NO346214B1

NO346214B1 - Oftalmiske sammensetninger og fremgangsmåter for behandling av øyne

Info

Publication number: NO346214B1
Application number: NO20072170A
Authority: NO
Inventors: Joseph G Vehige; Peter A Simmons; Joan-En Chang-Lin
Original assignee: Allergan Inc
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2022-04-25
Also published as: JP2008520671A; PL2422765T3; NO20220060A1; ES2543974T3; CN101056618A; US20180021282A1; US20230404961A1; HK1107027A1; HUE026575T2; ES2550616T3; NO20240132A1; KR20070084264A; US8729125B2; PT2422765E; US20210401789A1; AU2005306721A1; EP1811959B2; DK1811959T3; BRPI0518173A; BR122019023144B8

Description

OFTALMISKE SAMMENSETNINGER OG FREMGANGSMÅTER FOR BEHANDLING AV ØYNE

l

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse vedrører en oftalmologisk sammensetning for anvendelse i behandling av tørre øynesyndrom. Mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse en oftalmologisk sammensetning for anvendelse i behandling av tørre øynesyndrom, omfattende: en vandig bærerkomponent; og en tonisitetskomponent som omfatter et materiale valgt fra: erythritolkomponenter og blandinger derav; xylitolkomponenter og blandinger derav.

Øynene hos pattedyr, slik som menneske- og andre pattedyrs øyne, har fordelen av å være tilstrekkelig fuktige til å gi øyekomfort, og mer effektivt gi godt, klart syn. Vanligvis fremskaffes denne fuktigheten på naturlig måte fra en tårefilm, som dekker over den ytre, eksponerte, okulære overflaten til øyet. Denne tårefilmen er en kompleks væske som normalt etterfylles kontinuerlig av tåre-, meibomske- og andre kjertler, og, når den er intakt, sørger for essensiell hydratisering og ernæring til øyets overflate. I tillegg til å dekke over og beskytte den ømtålige øyeoverflaten, tjener også grenseflaten mellom tårefilm og luft som den ytterste refraktive overflaten i øyet. Imidlertid finnes det mange tilstander der denne tårefilmen ikke er tilstede i tilstrekkelig mengde, og en tilstand kjent som ”tørt øye” kan bli resultatet.

Et relativt stort antall sammensetninger har vært foreslått til bruk i behandling og håndtering av tørt øye syndrom. For eksempel har kunstig tårevæske, som er materialer med kjemiske sammensetninger som etterligner virkningen til naturlige tårer, vært benyttet. Slike kunstige tårer krever oftest svært hyppig bruk, siden de forsvinner fort fra øyet. Dessuten, selv om de fukter øyet, er verdien av dem som fuktighetsmidler mindre enn ønskelig. Sammensetninger som inneholder spesifikke smørende stoffer har vært foreslått. For eksempel har flere sammensetninger som inneholder karboksymetylcelluloser (CMC) blitt brukt i øynene.

Under normale omstendigheter er øyets overflate hos mennesker og pattedyr badet av tårer med normal osmotisk styrke, for eksempel tilnærmet isotonisk. Dersom denne osmotiske styrken økes, vil celler på øyeoverflaten bli eksponert for et hyperosmotisk eller hypertonisk miljø som resulterer i ugunstig reduksjon i cellevolum på grunn av transepitelialt vanntap og andre uønskede forandringer. Kompensasjonsmekanismene er på mange måter begrensede, og dette fører til risiko for skade av øyeoverflaten, og ubehag. Cellene kan for eksempel forsøke å balansere det osmotiske trykket ved å øke sin interne elektrolyttkonsentrasjon. Men ved økt elektrolyttnivå forandres cellemetabolismen på flere måter, inklusivt reduksjon i enzymaktivitet og membranskade. Dessuten har et hypertonisk miljø vist seg å virke proinflammatorisk på øyeoverflaten.

Hos mange livsformer kan cellene kompensere for hypertoniske betingelser gjennom den naturlige akkumulering eller produksjon av såkalt kompatible solutter, som virker som elektrolytter ved å balansere det osmotiske trykket, men uten å interferere med cellulær metabolisme slik elektrolytter gjør. Kompatible solutter eller kompatible solutt-midler er generelt uladede, kan holdes i en levende celle, for eksempel en okulær celle, har relativt lav molekylvekt og er ellers forlikelig med cellemetabolismen. Kompatible solutter anses også for å være osmoprotektive, siden de tillater cellemetabolisme og/eller øker cellenes overlevelse under hypertoniske forhold, som ellers ville være begrensende. Det eksisterer for eksempel en klasse organismer, såkalte halofile, som lever i hypersalte miljøer som saltlake, dype sjøbassenger og kunstig anlagte fordampningsdammer. Disse organismer kan være eukaryote eller prokaryote, og har mekanismer til syntese og/eller akkumulering av et mangfold kompatible solutter, inklusivt polyoler, sukkere og aminosyrer og deres derivater, så som glycin, betain, prolin, ektoin og lignende.

Glycerol er et mye brukt osmotisk virkemiddel, som er blitt kjent som en kompatibel solutt i forskjellige celler hos en rekke ulike arter. Det blir også regnet som en humektant og oftalmologisk smøremiddel. I USA appliseres det topisk på øyets overflate for å lindre irritasjon i konsentrasjoner opp til 1%, og har også vært benyttet i høyere konsentrasjoner for å gi osmotisk styrke i foreskrevne medikamenter. På grunn av liten størrelse og biologisk opprinnelse krysser det lett cellemembraner, og det er nylig påvist transportkanaler som kan lette glycerolets bevegelser i noen celletyper.

Selv om glycerol kan opptre som eneste kompatible solutt, kan det være svært mobilt, det vil si krysse membraner for lett til å være til utstrakt nytte i enkelte systemer. Menneskers tårefilm er et eksempel hvor det naturlige nivå av glycerol er lavt. Hvis en topisk sammensetning appliseres, starter migrasjonen inn i cellene sannsynligvis ganske raskt. Men når konsentrasjonen i tårevæsken faller, kan glycerolet over tid gå tapt fra celler til tårefilmen, hvilket begrenser varigheten av nytteeffekten.

En annen stor gruppe komponenter med osmo-protektive egenskaper i mange forskjellige vevstyper er visse aminosyrer. Særlig har betain (trimetylglycin) vist seg å kunne bli tatt aktivt opp av nyreceller som svar på osmotiske utfordringer, og taurin akkumuleres av okulære celler ved hypertoniske forhold.

Det er fortsatt behov for å tilveiebringe oftalmologiske sammensetninger, for eksempel kunstige tårer, øyedråper og lignende, som er forlikelige med den okulære overflaten hos menneskers og dyrs øyne, og som effektivt medvirker til at disse okulære overflatene bedre tolererer hypertoniske forhold.

Hypotoniske sammensetninger har vært brukt i øyne som en metode til å motvirke virkningene av hypertoniske miljøer. Disse sammensetningene spyler øyeoverflaten effektivt med vann som raskt entrer cellene når det anvendes som en hypotonisk kunstig tårevæske. Men på grunn av den raske mobiliteten av vannet ut og inn i cellene, blir enhver fordel ved en hypotonisk sammensetning særdeles kortvarig. Videre er det blitt påvist at man ved å flytte celler fra et hypertonisk miljø til et isotonisk eller hypotonisk miljø regulerer ned cellenes transportmekanismer for å akkumulere kompatible solutter. Derfor vil bruk av hypotoniske kunstige tårevæsker redusere cellenes evne til å tåle hypertonisiteten som kommer tilbake kort tid etter instillasjon av dråper.

Ved klinisk observasjon har man påvist at veletablerte stoffer som natriumkarboksymetylcellulose (CMC) og natriumhyaluronat (SH) er anvendelige til behandling av indikasjoner og symptomer på tørt øye syndrom eller sykdom.

Disse to polyanioniske midlene har også vist seg å være spesielt nyttige ved tilstander hvor det foreligger indusert korneaskade (CMC og LASIK kirurgiske inngrep eller allergisk korneaskade (SH og korneasår ved allergi).

Dessuten kan tårefilmen hos antatt normale menneske- og dyreøyne ha for høye (målbare) nivåer av Major Basic Protein (MBP), mens man tidligere trodde at dette protein bare ble uttrykt ved allergiske tilstander hvor eosinofili var involvert (senfase allergi). MBP har nå vist seg å bli produsert i mastceller (MC), slik som eosinofile, som er kjent for å ofte forekomme i øyets overflatevev, og som kan degranulere og dermed frigjøre MBP og andre kationiske komponenter ved antigenstimulering, mekanisk traume og lignende tilstander. En annen gruppe kationiske proteiner som er aktive på øyeoverflaten er én eller flere defensiner, som normalt er en del av kroppens forsvarsmekanismer mot mikrober. Økt mengde defensiner er påvist i tårefilmen hos pasienter med tørre øyne, og disse kan enten ved direkte påvirkning eller gjennom interaksjon med andre substanser ha skadelig effekt på øyeoverflatens helsetilstand.

I WO 02/38161 A1 beskrives rengjøringsløsninger for kontaktlinser, skylleog lagringsløsninger for kontaktlinser, løsninger for å levere aktive farmasøytiske midler til øyet, løsninger for desinfisering av oftalmiske anordninger og lignende. WO 98/41208 A1 angår oftalmisk teknologi. Det beskrives terapeutisk behandling av øyet eller okulært vev for å redusere forhøyet intraokulært trykk, for eksempel forhøyet intraokulært trykk som er assosiert med glaukom. I EP 0436726 A1 beskrives en fotostabiliserende fremgangsmåte som omfatter tilsetning av flerverdig alkohol og borsyre, og/eller natriumborat til en oftalmisk løsning inneholdende ustabil medikamentsubstans mot lys. EP 0778021 A1 omhandler øyedråper rettet mot å reparere hornhinneskade omfattende spesifikke uorganiske salter, taurin, etc.

Det finnes etablerte behandlinger for å redusere sannsynligheten for MC-degranulering, de fleste brukes på øyeoverflaten i forbindelse med sesongmessig eller vedvarende allergisk konjunktivitt. Men når degranulering forekommer, finnes det ingen etablert behandling for å fjerne eller deaktivere frigjorte kationiske mediatorer, inklusivt MBP. Skylling med saltvann vil utvanne midlene, men er upraktisk i de fleste tilfeller. Nyere data indikerer også at MBP kan finnes på okulære overflater selv i ikke-allergiske øyne, hvilket betyr at en overflod av MBP og potensiell mindre skade på den okulære overflaten kan forekomme når som helst hos individer.

Det ville være fordelaktig å fremstille en oftalmologisk sammensetning som er effektiv når det gjelder å dempe eller redusere de skadelige virkningene av kationiske, for eksempel polykationiske materialer på okulære overflater i menneske- og dyreøyne.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Det er oppdaget nye oftalmologiske sammensetninger og fremgangsmåter til behandling av øyne. Sammensetningene. Disse sammensetningene er spesielt nyttige til å dempe de skadelige effekter av en hypertonisk tårefilm.

Sammensetningene er relativt ukompliserte, kan produseres enkelt og kostnadseffektivt, og kan administreres, for eksempel ved topisk administrering på øyeoverflaten på en svært enkel måte. Oppsummert angår oppfinnelsen oftalmologisk sammensetning for anvendelse i behandling av tørre øynesyndrom, omfattende: en vandig bærerkomponent; og en tonisitetskomponent som omfatter et materiale valgt fra: erythritolkomponenter og blandinger derav; xylitolkomponenter og blandinger derav.

Ethvert nytt trekk som her er beskrevet, og kombinasjoner av slike trekk, er inkludert innen rammen av foreliggende oppfinnelse, forutsatt at disse trekk ved en hvilken som helst slik kombinasjon ikke er innbyrdes uforlikelige.

Disse og andre aspekter ved foreliggende oppfinnelse blir tydeliggjort i følgende detaljerte beskrivelse og ledsagende tegninger, eksempler og krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE:

Fig. 1 er en grafisk fremstilling av intensiteten angående fosforylerte c-jun N-terminale kinaser (p-JNK 1 og p-JNK 2) av visse oftalmologiske sammensetninger.

Fig. 2 er en grafisk fremstilling av intensiteten angående p-JNK 1 og p-JNK 2 av visse andre oftalmologiske sammensetninger.

Fig. 3 er en grafisk fremstilling av fosforylert:totalt JNK-forhold hos visse oftalmologiske sammensetninger oppnådd ved bruk av Beadlytes metode.

Fig. 4 er en grafisk fremstilling av fosfo:total p38 MAP-kinase for visse oftalmologiske sammensetninger oppnådd ved bruk av Beadlytes metode.

Fig. 5 er en grafisk fremstilling av fosfo:total ERK MAP-kinase for visse oftalmologiske sammensetninger oppnådd ved bruk av Beadlytes metode.

Fig. 6 er en grafisk fremstilling av en sammenfatning av konsentrasjonsavhengige effekter på transepitelial elektrisk motstand (TEER) for forskjellige oftalmologiske sammensetninger.

Fig.7 er en grafisk fremstilling av effektene på TEER av forskjellige oftalmologiske sammensetninger, inklusivt sammensetninger som inneholder kombinasjoner av forlikelige solutter.

Fig. 8 er en grafisk fremstilling av effektene på TEER av forskjellige andre oftalmologiske sammensetninger, inklusivt sammensetninger som inneholder kombinasjoner av forlikelige solutter.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en oftalmologisk sammensetning for anvendelse i behandling av tørre øynesyndrom, omfattende: en vandig bærerkomponent; og en tonisitetskomponent som omfatter et materiale valgt fra: erythritolkomponenter og blandinger derav; xylitolkomponenter og blandinger derav. De oftalmologiske sammensetningene er anvendelige til behandling av menneske- og dyreøyne. Slike sammensetninger må helst inneholde en effektiv mengde av materialet, slik at sammensetningen er såpass effektiv når den administreres i øyet at den okulære overflaten kan tåle en hypertonisk tilstand bedre i forhold til en identisk sammensetning uten dette materialet.

Selv om slike sammensetninger har passende tonisitet eller osmolalitet, for eksempel en hypotonisk osmolalitet, en tilnærmet isotonisk osmolalitet eller en hypertonisk osmolalitet, har de mest nyttige sammensetningene osmolaliteter som ikke er isotoniske, for eksempel større enn isotonisk osmolalitet. I én utførelsesform har sammensetningene osmolaliteter innen et område på minst ca.300 eller ca. 310 til ca.600 eller ca.1000 mOsmol/kg.

Polyoler, som f.eks. erytritol-komponenter og xylitol-komponenter er effektive tonisitets/osmotiske midler, og kan inkluderes alene eller i kombinasjon med glycerol og/eller andre forlikelige solutter i de foreliggende sammensetninger. Uten ønske om å begrense oppfinnelsen til noen spesiell anvendelsesteori, antas det at disse polyolkomponentene på grunn av sin økte størrelse i forhold til glycerol, akkumuleres langsommere i cellene enn glycerol når de appliseres Slik det her er brukt refererer betegnelsen ”komponent” om en gitt forbindelse seg til forbindelsen som sådan, isomerer og stereoisomerer av forbindelsen hvis de finnes, passende salter av forbindelsen, derivater av forbindelsen og lignende, samt blandinger av disse.

Slik det her er brukt refererer betegnelsen ”derivat” når det gjelder en gitt forbindelse, seg til en forbindelse som har en kjemisk make-up eller struktur tilstrekkelig lik den gitte forbindelsen til å funksjonere på en tilnærmet lik måte som den gitte forbindelse i sammensetningene for anvendelse beskrevet heri.

Komfort og toleranse kan tas med i betraktningen ved fremstilling av de foreliggende sammensetninger. Mengden av organiske forlikelige solutter som anvendes i de foreliggende sammensetninger bør være effektive når det gjelder å gi minst én fordel til en pasients øye uten unødig å skade pasienten, for eksempel uten å forårsake unødig irritasjon, refleks-tåreflod og lignende bivirkninger.

For fagmannen er det mulig å fremstille tykke væsker og geler som holdes tilbake i lengre tidsrom på okulære overflater enn tynne væsker, med forbigående sløring av synet som ulempe. Tykke væsker og geler har imidlertid fordelen av mindre hyppig dosering for å avgi en gitt mengde substans.

Xylitol og erytritol brukt alene kan kreve lengre kontakttid for å fungere effektivt som forlikelige solutter, for eksempel på grunn av tiden som trengs for å tas opp i cellene. Men når de først er på plass, for eksempel inne i en okulær overflatecelle, er den gunstige virkningen ved å balansere hypertoniske forhold fordelaktig, lengre enn ved bruk av en ekvivalent mengde glycerol, som beveger seg raskt inn i og ut av cellene. En slik fordel av lengre varighet, og mindre hyppig dosering, kan oppnås uten sløring av synet.

I én utførelsesform omfatter sammensetningen en kombinasjon eller blanding av forlikelige solutter, med den fordel at hver substans er av forskjellig kjemisk type og/eller har en forskjellig molekylstørrelse og/eller mobilitet. Små mobile midler gir rask, men kortvarig, effekt, det vil si beskyttelse mot hypertonisk skade, mens store, mindre mobile, midler gir beskyttelse som starter tregere, men varer lengre.

Xylitol, erytritol og glycerol har alle tre høye konsentrasjoner av hydroksylgrupper; én per karbon. Hydroksylgrupper gir større binding til vann og øker formuleringens oppløselighet. I sammensetninger til behandling av tørt øye syndrom, kan slike høye konsentrasjoner av hydroksygrupper øke effekten av sammensetningen ved å hindre vanntap fra vevet.

Blant polyolene, og i følge foreliggende krav foretrekkes 5-karbon-xylitol, 4-karbon-erytritol og 3-karbon-glycerol til oftalmologisk bruk.2-karbon-formen (etylenglykol) er et velkjent toksin og er uegnet.6-karbon-formene (mannitol, sorbitol og beslektede deoksy-forbindelser) kan være nyttige i kombinasjon med de mindre molekylene. I en utførelsesform, og ifølge foreliggende krav, kan kombinasjoner av polyoler med 3 til 6 karboner, inklusivt også 1- og 2-deoksyderivater, uten begrensning, isomerer, stereoisomerer og lignende, hvor det passer, være nyttige i foreliggende oppfinnelse.

Uladede eller zwitterioniske aminosyrer er nyttige som organiske forlikelige solutter i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Karnitinkomponenter, for eksempel karnitin som sådant, isomerer/stereoisomerer derav, salter derav, derivater derav og lignende, samt blandinger derav, er svært nyttige forlikelige solutter til bruk i de foreliggende oftalmologiske sammensetninger. Karnitin er veletablert som nødvendig i forskjellige deler av fettsyremetabolisme, og det har en viktig rolle i metabolismen i lever- og muskelceller. Karnitin kan tjene som energikilde for mange slags celler, inklusivt okulære celler. Karnitinkomponenter kan ha unike egenskaper i mange sammenhenger, for eksempel som osmoprotektanter, i fettsyremetabolisme, som antioksydanter, i å fremme sårtilheling, som en proteinbeskytter og til neuroproteksjon.

Den organisk forlikelige soluttkomponenten kan med fordel benyttes i de foreliggende sammensetninger, ved å anvende en kombinasjon av slike midler eller materialer med varierende størrelse, mobilitet og virkningsmekanisme. Små, mobile midler, som mindre polyoler, antas å gi rask, men kortvarig osmoproteksjon. Mange av aminosyrene og relaterte forbindelser kan virke som langtidsvirkende intracellulære forlikelige solutter og proteinstabilisatorer.

Aminbaserte organiske forlikelige soluttkomponenter og/eller komponenter som kan benyttes, omfatter men er ikke begrenset til, betain, taurin, karnitin, sarkosin, prolin, trimetylaminer generelt, andre zwitterioniske aminosyrer og lignende, og blandinger av disse.

Mengden av forlikelig soluttkomponent i de foreliggende sammensetninger kan være enhver passende mengde. Men en slik mengde bør helst være effektiv når det gjelder å være fordelaktig for øyet ved administrering av sammensetningen som inneholder den forlikelige soluttkomponenten til øyet. Eksessive mengder forlikelig soluttkomponent bør unngås, siden slike mengder kan forårsake ubehag for pasienten og/eller potensiell skade i det øye som behandles. Den forlikelige soluttkomponent bør helst foreligge i en mengde som gir den ønskede osmolalitet til sammensetningen.

Den spesifikke mengden forlikelig soluttkomponent som anvendes kan variere innen et bredt område, for eksempel avhengig av den totale kjemiske make-up, av den ønskede osmolalitet i sammensetningen, av den spesifikke forlikelige solutt eller kombinasjonen av slike solutter som benyttes, og lignende faktorer. I én utførelsesform kan den totale mengde forlikelig soluttkomponent benyttet i de foreliggende sammensetninger, være innen et område fra ca.0,01% (vekt/volum) eller ca.0,05% (vekt/volum) til ca.1% (vekt/volum) eller ca.2% (vekt/volum) eller ca.3% (vekt/volum) eller mer.

Korneale overflateceller responderer på osmotiske krefter ved å regulere salt- og vanntransport som forsøk på å opprettholde konstant cellevolum. Ved tilstander med kronisk hypertonisitet, slik det for eksempel forekommer ved tørt øye sykdom, blir transportmekanismene for opptak av forlikelige solutter, inklusivt forskjellige aminosyrer og polyoler, oppregulert. I én utførelsesform av foreliggende oppfinnelse har oftalmologiske sammensetninger, for eksempel kunstige tårer som inneholder en forlikelig solutt, en tilberedning som gir en tonisitet høyere enn isotonisitet, helst innen et tonisitetsområde fra ca.300 eller ca.310 til ca.600 eller ca.1000 mOsmol/kg. Uten ønske om å begrense oppfinnelsen til noen spesiell anvendelsesteori, antas det at både raskt innsettende og langvarige mekanismer for akkumulering av forlikelige solutter i cellene stimuleres under slike forhold, og derved oppnås økt opptak og retensjon sammenlignet med cellulær aktivitet ved isotoniske eller hypertoniske forhold. Når den forlikelige solutten er akkumulert i cellene, har cellene økt beskyttelse mot truende hypertonisk skade, forårsaket av tørt øye syndrom. Resultatene av denne økte beskyttelsen er økt cellulær metabolisme og overlevelsesevne i løpet av en periode på timer til dager etter applisering av en sammensetning i henhold til foreliggende oppfinnelse.

I det normale tåreveisystemet balanseres tåreproduksjon, tåredrenasje og tårefordampning i den hensikt å fremskaffe en fuktig, smurt okulær overflate.

Typiske verdier for tårers osmolaritet varierer fra 290 til 310 mOsmol/kg hos normale individer, og disse kan forandre seg i løpet av dagen eller som respons på endrede miljømessige forhold. Hos normale individer kontrolleres tåreproduksjonen ved hjelp av neural feed-back fra okulær overflate til tårekjertlene for å opprettholde en stabil væske på øyeoverflaten. Man har antatt at tårefilmens tonisitet er en av de viktigste stimuli for denne regulatoriske feed-back. Ved tørt øye sykdom fører dysfunksjon i produksjonsapparatet (de forskjellige kjertler), drenasjesystemet, neurale signalmekanismer eller den okulære overflaten i seg selv, til en inadekvat tårefilm, skade av okulær overflate og subjektivt ubehag.

På cellenivå er tørt øye sykdom vanligvis karakterisert ved et kronisk hypertonisk ekstracellulært (tårefilm) miljø. Publiserte rapporter som omhandler tonisiteten i tårefilmen til pasienter med tørt øye angir en skala fra 300 til

500 mOsmol/kg, med flest verdier mellom 320 og 400 mOsmol/kg. Under slike forhold pleier cellene å tape vann og/eller oppta salter, og kan da gjennomgå forandringer i cellevolum. Hypertonisitet har vist seg å forandre cellulære metabolske prosesser, redusere funksjonen av enzymatiske prosesser og føre til apoptose og celledød.

Som forsvar mot hypertoniske utfordringer har det vist seg at korneaceller regulerer opp transportmekanismer for ikke-ioniske solutter som aminosyrer og polyoler, og akkumulerer disse solutter intracellulært for å opprettholde cellevolum uten å forandre elektrolyttbalansen. Under disse forhold blir cellulær metabolisme mindre affisert enn ved endring av volum og elektrolytter, og slike forbindelser refereres det til som forlikelige solutter. Forlikelige solutter omfatter, men er ikke begrenset til, aminosyrene betain (trimetylglycin), taurin, glycin og prolin, og polyolene glycerol, erytritol, xylitol, sorbitol og mannitol. Forlikelige solutter regnes også som osmoprotektanter siden de muliggjør cellemetabolisme eller øker cellenes overlevelse under hypertoniske forhold som ellers ville vært begrensende.

Celler akkumulerer visse forlikelige solutter ved biosyntese inne i cellen og ellers ved økt transmembran transport fra den ekstracellulære væsken (i dette tilfellet tårevæsken). I begge tilfeller er spesifikke syntese- eller transportproteiner involvert i denne prosessen. Eksperimentelle forsøk indikerer at disse proteiner aktiveres ved hypertoniske forhold, og at transkripsjon og translasjon for produksjon av disse proteiner oppreguleres ved hypertoniske forhold. Motsatt indikerer eksperimentelle forsøk at korneale- og andre celler ekskluderer forlikelige solutter når de eksponeres for hypotoniske forhold, eller dersom de flytter fra et hypertonisk til et isotonisk miljø.

Ved tørt øye sykdom eksponeres cellene i korneas overflate for et hypertonisk miljø, og stimuleres til å akkumulere osmoprotektive forbindelser som er tilgjengelige. Tillegg av en iso- eller hypotonisk kunstig tårevæske på den okulære overflaten gir lindring av symptomer på grunn av økt smøring, men har tendens til å nedregulere mekanismene for akkumulering av osmoprotektanter i disse cellene.

Dette kan resultere i fortsatt vulnerabilitet for osmotisk skade i de minutter til timer etter bruk av dråper, hvor tårefilmen returnerer til sin hypertoniske tørt øye status. Gjeldende retningslinjer fra FDA angir at ”en oftalmologisk oppløsning bør ha en osmotisk ekvivalent mellom 0,8 og 1,0% natriumklorid – for å oppfylle kravene til en isotonisk oppløsning”. Dette tilsvarer et område fra 274 til 342 mOsm/kg.

Videre fastslår FDA’s retningslinjer at ”oftalmologiske tilberedninger med 2 til 5% natriumklorid er hypertoniske og er akseptable OTC-produkter når de er merket som hypertoniske oppløsninger”. Denne skala tilsvarer 684 til 1711 mOsm/kg. I henhold til formålene med foreliggende oppfinnelse, defineres en ”supra-tonisk” oppløsning som en som har osmolalitet mellom disse to områdene, eller omtrent 300 til 310 til ca.600 eller ca.800 eller ca.1000 mOsmol/kg, tilsvarende ca.0,9 til ca. 1,8% natriumklorid (1,8% er maksimum ifølge FDA’s retningslinjer for topiske oftalmologiske oppløsninger som ikke er merket som hypertoniske).

Foreliggende oppfinnelse tar alle disse forhold med i beregningen ved å fremstille en kunstig tårevæske på supra-tonisk nivå som er mer forlikelig med eksisterende hypertoniske forhold til okulær overflate hos tørre øyne. I tillegg til å være fremstilt innenfor supra-tonisk område (ca.300 eller ca.310 til ca.600 eller ca. 1000 mOsmol/kg total tonisitet), inneholder de foreliggende sammensetninger én eller flere organisk forlikelige solutter valgt fra erythritolkomponenter og blandinger derav; eller

xylitolkomponenter og blandinger derav. Kombinasjonen av supra-tonisitet og inkludering av én eller flere av disse forlikelige solutter tjener til både å stimulere eller opprettholde opptak av disse protektive forbindelser inn i korneas overflateceller, og å skaffe rikelig forsyning av disse materialer og forbindelser.

I tillegg til stor nok mengde av forlikelige solutter i et supra-tonisk medium, kan de foreliggende sammensetninger også inneholde egnede lindrende midler og viskositetsmidler, som gir komfort og smøring, og som også gir den fordelen at sammensetningen med organisk forlikelig solutt beholdes tilstrekkelig lenge på korneas overflate til å bedre opptaket i korneas overflateceller.

Det skal bemerkes at FDA’s retningslinjer klart indikerer at den endelige tonisitet av formuleringen kan bestemmes ved ikke-ioniske, så vel som ioniske prøver. Derfor kan formuleringen inneholde betydelige mengder av glycerol og andre forlikelige solutter, og ikke inneholde nevneverdig mengde, eller noe som helst av ioniske tonisitetsmidler, slik som natriumsalter. I én utførelsesform er de foreliggende komponentene tilnærmet fri for ioniske tonisitetsmidler.

Med fordel omfatter de foreliggende sammensetninger en kombinasjon av forskjellige organisk forlikelige solutter som er effektive til å bedre opptak i korneaceller i løpet av eksponeringstiden for dråpen som anvendes, for eksempel ca.5 til ca. 30 minutter, avhengig av viskositet, etter administrering, og sørge for intracellulær retensjon i timene mellom applisering av dråpene.

På grunn av bedret beskyttelse mot osmotisk skade som foreliggende sammensetning gir, er varigheten av den kliniske nytten fra hver dosering eller applisering, lengre. Med regulær bruk av de foreliggende sammensetninger bedres helsetilstanden på okulære overflater fordi cellene får mindre metabolske utfordringer og cellenes levetid øker.

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse, og ifølge foreliggende krav, tilveiebringer sammensetningene som inneholder en bærerkomponent og en polyanionisk komponent.

I én utførelsesform tilveiebringes sammensetningene som inneholder en bærerkomponent og en polyanionisk komponent i effektiv mengde til å behandle en okulær overflate hos et øye under forhold med økt mengde kationer, for eksempel og uten begrensninger, økt Major Basic Protein (MBP) og/eller redusert antall polyanioner på overflaten. I én utførelsesform inneholder de foreliggende oftalmologiske sammensetninger polyanioniske komponenter som er tilstede i mengder som er effektive nok til at, når sammensetningene administreres i et menneske- eller dyreøye, minst én negativ effekt av kationisk, for eksempel polykationisk materiale på en okulær overflate, reduseres, i forhold til en identisk sammensetning uten den polyanioniske komponenten.

I en særlig anvendelig utførelsesform inneholder de foreliggende sammensetninger polyanioniske komponenter som etterligner aktiviteten, for eksempel den ”anigenic” og/eller cytotoksiske aktiviteten til forstadiet til MBP, som har vist seg å bestå av et 89-resters polypeptid. Anvendelige midler kan inkludere én eller flere polypeptidanaloger av denne sekvensen eller deler av denne sekvensen.

Slik det her anvendes, betyr betegnelsen ”etterligne” at den polyanioniske komponenten, for eksempel polypeptidanalog, har en aktivitet innenfor (pluss eller minus) ca.5% eller ca.10% eller ca.15% eller ca.20% av tilsvarende aktivitet hos forstadiet til MBP. Forstadiet til MBP har en aminosyresekvens som vist i SEKV.ID.NR.:1 nedenfor:

lhlrsetstf etplgaktlp edeetpeqem eetpcrelee eeewgsgsed

askkdgaves isvpdmvdkn ltcpeeedtv kvvgipgcq

Et polypeptid som er analogt til Major Basic Protein forstadiumsekvens eller til en del av Major Basic Protein forstadiumsekvens betyr et peptid som inneholder en aminosyresekvens som har minst ca.75% eller ca.80% eller ca.85% eller ca.

90% eller ca.95% eller ca.99% eller høyere identitet med en homolog kontinuerlig aminosyresekvens som er innbefattet i SEKV.ID.NR.:1, eller deler av denne.

Karboksymetyl-substituerte polymerer av sukkere, for eksempel og uten begrensning, glukose og lignende sukkere, kan anvendes som polyanioniske komponenter i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse.

Videre omfatter anvendelige polyanioniske komponenter som kan benyttes i tillegg, uten begrensning, modifiserte karbohydrater, andre polyanioniske polymerer, for eksempel og uten begrensning, de som allerede er tilgjengelige til farmasøytisk bruk, og blandinger av dem. Blandinger av én eller flere av de ovenfor nevnte polypeptidanaloger og én eller flere av de ovenfor nevnte andre polyanioniske komponenter kan benyttes.

De foreliggende sammensetninger har fordel av å være oftalmologisk akseptable, idet de inneholder en oftalmologisk akseptabel bærerkomponent, en forlikelig soluttkomponent, som ifølge foreliggende krav, ogvalgfritt en polyanionisk komponent.

En sammensetning, bærerkomponent eller andre komponenter eller materialer er ”oftalmologisk akseptable” når de er forlikelige med okulært vev, det vil si at de ikke forårsaker noen nevneverdige eller unødige skadelige effekter når de bringes i kontakt med okulært vev. Helst skal den oftalmologisk akseptable komponenten eller materialet også være forlikelig med andre komponenter av foreliggende sammensetninger.

Slik det her er brukt, refererer uttrykket ”polyanionisk komponent” seg til en kjemisk enhet, for eksempel en ionisk ladet forbindelse, så som et ionisk ladet polymert materiale, som inneholder mer enn én enkelt anionisk ladning, det vil si multiple enkle anioniske ladninger. Fortrinnsvis bør den polyanioniske komponenten velges fra gruppen bestående av polymere materialer som har flere anioniske ladninger, og blandinger av disse.

Den polyanioniske komponenten kan ha en tilnærmet konstant eller ensartet molekylvekt, eller kan dannes fra to eller flere polyanioniske komponentdeler med forskjellig molekylvekt. Oftalmologiske sammensetninger som har polyanioniske komponenter, inklusivt to eller flere deler med forskjellig molekylvekter er publisert i US-patentsøknad 10/017.817, innlevert 14. desember, 2001, hvis innhold herved inkorporeres i sin helhet ved referanse.

Sammensetningen bør helst ha en økt evne til adhesjon til øyet når sammensetningen administreres i øyet, i forhold til en tilnærmet identisk sammensetning uten den polyanioniske komponenten. Med henblikk på den økte evne til adhesjon til øyet beskrevet ovenfor, er de foreliggende sammensetninger å foretrekke som effektive til å frembringe effektiv smøring i en lengre tidsperiode før det trengs ny administrering, i forhold til en tilnærmet identisk sammensetning uten den polyanioniske komponenten.

Enhver egnet polyanionisk komponent kan benyttes i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse dersom den funksjonerer som her beskrevet og ikke har noen tilnærmet skadelig effekt på sammensetningen som helhet eller på øyet som sammensetningen administreres i. Den polyanioniske komponenten er helst oftalmologisk akseptabel i de konsentrasjoner som anvendes. Den polyanioniske komponenten inneholder fortrinnsvis tre eller flere anioniske (eller negative) ladninger. Dersom den polyanioniske komponenten er et polymert materiale, foretrekkes det at mange av de repeterende enhetene i det polymere materialet omfatter en enkelt anionisk ladning. Særlig anvendelige anioniske komponenter er de som er vannløselige, for eksempel løselige i de konsentrasjoner som brukes i de foreliggende sammensetninger ved romtemperatur.

Eksempler på egnede polyanioniske komponenter som er anvendelige i de foreliggende sammensetninger, omfatter uten begrensninger, anioniske cellulosederivater, anioniske akrylsyreholdige polymerer, anioniske metakrylsyreholdige polymerer, anioniske aminosyreholdige polymerer og blandinger av disse.

Anioniske cellulosederivater er svært anvendelige i den foreliggende oppfinnelse.

En særlig anvendelig gruppe av polyanioniske komponenter er én eller flere polymere materialer som har flere anioniske ladninger. Eksempler inkluderer, men er ikke begrenset til:

metall-karboksymetylcelluloser

metall-karboksymetylhydroksyetylcelluloser

metall-karboksymetylstivelser

metall-karboksymetylhydroksyetylstivelser

metall-karboksymetylpropyl-guarforbindelser

hydrolyserte polyakrylamider og polyakrylnitriler

heparin

glukoaminoglykaner

hyaluronsyre

kondroitinsulfat

dermatansulfat

peptider og polypeptider

alginsyre

metall-alginater

homopolymerer og kopolymerer av én eller flere av:

akryl- og metakrylsyrer

metall-akrylater og metakrylater

vinylsulfonsyre

metall-vinylsulfonat

aminosyrer, så som asparaginsyre, glutaminsyre og lignende metallsalter av aminosyrer

p-styrensulfonsyre

metall-p-styrensulfonat

2-metakryloyloksyetylsulfonsyrer

metall-2-metakryloyloksyetylsulfonater

3-metakryloyloksy-2-hydroksypropylsulfonsyrer

metall-3-metakryloyloksy-2-hydroksypropylsulfonater

2-akrylamido-2-metylpropansulfonsyrer

metall-2-akrylamido-2-metylpropansulfonater

allylsulfonsyre

metall-allylsulfonat og lignende.

Det er oppnådd utmerkede resultater ved bruk av polyanioniske komponenter valgt fra karboksymetylcellulose og blandinger derav, for eksempel alkalimetall- og/eller jordalkalimetall-karboksymetylcelluloser.

De foreliggende sammensetninger er fortrinnsvis løsninger, men andre former, så som salver, gel og lignende, kan benyttes.

Bærerkomponenten er oftalmologisk akseptabel og kan omfatte én eller flere komponenter som er effektive til å fremskaffe en slik oftalmologisk aksept og/eller på annen måte gi fordeler til sammensetningen og/eller øyet som sammensetningen administreres i, og/eller til pasienten hvis øye blir behandlet. Helst bør bærerkomponenten være vannbasert, for eksempel bør en større andel, det vil si minst 50% av vekten, være vann. Andre komponenter som kan inkluderes som bærerkomponenter er, uten begrensninger, bufferkomponenter, tonisitetskomponenter, konserveringskomponenter, pH-justerende midler, komponenter som ofte forekommer i kunstige tårer, og lignende, og blandinger av disse.

De foreliggende sammensetningene bør helst ha en viskositet som er høyere enn viskositeten til vann. I en utførelsesform er viskositeten i de foreliggende sammensetninger minst ca.10 cP (centipoise), mer foretrukket i et område fra ca.10 cP til ca.500 cP eller ca.1000 cP. En fordel ved viskositeten i den foreliggende sammensetning er at den er mellom ca.15 cP eller ca.30 cP eller ca.70 til ca.150 cP eller ca.200 cP eller ca.300 cP eller ca.500 cP.

Viskositeten i foreliggende sammensetning kan måles på hvilken som helst egnet måte, for eksempel ved konvensjonell metode. Et konvensjonelt Brookfield viskosimeter måler slik viskositet.

I en særlig anvendelig utførelsesform er den polyanioniske komponenten tilstede i en mengde innen et område fra ca.0,1% til ca.5%, fortrinnsvis ca.0,2% til ca.2,5%, mer foretrukket ca.0,2% til ca.1,8%, og enda mer foretrukket ca.0,4% til ca.1,3% (vekt/volum) av sammensetningen.

Andre komponenter som kan inkluderes i bærerkomponenten inkluderer uten begrensning, bufferkomponenter, tonisitetskomponenter, konserverende komponenter, pH-justerende midler, komponenter som ofte forekommer i kunstige tårer, slik som én eller flere elektrolytter og lignende, og blandinger av disse. I en meget anvendelig utførelsesform inneholder bærerkomponenten minst én av følgende: en effektiv mengde bufferkomponent, en effektiv mengde av en tonisitetskomponent, som ifølge foreliggende krav, en effektiv mengde av et konserveringsmiddel; og vann.

Disse ytterligere komponenter bør fortrinnsvis være oftalmologisk akseptable og kan velges fra materialer som er i konvensjonell bruk i oftalmologiske sammensetninger, for eksempel sammensetninger som brukes til behandling av øyne med tørt øye syndrom, tilberedninger av kunstige tårer, og lignende.

Akseptable effektive konsentrasjoner for disse ytterligere komponenter i sammensetningene ifølge oppfinnelsen er åpenbare for fagmannen.

Bærerkomponenten bør helst omfatte en effektiv mengde av en tonisitetsregulerende komponent for å gi sammensetningen den ønskede tonisitet. Bærerkomponenten bør fortrinnsvis omfatte en bufferkomponent som er tilstede i en effektiv mengde til å holde pH-verdien i sammensetningen innenfor det ønskede område. Blant de egnede tonisitetsregulerende komponenter som kan anvendes er de konvensjonelt brukte i oftalmologiske sammensetninger, som én eller flere forskjellige uorganiske salter og lignende. Natriumklorid, kaliumklorid, mannitol, dekstrose, glycerol, propylenglykol og lignende og blandinger av disse er svært anvendelige tonisitetsregulerende komponenter. Blant egnede bufferkomponenter eller bufrende midler som kan anvendes, er de som konvensjonelt benyttes i oftalmologiske sammensetninger. Buffersaltene inkluderer alkalimetall-, jordalkalimetall- og/eller ammoniumsalter, så vel som citrat, fosfat, borat, laktat og lignende salter, og blandinger av disse. Konvensjonelle organiske buffere, som Goode’s buffer og lignende kan også benyttes.

Ethvert egnet konserveringsmiddel kan inkluderes i de foreliggende sammensetninger dersom slike komponenter er effektive som konserveringsmiddel i nærvær av den polyanioniske komponent. Det er derfor viktig at konserveringsmidlet skal være tilnærmet upåvirkelig av den polyanioniske komponentens tilstedeværelse. Selvfølgelig varierer valget av konserveringsmiddel avhengig av forskjellige faktorer, for eksempel den spesifikke polyanioniske komponenten som foreligger, de andre komponentene som foreligger i sammensetningen, etc.

Eksempler på egnede konserveringsmidler inkluderer, men er ikke begrenset til, persalter, så som perborater, perkarbonater og lignende; peroksyder, så som meget lave konsentrasjoner, f.eks. ca.50 til ca.200 ppm (vekt/volum) av hydrogenperoksyd og lignende; alkoholer, som benzylalkohol, klorbutanol og lignende; sorbinsyre og oftalmologisk akseptable salter av disse, og blandinger av disse.

Mengden konserveringsmiddel inkludert i foreliggende sammensetninger som inneholder en slik komponent, varierer over et relativt bredt område, avhengig for eksempel av det spesifikke konserverende middel som benyttes. Mengden av en slik komponent bør helst være innen et område fra ca.0,000001% til ca.0,05% eller mer (vekt/volum) av den foreliggende sammensetningen.

En spesielt anvendelig gruppe konserveringsmidler er klordioksydforløpere. Spesifikke eksempler på klordioksyd-forløpere er stabilisert klordioksyd (SCD), metallkloritter, så som alkalimetall- og jordalkalimetall-kloritter, og lignende, og blandinger av disse. Natriumkloritt til teknisk bruk er en svært anvendelig klordioksyd-forløper. Klordioksyd-holdige komplekser, så som komplekser av klordioksyd med karbonat, klordioksyd med bikarbonet og blandinger av disse, inkluderes også som klordioksyd-forløpere. Den eksakte kjemiske sammensetning av mange klordioksyd-forløpere, for eksempel SCD og klordioksydkompleksene, er ikke helt kartlagt. Fremstillingen eller produksjonen av enkelte klordioksydforløpere er beskrevet i McNicholas US-patent 3.278.447, som herved med hele sitt innhold inkorporeres ved referanse. Spesifikke eksempler på egnede SCD-produkter er det som omsettes under varemerket Purite 7 av Allergan, Inc., det som omsettes under varemerket Dura Klor av Rio Linda Chemical Company, Inc., og det som omsettes under varemerket Anthium Dioxide av International Dioxide, Inc.

Klordioksyd-forløperen er inkludert i de foreliggende sammensetninger for å gi effektiv konservering av sammensetningene. Slike effektive konserveringskonsentrasjoner er fortrinnsvis innen området fra ca.0,0002 eller ca.0,002 til ca.

0,02% (vekt/volum) eller høyere av foreliggende sammensetninger.

Dersom klordioksyd-forløpere benyttes som konserveringskomponenter, har sammensetningene fortrinnsvis en osmolalitet på minst ca.200 mOsmol/kg og er bufret til å holde pH innenfor et akseptabelt fysiologisk område, for eksempel et område fra ca.6 til ca.8 eller ca.10.

De foreliggende sammensetninger omfatter fortrinnsvis en effektiv mengde elektrolyttkomponent, det vil si én eller flere elektrolytter, for eksempel slike som forekommer i naturlige tårer og i tilberedninger av kunstige tårer. Eksempler på slike særlig anvendelige elektrolytter som kan blandes inn i de foreliggende sammensetninger er, uten begrensninger, jordalkalimetallsalter, som uorganiske jordalkalimetallsalter, og blandinger av disse, f.eks. kalsiumsalter, magnesiumsalter, og blandinger av disse. Svært gode resultater er oppnådd ved bruk av en elektrolyttkomponent valgt fra kalsiumklorid, magnesiumklorid og blandinger av disse.

Mengden av, eller konsentrasjonen av, slike elektrolyttkomponenter i de foreliggende sammensetninger kan variere betydelig og er avhengig av forskjellige faktorer, for eksempel den spesielle elektrolyttkomponenten som anvendes, den spesielle sammensetningen som elektrolytten skal blandes inn i, og lignende faktorer. I en anvendelig utførelsesform velges mengden av elektrolyttkomponent til minst å ligne, eller fortrinnsvis tilnærmet å ligne, elektrolyttkonsentrasjonen i naturlige mennesketårer. Fortrinnsvis bør konsentrasjonen av elektrolyttkomponenten være innen området fra ca.0,01 til ca.0,5 eller ca.1% av den foreliggende sammensetningen.

De foreliggende sammensetninger kan tilberedes ved bruk av konvensjonelle prosedyrer og teknikker. For eksempel kan de foreliggende sammensetninger fremstilles ved å blande komponentene sammen, så som i bulk.

Som illustrasjon kombineres, i én utførelsesform, de polyanioniske komponentandelene med renset vann og bringes til dispersjon i det rensede vann, for eksempel ved blanding og/eller omrøring. De øvrige komponentene, som bufferkomponenten, tonisitetskomponenten, elektrolyttkomponenten, konserveringsmiddelkomponenten og lignende, innføres inn etter hvert som blandingen fortsetter. Den endelige blandingen steriliseres, for eksempel ved bruk av damp, ved temperaturer på minst 100 ºC, for eksempel innen et område fra ca.

120 ºC til ca.130 ºC i et tidsrom på minst ca.15 minutter eller minst ca.30 minutter, så som innen et område fra ca.45 til ca.60 minutter. I én utførelsesform tilsettes konserveringsmiddelkomponenten fortrinnsvis til blandingen etter sterilisering. Det endelige produktet bør fortrinnsvis filtreres, for eksempel gjennom et 20 mikron sterilisert patronfilter, som en 20 mikron klarningsfilterpatron, som selges av Pall under varemerket HDC II, for å gi en klar, glatt løsning som så aseptisk fylles i beholdere, for eksempel lav densitets polyetylen tårebeholdere.

Alternativt kan hver porsjon av den polyanioniske komponent blandes med renset vann for å oppnå individuelle løsninger av polyanionisk komponentandel. Ved å blande de individuelle polyanioniske komponentløsningene sammen, oppnås enkelt og effektivt en blanding som har det ønskede kontrollerte forhold mellom de individuelle polyanioniske komponentandeler. Blandingsløsningen kan deretter kombineres med de andre komponenter, steriliseres og fylles i beholdere, som nevnt ovenfor.

I en særlig anvendelig utførelsesform, oppnås en løsning av den polyanioniske komponentandel og renset vann, som angitt ovenfor. Denne løsningen blir så sterilisert, for eksempel som angitt ovenfor. De andre komponentene som skal inkluderes i de endelige sammensetningene, løses hver for seg i destillert vann. Denne siste løsningen blir sterilfiltrert, for eksempel gjennom et 0,2 mikron steriliseringsfilter, som selges av Pall under varemerket Suporflow, til den løsningen som inneholder den polyanioniske komponenten, for å fremstille den endelige løsningen. Den endelige løsningen filtreres, for eksempel som angitt ovenfor, for å frembringe en klar, glatt løsning, som så fylles aseptisk i beholdere, som angitt ovenfor.

De foreliggende sammensetninger kan effektivt anvendes, etter behov, ved fremgangsmåter som omfatter administrering av en effektiv mengde av sammensetningen i et øye som trenger smøring, det et øye som er angrepet av tørt øye syndrom eller er disponert for tørt øye syndrom. Administreringen kan gjentas etter behov for å oppnå effektiv smøring av et slikt øye. Administrasjonsmåten av foreliggende sammensetning avhenger av sammensetningens form. Dersom sammensetningen er en løsning, kan for eksempel dråper av sammensetningen appliseres i øyet, fra en konvensjonell dråpeteller. Generelt kan de foreliggende sammensetninger, for anvendelse i foreliggende oppfinnelse appliseres på øyeoverflaten på samme måte som konvensjonelle oftalmologiske sammensetninger appliseres. Slik administrering av de foreliggende sammensetninger gir betydelige og uventede fordeler, som beskrevet annetsteds her.

De følgende ikke-begrensende eksempler illustrerer visse aspekter av foreliggende oppfinnelse.

EKSEMPEL 1

I dette forsøk ble korneale epitelceller isolert fra kaninøyet og dyrket under slike betingelser at de differensierte i en lagdelt ”air-lift” kultur som omfatter basale, vinge- og skvamøse celler. Etter hvert som de vokser og differensierer, utvikler disse kulturene tette overganger mellom cellene som utgjør basis for en transepitelial elektrisk resistens (TEER) over cellelagene mellom den ytterste og den basale overflaten. TEER-verdien er et sensitivt mål på cellers vekst, differensiering og helsetilstand.

Etter 5 dager, når de lagdelte strukturene er dannet i kulturen, ble forskjellige kulturbrønner eksponert for hypertonisk væske (400 mOsmol/kg) med eller uten tilsetning av én av 6 forlikelige kandidatsolutter i lav konsentrasjon (2 mM). TEER ble deretter målt etter 22 timers eksponering. TEER-verdien ble uttrykt som prosent av den TEER-verdien man fikk fra en lignende kultur under isotoniske betingelser (300 mOsmol/kg). Resultatene av disse testene er vist i Tabell 1.

Tabell 1. Testresultater

_

______________________________________________________________

Disse resultatene viser at alle de testede kandidatene har en viss osmoprotektiv egenskap, idet TEER økte i forhold til hos den hypertoniske kontrollen. Overraskende nok viste karnitin seg å være det mest fordelaktige av de undersøkte midlene. Uten ønske om å begrense oppfinnelsen til noen spesiell virkningsteori, antas det at de fordelaktive resultatene som ble oppnådd med karnitin kan skyldes karnitins mange roller i energimetabolismen og andre cellulære mekanismer, så vel som dets osmoprotektive effekter.

Videre, og også uventet, førte erytritol til de beste resultater blant de undersøkte polyoler. Xylitol og myoinositol ga gode resultater.

Disse resultatene indikerer at hver av de seks kandidatforbindelsene, og fortrinnsvis karnitin, erytritol, xylitol og myoinositol, kan være nyttige i oftalmologiske sammensetninger, for eksempel ved å motvirke hypertoniske forhold på okulære overflater til menneske- og dyreøyne.

Igjen, uten ønske om å ville begrense oppfinnelsen til noen spesiell virkningsteori, antas det at på grunn av de forskjellige roller flere av komponentene kan spille, gir kombinasjonen av to eller flere av disse komponenter, for eksempel inkludert minst én polyol og minst én aminosyre, sannsynligvis økt beskyttelse mot skader på korneale overflater, for eksempel på grunn av uttørring og hyperosmolalitet, slik det forekommer ved tørt øye sykdom.

EKSEMPEL 2

Fosforylert JNK (den aktiverte formen av den stress-assosierte proteinkinase SAPK) spiller en nøkkelrolle i induksjon av inflammasjon og apoptose som respons på stress, inklusivt hyperosmolaritet.

Korneo-skleralt menneskelig vev fra donorer i alderen 16-59 år ble anskaffet fra Lions Eye Bank of Texas (Houston, TX). Epitelceller fra kornea ble dyrket fra limbale eksplantater. I korthet, etter forsiktig fjerning av den sentrale kornea, ble overflødig konjunktiva og iris og kornea-endotel, den limbale kanten delt opp i 12 like deler (ca.2 x 2 mm hver i størrelse). To av disse bitene ble plassert med epitelsiden opp i hver brønn i 6 brønns kulturplater, og hvert eksplantat ble dekket med en dråpe føtalt bovint serum (FBS) over natten.

Eksplantatene ble deretter dyrket i SHEM-medium, som var en 1:1 blanding av Dulbecco modifisert Eagle medium (DMEM) og Ham F-12 medium som inneholdt 5 ng/mL EGF, 5 μg/mL insulin, 5 μg/mL transferrin, 5 ng/mL natriumselenitt, 0,5 μg/mL hydrokortison, 30 ng/mL koleratoksin A, 0,5% DMSO, 50 μg/mL gentamicin, 1,25 μg/mL amfotericin B og 5% FBS, ved 37 ºC under 5% CO2 og 95% luftfuktighet. Mediet ble fornyet hver 2-3 dag. Den epiteliale fenotypen til disse kulturene ble bekreftet ved karakteristisk morfologi og immun-fluoresceinfarging med cytokeratin-antistoffer (AE-1/AE-3).

Cellekulturskåler, plater, sentrifugerør og andre plastartikler ble anskaffet fra Becton Dickinson (Lincoln Park NJ). Dulbecco modifisert Eagle medium (DMEM), Ham F-12 medium, Fungizone og gentamicin var fra Invitrogen-GIBCO BRL (Grand Island, NY). Føtalt bovint serum (FBS) var fra Hyclone (Logan, UT).

En serie med kulturer fra primært sub-konfluente korneaepitel-kulturer (dyrket i 12-14 dager, ca.4-5 x 10<5 >celler/brønn) ble vasket tre ganger med konservert, bufret saltvann (PBS) og skiftet til en Earles Balanced Salt Solution (EBSS, 300 mOsmol/kg) i 24 timer før behandling. Epitelcellene fra kornea ble dyrket i en time i et tilsvarende volum (2,0 mL/brønn) av EBSS-medium eller 400 mOsmol/kg medium ved tilsetning av 53 mM NaCl eller sakkarose, med enten L-karnitin indre salt, betain-hydroklorid, erytritol eller xylitol (alle i en konsentrasjon på 2 mM) som ble tilsatt 60 minutter før tilsetning av NaCl eller sakkarose. Prøver uten disse osmoprotektanter ble også fremstilt og undersøkt.

De adherente cellene ble lysert i Beadlyte® Buffer B (inkludert i Beadlyte® Cell Signaling Buffer Kit, Upstate Biotechnology, Lake Placid, NY), som inneholdt en EDTA-fri proteaseinhibitor-blanding i tablettform (Roche Applied Science, Indianapolis, IN) i 15 minutter. Celleekstraktene ble sentrifugert ved 12.000 x g i 15 minutter ved romtemperatur, og supernatantene ble lagret ved -80 ºC inntil de ble analyserte ved western blott analyse. De totale proteinkonsentrasjonene i celleekstraktene ble bestemt ved bruk av et Micro BCA Protein Assay Kit.

Intensiteten til hver av JNK1 og JNK2 ble testet for hver av disse sammensetningene ved bruk av western blott analyse med spesifikke antistoffer for hver fosfor lert art.

Western blott analysene ble foretatt på følgende måte. Proteinprøvene (50 μg per bane) ble blandet med 6X SDS reduserende prøvebuffer og kokt i 5 minutter før påsetting. Proteinene ble separert ved SDS polyakrylamidgelelektroforese (4-15% Tris-HCl, gradientgel fra Bio-Rad, Hercules, CA), og overført elektronisk til polyvinylidin-difluorid (PDVF) membraner (Millipore, Bedford, MA). Membranene ble blokkert med 5% fettfri melk i TTBS (50 mM Tris, pH 7,5, 0,9% NaCl og 0,1% Tween-20) i én time ved romtemperatur (RT) og deretter inkubert i 2 timer ved RT med en 1:1000 fortynning av kanin-antistoff mot fosfo-p38 MAPK (Cell Signaling, Beverly, MA), 1:100 fortynning av kanin-antistoff mot fosfo-JNK, eller 1:500 fortynning av monoklonalt antistoff mot fosfo-p44/42 ERK (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA).

Etter tre vaskinger med TTBS ble membranene inkubert i 1 time ved RT med pepperrot-peroksydasekonjugert sekundært antistoff geit anti-kanin IgG (1:2000 fortynning, Cell Signaling, Beverly, MA), eller geit anti-mus IgG (1:5000 fortynning, Pierce, Rockford IL). Etter vask av membranene fire ganger ble signalene påvist med et ECL Advance Chemiluminescence Reagent (Amersham, Piscataway, New Jersey), og avbildningene overført til en Kodak Image Station 2000R (Eastman Kodak, New Haven, CT). Membranene ble vasket i 62,5 mM Tris HCl, pH 6,8, som inneholdt 2% SDS og 100 mM α-merkaptoetanol ved 60 ºC i 30 minutter, deretter ble de undersøkt på nytt med 1:100 fortynning av kanin-antistoff mot JNK (Santa Cruz Biotechnology) eller 1:1000 fortynning av kanin-antistoffer mot ERK eller p38 MAPK (Cell Signaling). Disse tre antistoffer påviser både fosforylerte og ikke-fosforylerte former som representerer de totale nivåer av disse MAPK. Signalene ble påvist og tatt opp som beskrevet ovenfor.

En intensitetsskåre bestemmes ut fra bildeanalyser av de resulterende båndene.

Testresultater er vist i Fig.1 og 2.

Ifølge Fig.1 var det ingen effekt på JNK-aktiveringen verken med erytritol eller xylitol. Med referanse til Fig.2, var det derimot en tydelig nedgang i nivåene av JNK1 og JNK2 i L-karnitin- og betain-kulturer sammenlignet med

400 mOsmol/kg medium alene. Det var også en mindre tydelig effekt på

300 mOsmol/kg kulturene.

EKSEMPEL 3

I en annen serie av eksperimenter ble Beadlyte® Cell Signaling assay benyttet. Denne test er en sandwich-immunoassay basert på fluorescerende kuler. For eksempel kan hver prøve (10 μg/25 μL) pipetteres i en brønn i en 96 brønns plate og inkuberes med 25 μL fortynnede 5X kuler koblet til proteinspesifikt oppfangende antistoffer over natten. Slike antistoffer kan spesifikt oppfange proteiner, som JNK, p38 og ERK. Inkubasjon over natten kan benyttes for reaksjonen mellom de oppfangede kulene og proteinene fra cellelysatene.

Kulene kan vaskes og blandes med biotinylerte spesifikke rapportørantistoffer for proteinene av interesse, etterfulgt av streptavidin-fykoerytrin.

Mengden av totalprotein eller fosfo-protein kan deretter kvantifiseres ved hjelp av Luminex 100™ systemet (Luminex, Austin, Texas). Femti resultater per kule kan avleses, og datautskriften som fåes fra Bio-Plex Manager programvaren kan overføres til Microsoft Excel® for videre analyser. Resultatene kan presenteres som forholdet mellom fosfo-protein og totalprotein.

Resultater fra disse testene er vist i Fig.3, 4 og 5. Fig.3 viser forholdet mellom fosfo-JNK og totalt JNK. Fig.4 viser forholdet mellom fosfo-p38 og totalt p-38. Fig.5 viser forholdet mellom fosfo-ERK og totalt ERK.

Som vist i Fig.3 reduserte alle kandidatforbindelsene, det vil si erytritol, xylitol, L-karnitin og betain, mengden av fosfo-totalt JNK i forhold til den hypertoniske kontrollen.

Med referanse til Fig.4 reduserte alle kandidatforbindelsene, med unntak av betain, mengden av fosfo-totalt p38 i forhold til den hypertoniske kontrollen.

Som vist i Fig.5 reduserte polyol-kandidatforbindelsene, det vil si erytritol og xylitol, mengden av ERK i forhold til den hypertoniske kontrollen. Aminosyrene, betain og karnitin gjorde ikke det.

EKSEMPEL 4

Eksempel 1 er gjentatt med den forskjell at de forskjellige konsentrasjoner av hver av kandidatforbindelsene benyttes, og at TEER måles til forskjellige tidspunkter fra 0 til 24 timer.

Resultater fra disse testene er vist i Fig.6. Som i Eksempel 1 uttrykkes TEER-variabelen som % TEER i forhold til den isotoniske kontrollen.

Disse resultatene demonstrerer at en doseavhengig respons ble observert for L-karnitin, betain og erytritol.

En sammensetning inneholdende betain og stabilisert klordioksyd, som et konserveringsmiddel, ble testet for komponentforlikelighet. Man fant at betain ikke var fullstendig forlikelig i en slik sammensetning. Derfor er betain ikke egnet sammen med visse konserveringsmidler, som stabilisert klordioksyd. Men betain kan med fordel anvendes som en forlikelig solutt i oftalmologiske sammensetninger som har andre konserveringssystemer, eller som ikke inneholder konserveringsmidler, for eksempel i enkelt- eller flerdose-tilberedninger.

EKSEMPEL 5

Eksempel 4 ble gjentatt, med den forskjell at det ble benyttet sammensetninger som inneholdt kombinasjoner av forlikelige solutter. Sammensetninger med bare glycerol som forlikelig solutt ble også testet.

Testresultatene er vist i Fig.7 og 8.

Disse testresultatene viser at kombinasjoner av forskjellige forlikelige solutter eventuelt kan gi ytterligere fordeler.

EKSEMPEL 6

Forstadiet til Major Basic Protein (MBP) har vist seg å være et 90-resters polypeptid.

Ved bruk av etablerte og velkjente teknikker produseres et polypeptid analogt med sekvensen av dette 90-resters polypeptidet.

En oftalmologisk sammensetning tilberedes ved å blande sammen de følgende komponenter:

Konsentrasjon % (vekt/volum) Ovenfor angitt polypeptidanalog 0,5%

Glycerol 1,0%

Erytritol 0,5%

Borsyre 0,65

Natriumborat 0,25

Natriumcitrat 0,1

Kaliumklorid 0,01

Purite®<(1) >0,01

Natriumhydroksyd 1N juster pH til 7,2

Saltsyre 1N juster pH til 7,2

Renset vann q.s. ad.

(1) Purite® er et registrert varemerke til Allergan, Inc. for stabilisert klordioksyd. Dette materialet tilsettes til blandingen etter varmesterilisering.

EKSEMPEL 7

En serie på fire oftalmologiske sammensetninger for anvendelse i henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles ved å blande sammen de forskjellige komponenter (vist i den etterfølgende tabell).

EKSEMPEL 8

Fremgangsmåten i Eksempel 7 gjentas for å tilveiebringe følgende sammensetninger.

EKSEMPEL 9

Fremgangsmåten i Eksempel 7 gjentas for å tilveiebringe de følgende sammensetninger.

EKSEMPEL 10

EKSEMPEL 11

EKSEMPEL 12

(2) Betain har vist seg å være uforlikelig med Purite-konserveringsmidlet.

Derfor benyttes intet konserveringsmiddel. Disse sammensetningene er anvendelige som enkelt eller enhetsdoser.

EKSEMPEL 13

(3) En blanding av 10 vekt% høymolekylær karboksymetylcellulose med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca.700.000, og 90 vekt% midlere molekylvekt karboksymetylcellulose som har en vektmidlere molekylvekt på ca.250.000.

EKSEMPEL 14

Hver sammensetning fremstilt i Eksempel 7 til 13, i øyedråpeform, administreres én gang daglig, eller oftere, i øynene til en pasient som lider av tørt øye syndrom. Administreringen kan være enten som en respons til, eller i påvente av, eksponering for skadelige miljømessige forhold, for eksempel tørre eller vindfulle omgivelser, lav luktfuktighet, utstrakt bruk av datamaskin, og lignende. Slik administrering er tilnærmet lik den som benyttes ved bruk av konvensjonelle sammensetninger av kunstige tårevæsker.

Etter en uke med denne administreringen fant man at alle pasientene hadde oppnådd vesentlig lindring, for eksempel med hensyn til reduserte smerter og/eller redusert irritasjon og/eller bedret syn og/eller bedret utseende av øyet, i forhold til effektene eller symptomene på tørt øye syndrom. I tillegg fant man at de pasienter som anvendte sammensetninger som inneholdt karboksymetylcellulose (CMC) hadde hatt fordeler av den anioniske karakteren til CMC og den relativt økte viskositeten til slike sammensetninger. Slike fordeler omfatter, uten begrensninger, redusert irritasjon i lengre perioder etter administrering, og/eller bedret smøring av øyet, og/eller bedret beskyttelse mot skadelige effekter av kationiske forbindelser på den okulære overflaten til pasientens øye.

Claims

Patentkrav

1. Oftalmologisk sammensetning for anvendelse i behandling av tørre øynesyndrom, omfattende:

en vandig bærerkomponent; og

en tonisitetskomponent som omfatter et materiale valgt fra:

erythritolkomponenter og blandinger derav; eller

xylitolkomponenter og blandinger derav.