas (20 µg/dia) puesto que la dosis de PTH (en la cual, a altas dosis, podrá mostrar efectos laterales en algunos pacientes) se redujo, pero la prevención de la fractura y la reducción de la fractura se retuvo, y similar a aquellos mostrados a las dosis superiores (40 µg/día) . Los datos de monos FT-IR proporcionan una posible, pero no limitante explicación mecanística. El estudio de monos mostró que el PTH a dosis bajas incrementó la formación de cristal y aceleró la mineralización en el hueso cortical. Además, los monos de dosis bajas, mostraron beneficios adicionales después del retiro, como el contenido mineral incrementado por PTH del hueso. Los datos presentados demuestran el hallazgo nuevo de PTH dada a dosis bajas a pacientes que reciben suplementos de vitamina D y calcio, es efectivo en la prevención de ambas fracturas vertebrales y no vertebrales. Contrario a la creencia popular, la rigidez ósea del PTH a sitios no vertebrales previene nuevas fracturas o reduce la severidad de las fracturas aparentemente, por el mejoramiento de la mineralización y contenido mineral del hueso.

La invención se ha descrito con referencia a varias modalidades y técnicas preferidas y especificadas. Sin embargo, deberá entenderse que muchas variaciones y modificaciones podrán hacerse mientras permanecen dentro del espíritu y ámbito de la invención. Todas las publicaciones y solicitudes de patentes en esta especificación son indicativas del nivel del ordinario experto en la técnica al cual pertenece esta invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (59)

REIVINDICACIONES

1. Un método para reducir concurrentemente el riesgo de ambas, fractura ósea vertebral y no vertebral en un humano en riesgo de o que tiene osteoporosis, caracterizado porque dicho método comprende administración a dicho sujeto de una hormona paratiroide que consiste de una secuencia de aminoácido 1-34 de una hormona paratiroide sin administración concurrente de un agente antiresortivo preferentemente vitamina D o calcio, en una dosis diaria de 20 µg o 40 µg por al menos, aproximadamente 12 meses hasta 3 años.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sujeto humano está en riesgo de o que tiene osteoporosis apareciendo a partir de una condición hipogonadal relacionada con la edad.

3. El método de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sujeto humano es una mujer postmenopáusica.

4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la dosis diaria es de 20 µg .

5. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha dosis diaria es administrada por al menos, aproximadamente 24 meses.

6. Un artículo de manufactura que comprende un material envasado y una composición farmacológica contenida dentro de dicho material de envasado, caracterizado porque dicha composición comprende una hormona paratiroide que consiste de una secuencia de aminoácidos 1-34 de paratiroide humano y dicho material envasado comprende tema impreso el cual indica que dicha composición es efectiva para reducir concurrentemente el riesgo de fractura ósea vertebral y no vertebral en un sujeto humano a riesgo de o que tiene osteoporosios cuando se administra a dicho sujeto de manera que se administra dicha hormona paratiroide sin administración concurrente de un agente antiresortivo preferentemente vitamina D o calcio, en una dosis diaria de 20 µg o 40 µg por al menos aproximadamente 12 meses hasta 3 años.

7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el trauma es un trauma potencial que comprende un trauma relacionado con el hipoparatiroidismo o con la progresión de la cifosis .

8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el trauma es un trauma actual que comprende una fractura.

9. El método de la reivindicación 8, caracterizado porque la fractura comprende una fractura vertebral, una fractura no vertebral, o una combinación de la misma.

10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque la fractura no vertebral comprende una fractura de cadera, una fractura de antebrazo distal, una fractura de húmero proximal, una fractura de muñeca, una fractura de radio, una fractura de tobillo, una fractura de húmero, una fractura de costilla, una fractura de pie, una fractura de pelvis, o una combinación del mismo.

11. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el hueso comprende un hueso o esqueleto inmovilizado, un hueso o esqueleto deficiente en mineral, o una combinación del mismo.

12. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el hueso comprende hueso cortical, hueso canceloso, hueso trabecular o una combinación del mismo.

13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque el hueso comprende un sitio de unió para un ligamento, un tendón, un músculo, o una combinación del mismo. ^|^^^^

14. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el sitio del trauma es una costilla, una espina, o una combinación de la misma.

15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque el sitio del trauma comprende un cuello de fémur, una trocantera de un fémur, un ilio, o una combinación de los mismos .

16. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque el sitio del trauma comprende hueso canceloso del ilio.

17. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque el sitio del trauma comprende una vértebra media-torácica, una vértebra lumbar superior, o una combinación del mismo.

18. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el sujeto es una mujer con riesgo de osteoporosis.

19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque el sujeto es una mujer postmenopáusica.

20. El método de la reivindicación 19, caracterizado porque la mujer es independiente de la terapia de reemplazo de la hormona o un antiresortivo.

21. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el sujeto es una mujer en un estado temprano de osteoporosis o en un estado avanzado de osteoporosis.

22. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de rigidez o tesura comprende el incremento de la rigidez o tesura .

23. El método de la reivindicación 1, carcterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende la disminución del riesgo o probabilidad de fractura.

24. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende el incremento de la frecuencia de activación o relación de formación del hueso en el hueso cortical o trabecular.

25. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende el incremento del contenido mineral óseo, incremento de la densidad mineral del hueso, incremento del número trabecular, incremento del grosor trabecular, reducción del espacio medular, incremento de la conectividad trabecular, incremento de la conectividad, incremento de la resistencia a la carga, incremento de la formación ósea periosteal y endocortical, incremento de la porosidad cortical, incremento del área ósea de la sección transversal y masa ósea, incremento del trabajo en la fractura o fisura, disminución del módulo elástico, o una combinación de los mismos.

26. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la administración comprende la administración subcutánea.

27. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la hormona paratiroide se administra cíclicamente o intermitentemente.

28. El método de la reivindicación 27, caracterizado porque la administración cíclica comprende la administración de la hormona paratiroides por al menos, 2 ciclo de remodelación y el retiro de la hormona paratiroide por al menos, un sitio de remodelación.

29. El método de la reivindicación 27, caracterizado porque la administración cíclica comprende la administración de la hormona paratiroide por al menos, aproximadamente 12 hasta aproximadamente 24 meses y el retiro de la hormona paratiroides por al menos, 6 meses.

30. El método ^e la reivindicación 1, caracterizado porque la hormona paratiroide es una hormona fragmentada, seleccionada del grupo que consiste de PTH(1-31), PTH(l-34), PTH(l-37), pth(l-38) , y PTH (1-41) .

31. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la hormona paratiroide es humana PTHd-34) .

32. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la hormona paratiroide es humana PTH (1-84) .

33. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la hormona paratiroide es administrada a una dosis de al menos, aproximadamente 5 µg/kg/día.

34. El método de la reivindicación 33, caracterizado porque la dosis es aproximadamente 10 hasta aproximadamente 40 µg/kg/día.

35. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además, la administración de calcio, vitamina D, o una combinación del mismo.

36. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura, comprende el incremento del contenido mineral óseo del hueso de densidad media.

37. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la rigidez o tesura comprende el incremento del contenido mineral óseo de hueso de densidad baja y alta y la reducción del contenido mineral óseo del hueso de densidad media.

38. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende el incremento del contenido mineral del hueso del hueso de densidad media, seguido por el incremento del contenido mineral del hueso de densidad ósea baja y alta y la reducción del contenido mineral ósea del hueso de densidad media.

39. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende la reducción del tamaño de los cristalitos en el hueso.

40. El método de la reivindicación 39, caracterizado porque comprende la maduración de cristalitos del hueso.

41. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende el incremento de la mineralización del hueso.

42. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende la reducción de incidencia de la fractura .

43. El método de la reivindicación 42, caracterizado porque el incremento de la rigidez o tesura comprende la reducción de la incidencia de la fractura vertebral, reducción de incidencia de fractura severa, reducción de la incidencia de fractura moderada, reducción de la incidencia de fractura no vertebral, reducción de incidencia de fractura múltiple o una combinación del mismo.

44. Un método para reducir el riesgo de fractura ósea en un sujeto en necesidad del mismo, caracterizado porque comprende la administración al sujeto de una cantidad efectiva de la hormona paratiroide .

45. El método de la reivindicación 44, caracterizado porque el hueso comprende una cadera, un radio, un tobillo, un húmero, una costilla, un pie, una espina, o una combinación del mismo.

46. El método de la reivindicación 44, caracterizado porque la hormona paratiroide es una hormona fragmentada seleccionada del grupo que consiste de PTH(1-31), PTH(l-34), PTH(l-37), PTH(1-38) , y PTH (1-41) .

47. El método de la reivindicación 44, caracterizado porque la fractura comprende una fractura vertebral, una fractura no vertebral, o una combinación del mismo.

48. El método de la reivindicación 47, caracterizado porque la fractura no vertebral comprende una fractura de cadera, una fractura de antebrazo distal, una fractura de un húmero proximal, una fractura de muñeca, una fractura de radio, una fractura de tobillo, una fractura de un húmero, una fractura de costilla, una fractura de pie, una fractura de pelvis o una combinación de los mismos.

49. Un proceso para la manufacturación de un medicamento usado para incrementar la rigidez o tesura de un hueso al sitio del trauma potencial o actual, caracterizado porque comprende la combinación de una hormona paratiroides con un portador farmacéuticamente aceptable.

50. El proceso de la reivindicación 49, caracterizado porque el tratamiento comprende una formulación estabilizada de una hormona paratiroides.

51. El proceso de la reivindicación 50, caracterizado porque la formulación estabilizada comprende : una cantidad terapéuticamente efectiva de la hormona paratiroide; un poliol, tal como manitol o propilenglicol; un agente de amortiguación adecuado para mantener el pH de la composición dentro de un rango de aproximadamente 3-7, tal como una fuente de tartrato o acetato; y agua .

52. El uso de una hormona paratiroide en la manufactura de un medicamento para reducir el riesgo de una fractura ósea en un sujeto en necesidad del mismo .

53. El método de la reivindicación 52, caracterizado porque el hueso comprende una cadera, un radio, un tobillo, un húmero, una costilla, un pie, una pelvis, una espina o una combinación de los mismos .

54. El método de la reivindicación 52, caracterizado porque la hormona paratiroide es una hormona fragmentada seleccionada del grupo que consiste de PTH(1-31), PTH(l-34), PTH(l-37), PTH(1-38) y PTH(1-41) .

55. El método de la reivindicación 52, caracterizado porque la fractura comprende una fractura vertebral, una fractura no vertebral, o una combinación de los mismos.

56. El método de la reivindicación 55, caracterizado porque la fractura no vertebral comprende una fractura de cadera, una fractura de antebrazo distal , un fractura de húmero proximal, una fractura de muñeca, una fractura de radio, una fractura de tobillo, una fractura de un húmero, una fractura de costilla, una fractura de pie, o una fractura de pelvis, o una combinación de los mismos.

57. El uso de una hormona paratiroide para la preparación de una composición usada para reducir el riesgo de una fractura ósea en un sujeto en necesidad del mismo.

58. El uso de una hormona paratiroide en la manufactura de un medicamento para el incremento de la rigidez o tesura de un hueso al sitio de trauma potencial o actual.

59. El uso de una hormona paratiroide para la preparación de una composición usada para incrementar la rigidez o tesura de un hueso al sitio de trauma potencial o actual.