PT1007082E - Modified tumor necrosis factor - Google Patents
Modified tumor necrosis factor Download PDFInfo
- Publication number
- PT1007082E PT1007082E PT98904563T PT98904563T PT1007082E PT 1007082 E PT1007082 E PT 1007082E PT 98904563 T PT98904563 T PT 98904563T PT 98904563 T PT98904563 T PT 98904563T PT 1007082 E PT1007082 E PT 1007082E
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- tnf
- peg
- modified
- tumor
- quot
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Description
11
DESCRIÇÃO "FACTOR DE NECROSE TUMORAL MODIFICADO"DESCRIPTION " MODIFIED TUMOR NECROSIS FACTOR "
Esta invenção é dirigida, inter alia, para o factor de necrose tumoral modificado com polietileno glicol possuindo uma massa molecular na gama de 10.000 até 40.000 e para a utilização de uma quantidade terapeuticamente eficaz do TNF modificado para a preparação de uma composição farmacêutica para tratar tumores. O melanoma maligno (fase 3) é uma doença fatal que mata a maioria dos doentes num período de um ano após diagnóstico. A incidência de melanoma está a aumentar rapidamente nos Estados Unidos e é ainda maior noutros países, como é o caso da Austrália. São urgentemente necessários tratamentos para doentes que sofrem de melanoma. O cancro renal mata presentemente cerca de 13.000 indivíduos por ano nos Estados Unidos. Esta forma de cancro é frequentemente não detectada até estar num estado muito avançado. A única forma de tratamento que afecta significativamente o prognóstico do doente é a ressecção cirúrgica do órgão afectado. Infelizmente, porque este tipo de cancro é extremamente metastático, a remoção total de todas as metástases é difícil, se não impossível. O cancro do cólon é uma das formas mais predominantes de cancro e mata presentemente cerca de 140.000 indivíduos por ano nos Estados Unidos. Embora exista um grande número de fármacos quimioterapêuticos tradicionais desenvolvidos para tratar esta doença, a sobrevivência a longo prazo 2 (definida como a percentagem de doentes que sobrevive cinco anos ou mais) não se modificou apreciavelmente nas últimas quatro décadas. Além disso, todos os fármacos quimioterapêuticos tradicionais são extremamente tóxicos, têm efeitos secundários perniciosos e frequentemente fatais, e são dispendiosos. É urgentemente necessário um tratamento curativo, não tóxico para esta doença.This invention is directed, inter alia, to polyethylene glycol-modified tumor necrosis factor having a molecular weight in the range of 10,000 to 40,000 and for the use of a therapeutically effective amount of the modified TNF for the preparation of a pharmaceutical composition for treating tumors . Malignant melanoma (stage 3) is a fatal disease that kills most patients within a year of diagnosis. The incidence of melanoma is increasing rapidly in the United States and is even higher in other countries, as is the case in Australia. Treatments are urgently needed for patients suffering from melanoma. Kidney cancer currently kills about 13,000 individuals per year in the United States. This form of cancer is often undetected until it is in a very advanced state. The only form of treatment that significantly affects the patient's prognosis is surgical resection of the affected organ. Unfortunately, because this type of cancer is extremely metastatic, total removal of all metastases is difficult, if not impossible. Colon cancer is one of the most prevalent forms of cancer and currently kills about 140,000 individuals per year in the United States. Although there are a large number of traditional chemotherapeutic drugs developed to treat this disease, long-term survival 2 (defined as the percentage of patients surviving five years or more) has not appreciably changed over the past four decades. In addition, all traditional chemotherapeutic drugs are extremely toxic, have deleterious and often fatal side effects, and are costly. A curative, non-toxic treatment for this disease is urgently needed.
Um traço distintivo dos melanomas, e dos tumores renal e do cólon é que estes tumores desenvolvem rapidamente resistência às quimioterapias tradicionais. Ainda que os doentes possam responder inicialmente ao tratamento quimioterapêutico, os tumores resistentes aos fármacos desenvolvem-se rapidamente e acabam por matar o doente. Uma via alternativa para tratar estes tumores seria identificar um "calcanhar de Aquiles" nos tumores e desenvolver terapias que tratassem selectivamente esse alvo. Um tal alvo potencial foi identificado. Especificamente, constatou-se que todos estes tipos de tumores requerem vascularização intensa de cada uma das metástases para que os cancros cresçam. Por conseguinte, pode prever-se que um agente terapêutico que iniba a vascularização destes tumores poderá proporcionar um meio único para tratar estes tumores. 0 factor de necrose tumoral (TNF) é uma de muitas citocinas, as quais são um grupo de proteínas diferentes produzidas por leucócitos e células relacionadas, com actividade imunoestimulante. 0 TNF foi originariamente designado pela sua capacidade para provocar a necrose de tumores. Existem pelo menos dois mecanismos diferentes através dos quais se crê que o TNF mate os tumores. 0 primeiro é através de um efeito directo no próprio tumor. 3A distinctive feature of melanomas, and of renal and colon tumors is that these tumors rapidly develop resistance to traditional chemotherapies. Although patients may respond initially to chemotherapeutic treatment, drug-resistant tumors develop rapidly and eventually kill the patient. An alternative way to treat these tumors would be to identify an " Achilles heel " in tumors and to develop therapies that selectively treat this target. Such a potential target has been identified. Specifically, it has been found that all these types of tumors require intense vascularization of each of the metastases for the cancers to grow. Therefore, it may be envisaged that a therapeutic agent that inhibits the vascularization of these tumors may provide a single means for treating these tumors. Tumor necrosis factor (TNF) is one of many cytokines, which are a group of different proteins produced by leukocytes and related cells, with immunostimulatory activity. TNF was originally designated by its ability to cause tumor necrosis. There are at least two different mechanisms through which TNF is believed to kill tumors. The first is through a direct effect on the tumor itself. 3
Alternativamente, o TNF pode anular selectivamente a vascularização de tumores. Num manuscrito inicial que descreve o TNF, Carswell e Old relataram que as células tumorais METH A eram completamente resistentes ao TNF in vitro. J. Proc. Natl. Acad. Sei USA, 72:3666-3670 (1975). No entanto, os tumores de METH A em ratinhos foram extremamente sensíveis ao TNF in vivo. Julga-se que isto seja devido ao facto do TNF anular selectivamente a vascularização destes tumores. Foi demonstrado mais tarde que algum factor ainda não identificado é libertado por alguns tumores que tornam as células endoteliais vasculares normais adjacentes aos mesmos susceptíveis à morte pelo TNF. Abreviadamente, o TNF mata estes tumores não por morte directa das células tumorais mas, antes pelo contrário, pela morte das células endoteliais vasculares normais que revestem os vasos sanguíneos que fornecem o sangue, oxigénio e outros nutrientes necessários para que o tumor viva e cresça.Alternatively, TNF can selectively abolish tumor vascularization. In an early manuscript describing TNF, Carswell and Old reported that METH A tumor cells were completely resistant to TNF in vitro. J. Proc. Natl. Acad. Sci., 72: 3666-3670 (1975). However, METH A tumors in mice were extremely sensitive to TNF in vivo. This is thought to be due to the fact that TNF selectively abolishes the vascularization of these tumors. It has been shown later that some as yet unidentified factor is released by some tumors that make normal vascular endothelial cells adjacent thereto susceptible to death by TNF. Briefly, TNF kills these tumors not by direct death of tumor cells but rather by the death of normal vascular endothelial cells lining the blood vessels that supply the blood, oxygen and other nutrients necessary for the tumor to live and grow.
Infelizmente, os ensaios clínicos iniciais intentados para desenvolver o TNF como um agente tumoricida directo. Quando utilizado deste modo, o TNF tem de ser injectado em doses elevadas uma vez que ele abandona rapidamente (inferior a 20 minutos) a circulação. Além disso, estas doses elevadas de TNF induzem sintomas do tipo "choque" caracterizados por uma queda vertiginosa da tensão arterial. Uma via alternativa para utilizar o TNF consistiria em formulá-lo de modo a que ele permanecesse na circulação. Ao fazer isto, o TNF teria mais tempo para interactuar com a vasculatura do tumor e teria tempo suficiente para anular o fornecimento de sangue ao tumor. 4 Várias outras proteínas têm sido formuladas com polietileno glicol (PEG) de modo a que elas circulem por períodos mais prolongados e permaneçam na vasculatura. Estas proteínas incluem a asparaginase, adenosina-desaminase e superóxido-dismutase. Ver, por exemplo, Harras, J.M., em "Polyethylene Glycol Chemistry: Biotechnical and Biochemical Applications," Plenum Press (1992). Um grupo de investigadores Japoneses descreveu anteriormente que o TNF poderia ser formulado com determinados PEG e que o material resultante tinha semividas em circulação consideravelmente maiores e uma maior actividade antitumoral. Tsutsumi, Y., et ai., Jap. J. Câncer Res., 85:9-12 (1994); Tsutsumi, Y., et ai., Jap. J. Câncer Res., 85:1185-1188 (1994); Tsutsumi, Y., et ai., Jap. J. Câncer Res., 87:1078-1085 (1997). Estes investigadores utilizaram apenas PEG com uma massa molecular de 5000 acoplado a aminas primárias do TNF com um grupo de ligação de succinato de succinimidilo.Unfortunately, the initial clinical trials attempted to develop TNF as a direct tumoricidal agent. When used in this way, TNF must be injected in high doses since it abandons rapidly (less than 20 minutes) the circulation. In addition, these high doses of TNF induce symptoms of the " shock " characterized by a dizzying drop in blood pressure. An alternative way to use TNF would be to formulate it so that it remained in circulation. In doing so, the TNF would have more time to interact with the vasculature of the tumor and would have enough time to nullify the blood supply to the tumor. Several other proteins have been formulated with polyethylene glycol (PEG) so that they circulate for longer periods and remain in the vasculature. These proteins include asparaginase, adenosine deaminase and superoxide dismutase. See, for example, Harras, J.M., in " Polyethylene Glycol Chemistry: Biotechnical and Biochemical Applications, " Plenum Press (1992). One group of Japanese researchers previously described that TNF could be formulated with certain PEGs and that the resulting material had considerably greater circulating half-lives and increased antitumor activity. Tsutsumi, Y., et al., Jap. J. Cancer Res., 85: 9-12 (1994); Tsutsumi, Y., et al., Jap. J. Cancer Res., 85: 1185-1188 (1994); Tsutsumi, Y., et al., Jap. J. Cancer Res., 87: 1078-1085 (1997). These investigators used only PEG with a molecular weight of 5000 coupled to primary TNF amines with a succinimidyl succinate linker group.
Constatou-se agora, surpreendentemente, que a modificação do TNF com polietileno glicol (PEG) com uma massa molecular média ponderai aproximada na gama de 20.000 até 40.000, preferencialmente na gama de 20.000 até 30.000, aumenta significativamente a semivida de circulação do TNF e também intensifica a actividade tumoricida do TNF. Por exemplo, através dessa modificação, a semivida do TNF no soro aumentou de tão pouco como 20 minutos para até quinze dias, e a ED50 antitumoral diminui de tanto como 1000-3000 IU para tão pouco como 10-50 IU. Em resultado da modificação pode administrar-se doses mais pequenas do TNF para tratar eficazmente os tumores, com menos efeitos secundários prejudiciais concomitantes para o doente. 5It has now surprisingly been found that modification of TNF with polyethylene glycol (PEG) having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 40,000, preferably in the range of 20,000 to 30,000, significantly increases the circulating half-life of TNF and also enhances the tumoricidal activity of TNF. For example, by this modification, serum half-life of TNF has increased from as little as 20 minutes for up to fifteen days, and the antitumor ED50 decreases by as much as 1000-3000 IU to as little as 10-50 IU. As a result of the modification, smaller doses of TNF can be administered to effectively treat the tumors, with fewer harmful concomitant side effects to the patient. 5
Por conseguinte, esta invenção relaciona-se com TNF modificado, em que a referida modificação compreende ligar covalentemente ao referido TNF, quer directamente ou através de um agente de ligação biocompativel, uma ou mais moléculas de PEG com uma massa molecular média ponderai aproximada na gama de 20.000 até 40.000. O TNF é modificado com cinco até doze das moléculas de PEG, preferencialmente, com cerca de cinco até nove moléculas de PEG.Accordingly, this invention relates to modified TNF, wherein said modification comprises covalently attaching to said TNF, either directly or through a biocompatible binding agent, one or more PEG molecules having a weight average molecular weight in the range from 20,000 to 40,000. TNF is modified with five to twelve of the PEG molecules, preferably with about five to nine PEG molecules.
Esta invenção também se relaciona com a utilização de uma quantidade terapeuticamente eficaz do TNF modificado para a preparação de uma composição farmacêutica para tratar um doente que sofra de um tumor.This invention also relates to the use of a therapeutically effective amount of modified TNF for the preparation of a pharmaceutical composition for treating a patient suffering from a tumor.
Esta invenção relaciona-se ainda com um método para aumentar a semivida de circulação do TNF o qual compreende modificar o referido TNF ligando-lhe covalentemente entre cerca de cinco e doze moléculas de PEG com uma massa molecular média ponderai aproximada na gama de 20.000 até 40.000 .This invention further relates to a method for increasing the circulating half-life of TNF which comprises modifying said TNF by covalently attaching between about five and twelve PEG molecules with a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 40,000 .
Esta invenção relaciona-se ainda com um método para aumentar a actividade tumoricida do TNF o qual compreende modificar o referido TNF ligando-lhe covalentemente entre cerca de cinco e doze moléculas de PEG com uma massa molecular média ponderai aproximada na gama de 20.000 até 40.000 . A Figura 1 é um gráfico que representa a semivida de circulação do TNF-α nativo (círculos em branco), PEG-SS MM 5.000-TNF-a (círculos a cheio) e PEG MM 20.000-TNF-a (triângulos em branco) em soro de ratinho. 6 A Figura 2 é um gráfico que representa a semivida de circulação do TNF-α nativo (circulos em branco), PEG-SS MM 5.000-TNF-a (circulos a cheio), PEG-SS MM 12.000-TNF-a (triângulos a cheio), PEG-SS MM 20.000-TNF-a (triângulos em branco), PEG NHS MM 12.000-TNF-a (quadrados a cheio) e PEG NHS MM 20.000-TNF-a (quadrados em branco) em soro de ratinho. "Factor de necrose tumoral" ou "TNF" como aqui utilizado abrange quer proteinas de origem natural, tais como proteinas TNF humanas ou de ratinho isoladas, ou proteinas produzidas utilizando tecnologia recombinante, tais como TNF murideo recombinante e TNF humano recombinante. Embora seja preferida a proteina TNF-α, o termo "TNF" também abrange a proteina TNF-β. Os termos também abrangem proteinas TNF que foram submetidas a mutação por deleção ou alteração de aminoácidos sem enfraquecer significativamente a actividade biológica (por exemplo, como exemplos não restritivos, deleção dos aminoácidos 212-220 ou alteração da lisina em 248, 592, 508 para alanina). "Polietileno glicol" ou "PEG" refere-se a misturas de polímeros de condensação de óxido de etileno e água, numa cadeia ramificada ou linear, representada pela fórmula geral H(OCH2CH2) nOH. "Polietileno glicol" ou "PEG" é utilizado associado a um sufixo numérico para indicar a massa molecular média ponderai aproximada deste. Por exemplo, PEG 5.000 refere-se ao polietileno glicol com uma massa molecular média ponderai aproximada de cerca de 5.000; PEG 12.000 refere-se ao polietileno glicol com uma massa molecular média ponderai aproximada de cerca de 7 12.000; e PEG 20.000 refere-se ao polietileno glicol com uma massa molecular média ponderai aproximada de cerca de 20.000. Estes polietileno glicóis são acessíveis a partir de várias fontes comerciais e são referidos, por rotina, pelas massas moleculares médias ponderais, como indicado acima. O "melanoma" pode ser um tumor maligno ou benigno com origem no sistema melanocítico da pele e outros órgãos, incluindo da cavidade oral, esófago, canal anal, vagina, leptomeninges, e/ou da conjuntiva ou olho. O termo "melanoma" inclui, por exemplo, o melanoma acral-lentiginoso, melanoma amelanótico, melanoma juvenil benigno, melanoma lentigo maligno, melanoma maligno, melanoma nodular, melanoma subungueal e melanoma de disseminação superficial. "Doente" refere-se a um animal, preferencialmente um mamífero, mais preferencialmente um ser humano. "Biocompatível" refere-se a materiais ou compostos que são, duma maneira geral, não prejudiciais para as funções biológicas e que não originarão qualquer nível de toxicidade inaceitável, incluindo estados alérgicos e patológicos. "Semivida de circulação" refere-se ao período de tempo, após injecção do TNF modificado no doente, até a quantidade TNF ter sido eliminada a níveis que são metade do nível inicial máximo no soro. A semivida de circulação pode ser determinada em qualquer espécie relevante, incluindo seres humanos ou ratinhos. 8 "Covalentemente ligado", como aqui utilizado, refere-se a uma ligação covalente a ligar a proteína TNF à molécula de PEG, quer directamente ou através de um grupo de ligação.This invention further relates to a method for increasing the tumoricidal activity of TNF which comprises modifying said TNF by covalently attaching between about five and twelve molecules of PEG having a weight average molecular weight in the range of from 20,000 to 40,000. Figure 1 is a graph depicting the circulating half-life of native TNF-α (blank circles), PEG-SS MM 5,000-TNF-a (closed circles) and PEG MM 20,000-TNF-a (blank triangles) in mouse serum. Figure 2 is a graph depicting the circulating half-life of native TNF-α (blank circles), PEG-SS MM 5,000-TNF-Î ± (closed circles), PEG-SS MM 12,000-TNF-Î ± (triangles PEG NHS MM 12,000-TNF-Î ± (filled squares) and PEG NHS MM 20,000-TNF-Î ± (blank squares) in mouse serum . " Tumor necrosis factor " or " TNF " as used herein encompasses either naturally occurring proteins such as isolated human or mouse TNF proteins or proteins produced using recombinant technology such as recombinant murine TNF and recombinant human TNF. Although the TNF-α protein is preferred, the term " TNF " also covers the TNF-β protein. The terms also encompass TNF proteins that have been mutated by amino acid deletion or alteration without significantly weakening biological activity (for example, as non-restrictive examples, amino acid deletion 212-220 or lysine alteration at 248, 592, 508 for alanine ). " Polyethylene glycol " or " PEG " refers to mixtures of condensation polymers of ethylene oxide and water in a branched or straight chain represented by the general formula H (OCH2 CH2) n OH. " Polyethylene glycol " or " PEG " is used in conjunction with a numerical suffix to indicate the approximate average molecular weight of the latter. For example, PEG 5,000 refers to polyethylene glycol having a weight average molecular weight of about 5,000; PEG 12,000 refers to polyethylene glycol having a weight average molecular weight of about 712,000; and PEG 20,000 refers to polyethylene glycol having a weight average molecular weight of about 20,000. These polyethylene glycols are accessible from various commercial sources and are routinely referred to by the weight average molecular weights as indicated above. &Quot; melanoma " may be a malignant or benign tumor originating in the melanocytic system of the skin and other organs, including the oral cavity, esophagus, anal canal, vagina, leptomeninges, and / or the conjunctiva or eye. The term " melanoma " includes, for example, acral-lentiginous melanoma, amelanotic melanoma, benign juvenile melanoma, lentigo malignant melanoma, malignant melanoma, nodular melanoma, subungual melanoma, and superficial disseminated melanoma. " Sick " refers to an animal, preferably a mammal, more preferably a human. " Biocompatible " refers to materials or compounds which are generally non-detrimental to biological functions and which will not give rise to any unacceptable level of toxicity, including allergic and pathological conditions. " Circulation half-life " refers to the time period after injection of the modified TNF in the patient until the TNF amount has been eliminated at levels that are half the maximum initial serum level. The circulating half-life may be determined in any relevant species, including humans or mice. &Quot; Covalently linked " as used herein refers to a covalent linkage binding the TNF protein to the PEG molecule either directly or through a linking group.
De acordo com esta invenção, o TNF é modificado com polietileno glicol com uma massa molecular média ponderai aproximada na gama de 20.000 até 40.000, preferencialmente na gama de 20.000 até 30.000. Duma maneira geral, o polietileno glicol com uma massa molecular de 30.000 ou mais é difícil de dissolver e os rendimentos do produto formulado são muito reduzidos. O polietileno glicol pode ser de cadeia ramificada ou linear, mas é preferencialmente uma cadeia linear.According to this invention, TNF is modified with polyethylene glycol having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 40,000, preferably in the range of 20,000 to 30,000. Generally, polyethylene glycol having a molecular mass of 30,000 or more is difficult to dissolve and the yields of the formulated product are very low. The polyethylene glycol may be branched or straight chain, but is preferably a straight chain.
Os polietileno glicóis podem estar ligados ao TNF através de grupos de ligação biocompatíveis. Como discutido acima, "biocompatível" indica que o composto ou grupo é não tóxico e que pode ser utilizado in vitro ou in vivo sem provocar lesão, enfermidade, doença ou morte. O PEG pode estar ligado ao grupo de ligação, por exemplo, via uma ligação éter, uma ligação éster, uma ligação tiol ou uma ligação amida. Grupos de ligação biocompatíveis adequados incluem, por exemplo, um grupo éster, um grupo amida, um grupo imida, um grupo carbamato, um grupo carboxilo, um grupo hidroxilo, um hidrato de carbono, um grupo maleimida (incluindo, por exemplo, succinato de succinimidilo (SS) , propionato de succinimidilo (SPA), carboximetilato de succinimidilo (SCM), succinimidil-succinamida (SSA) ou N-hidroxi-succinimida (NHS), um grupo epóxido, um grupo oxicarbonilimidazole (incluindo, por exemplo, carbonato de nitrofenilo (NPC) ou carbonato de triclorofenilo (TPC)), um grupo trisilato, um grupo aldeído, um grupo isocianato, um 9 grupo vinilsulfona, um grupo tirosina, um grupo cisteína, um grupo histidina ou uma amina primária. Preferencialmente, o grupo de ligação biocompatível é um grupo éster e/ou um grupo maleimida e liga-se ao TNF através de uma amina primária na proteína TNF. Mais preferencialmente, o grupo de ligação é SS, SPA, SCM, SSA ou NHS; sendo o SS o mais preferido de todos.Polyethylene glycols may be attached to TNF through biocompatible linking groups. As discussed above, " biocompatible " indicates that the compound or group is non-toxic and can be used in vitro or in vivo without causing injury, disease, disease or death. The PEG may be attached to the linking group, for example via an ether linkage, an ester linkage, a thiol linkage or an amide linkage. Suitable biocompatible linking groups include, for example, an ester group, an amide group, an imide group, a carbamate group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a carbohydrate, a maleimide group (including, for example, succinate of succinimidyl (SS), succinimidyl propionate (SPA), succinimidyl carboxymethylate (SCM), succinimidyl succinamide (SSA) or N-hydroxysuccinimide (NHS), an epoxide group, an oxycarbonylimidazole group (including, for example, nitrophenyl group (NPC) or trichlorophenyl carbonate (TPC)), a trisylate group, an aldehyde group, an isocyanate group, a vinylsulfone group, a tyrosine group, a cysteine group, a histidine group or a primary amine. In another preferred embodiment, the biocompatible linker is an ester group and / or a maleimide group and binds to TNF via a primary amine in the TNF protein. More preferably, the linking group is SS, SPA, SCM, SSA or NHS; most preferred of all the.
Alternativamente, o TNF pode ser acoplado directamente ao PEG (isto é, sem um grupo de ligação) através de um grupo amino, um grupo sulfidrilo, um grupo hidroxilo ou um grupo carboxilo.Alternatively, TNF can be coupled directly to PEG (i.e., without a linking group) through an amino group, a sulfhydryl group, a hydroxyl group or a carboxyl group.
Os métodos para ligar covalentemente o TNF ao PEG, directamente ou via um grupo de ligação biocompatível, são conhecidos na técnica, como foi descrito, por exemplo, em Harras, J.M., em "Polyethylene Glicol Chemistry: Biotechnical and Biochemical Applications," Plenum Press (1992), cuja descrição é aqui incorporada por referência. É preferido que a proteína TNF seja ligada covalentemente a cinco até doze moléculas de PEG. Os métodos para determinar o número de moléculas de PEG ligadas à proteína são conhecidos na técnica, por exemplo, Habeeb, A.F.S.A., Anal. Biochem., 14:328-339 (1966); Harras, J.M., supra., aqui incorporados por referência. 0 número de moléculas de PEG ligadas ao TNF variará de acordo com o grupo de ligação utilizado, a duração da reacção e as proporções molares de TNF e PEG utilizadas na reacção.Methods for covalently attaching TNF to PEG either directly or via a biocompatible linking group are known in the art, as described for example in Harras, J.M., in " Polyethylene Glycol Chemistry: Biotechnical and Biochemical Applications, " Plenum Press (1992), the disclosure of which is hereby incorporated by reference. It is preferred that the TNF protein is covalently attached to five to twelve PEG molecules. Methods for determining the number of PEG molecules bound to the protein are known in the art, for example, Habeeb, A.F.S.A., Anal. Biochem., 14: 328-339 (1966); Harras, J.M., supra., Incorporated herein by reference. The number of PEG molecules bound to TNF will vary according to the linking group used, the duration of the reaction and the molar ratios of TNF and PEG used in the reaction.
Como um especialista na técnica reconhecerá, o TNF modificado desta invenção pode ser administrado de um certo número de modos, por exemplo, por via oral, intranasal, intraperitoneal, parentérica, intravenosa, intralinfática, 10 intratumoral, intramuscular, intersticial, intra-arterial, subcutânea, intraocular, intra-sinovial, transepitelial e transdémica. Uma quantidade terapeuticamente eficaz de um dos compostos modificados da presente invenção é uma quantidade eficaz para inibir o crescimento tumoral e essa quantidade pode variar de acordo com o método de administração. Duma maneira geral, as doses eficazes deveriam situar-se na gama de cerca de 0,001 até 0,1 mg/kg, uma vez por semana. O TNF modificado pode ser formulado com veiculos e diluentes farmaceuticamente aceitáveis, como é conhecido na técnica. Por exemplo, para administração intravenosa, o TNF modificado pode ser misturado com uma solução de soro fisiológico tamponada com fosfato ou qualquer outra solução apropriada conhecida dos especialistas na técnica, antes da injecção. Os ensaios demonstraram que o TNF modificado é particularmente eficaz no tratamento de tumores de melanoma, cancro do cólon, cancro renal e cancro da mama. A invenção é ainda explicada nos exemplos seguintes, os quais são fornecidos para efeitos de ilustração e não se destinam a restringir o âmbito da presente invenção. O TNF utilizado nas experiências descritas abaixo foi o do tipo existente em ratinhos e em seres humanos. O TNF humano (proteína inteira) foi produzido em E. coli e o TNF murídeo assim como os mutantes de TNF humano foram produzidos em Pichea pastoris. O TNF recombinante foi produzido em E. coli ou Pichea utilizando métodos semelhantes aos descritos em Pennica, D., et al., Nature, 312:724-729 (1981); Streekishna, K., et al., Biochemistry, 28:4117-4125 (1989). O TNF de ratinho foi produzido em E. coli e em Pichea. 11As a person skilled in the art will recognize, the modified TNF of this invention may be administered in a number of ways, for example, orally, intranasally, intraperitoneally, parenterally, intravenously, intrathecally, intratumorally, intramuscularly, interstitially, intraarterially, subcutaneous, intraocular, intra-synovial, transepithelial and transdermal. A therapeutically effective amount of one of the modified compounds of the present invention is an amount effective to inhibit tumor growth and that amount may vary according to the method of administration. In general, effective doses should be in the range of about 0.001 to 0.1 mg / kg once a week. Modified TNF can be formulated with pharmaceutically acceptable carriers and diluents, as is known in the art. For example, for intravenous administration, the modified TNF may be mixed with a solution of phosphate buffered saline or any other suitable solution known to those skilled in the art prior to injection. Assays have shown that modified TNF is particularly effective in the treatment of melanoma, colon cancer, renal cancer and breast cancer tumors. The invention is further explained in the following examples, which are provided for the purpose of illustration and are not intended to restrict the scope of the present invention. The TNF used in the experiments described below was of the type found in mice and in humans. Human TNF (whole protein) was produced in E. coli and murine TNF as well as human TNF mutants were produced in Pichea pastoris. Recombinant TNF was produced in E. coli or Pichea using methods similar to those described in Pennica, D., et al., Nature, 312: 724-729 (1981); Streekishna, K., et al., Biochemistry, 28: 4117-4125 (1989). Mouse TNF was produced in E. coli and Pichea. 11
Exemplo 1Example 1
Actividade Específica do TNF-aSpecific Activity of TNF-α
Antes da peguilação avaliou-se o factor de necrose tecidular maduro (TNF-α) (recombinante humano) utilizando um ensaio de citotoxicidade L929 como se descreve abaixo. A actividade específica do TNF-α foi de 106 unidades U.I. por miligrama. A densitometria de um gel de SDS-PAGE mostrou que o material estava 99% puro.Prior to pegylation mature tissue necrosis factor (TNF-α) (human recombinant) was evaluated using an L929 cytotoxicity assay as described below. The specific activity of TNF-α was 106 units U.I. per milligram. Densitometry of an SDS-PAGE gel showed that the material was 99% pure.
Concentrou-se o material (1 ml a 16,8 mg/ml, determinada pelo método de Bradford, M.M., Anal. Biochem., 72:248-254 (1976), com um padrão de albumina de soro bovino (BSA), com a modificação introduzida por Peterson) até aproximadamente 0,1 ml utilizando um Centricon com um limite de 3.000 kDa. Diluiu-se em seguida este material até 4 ml com tampão de fosfato 100 mM, pH 8,0 e concentrou-se novamente até 0,1 ml. Repetiu-se duas vezes este procedimento e recolheu-se finalmente o material resultante num volume total de 1 ml do mesmo tampão.The material (1 ml at 16.8 mg / ml, determined by the method of Bradford, MM, Anal. Biochem., 72: 248-254 (1976)) was concentrated with a bovine serum albumin (BSA) standard, with the modification introduced by Peterson) to approximately 0.1 ml using a Centricon with a 3,000 kDa limit. This material was then diluted to 4 ml with 100 mM phosphate buffer, pH 8.0 and concentrated again to 0.1 ml. This procedure was repeated twice, and the resulting material was finally collected in a total volume of 1 ml of the same buffer.
Determinou-se então a concentração de proteína pelo método de Bradford, acima. Utilizou-se BSA como um padrão e recuperou-se cerca de 0,6 mg de proteína.The protein concentration was then determined by the Bradford method, supra. BSA was used as a standard and about 0.6 mg of protein was recovered.
PeguilaçãoPegylation
As reacções de PEGuilação foram realizadas utilizando os métodos gerais descritos em Harras, J.M., citado acima. Ao TNF (1 mg/ml em tampão de fosfato 100 Mm, pH 7,2-7,5), adicionou-se o SS-PEG ou NHS-PEG a um excesso de 10 até 50 molar e misturou-se durante uma hora à temperatura ambiente. O pH e proporção molar utilizados variaram com a 12 reactividade do PEG e tiverem de ser determinados empiricamente. Separou-se o PEG-TNF dos PEG e TNF que não reagiram por ultracentrifugação utilizando um filtro com um limite de 100 kDa. Em cada uma das modificações referenciadas neste exemplo, o TNF foi modificado com cinco até nove moléculas de PEG. A pureza do PEG-TNF foi avaliada por SDS-PAGE e a percentagem de aminas primárias modificadas por este procedimento foi determinada utilizando florescamina como foi descrito por S.J. Stocks (Anal. Biochem. 154:232 (1986) ) . Os resultados de SDS-PAGE indicaram que permaneceu muito pouco, se algum, TNF-α nativo na preparação após peguilação.PEGylation reactions were performed using the general methods described in Harras, J. M., quoted above. To the TNF (1 mg / ml in 100 mM phosphate buffer, pH 7.2-7.5) the SS-PEG or NHS-PEG was added to an excess of 10 to 50 molar and mixed for one hour at room temperature. The pH and molar ratio used varied with the PEG reactivity and had to be determined empirically. PEG-TNF was separated from unreacted PEG and TNF by ultracentrifugation using a filter with a 100 kDa limit. In each of the modifications referenced in this example, TNF was modified with five to nine PEG molecules. PEG-TNF purity was assessed by SDS-PAGE and the percentage of primary amines modified by this procedure was determined using florescamine as described by S.J. Stocks (Anal.Biochem 154: 232 (1986)). SDS-PAGE results indicated that very little, if any, native TNF-α remained in the preparation after pegylation.
Actividade in vitro do PEG-TNF-a O PEG-TNF-α foi avaliado em termos de actividade citotóxica in vitro utilizando o ensaio de citotoxicidade L929 realizado segundo o procedimento descrito abaixo, excepto que não se conhecia o número de passagem das células. A actividade especifica do TNF-α material de partida foi de 1,5 x 106 unidades/mg ou cerca de metade da medição da actividade especifica original. As diferenças na actividade especifica foram atribuídas à utilização de um método de determinação da proteína diferente e ao número de passagens desconhecido das células. A actividade específica do PEG-SS MM 5.000-TNF-a foi 0,7 x 106 unidades/mg ou cerca de metade da actividade específica do material nativo. A actividade específica do PEG-SS MM 20.000-TNF-a foi 0,8 x 106 unidades/mg, um valor semelhante ao PEG-SS MM 5.000-TNF-a. 13In vitro activity of PEG-TNF-α PEG-TNF-α was evaluated in terms of cytotoxic activity in vitro using the L929 cytotoxicity assay performed according to the procedure described below, except that cell number was not known. The specific activity of the TNF-α starting material was 1.5 x 106 units / mg or about half of the measurement of the original specific activity. Differences in specific activity were attributed to the use of a method of determining the different protein and the number of unknown passages of the cells. The specific activity of PEG-SS MM 5,000-TNF-a was 0.7 x 10 6 units / mg or about half of the specific activity of the native material. The specific activity of PEG-SS MM 20,000-TNF-a was 0.8 x 106 units / mg, a value similar to PEG-SS MM 5000-TNF-a. 13
Letalidade do PEG-TNF-αLethality of PEG-TNF-α
Como um rastreio, injectou-se dois ratinhos C57 bl6 (fêmea, 20-25 g) por via intraperitoneal (i.p.) quer com TNF-α nativo ou com PEG-SS-TNF-α e monitorizou-se a sobrevivência dos animais. As doses utilizadas foram 1, 5 e 10 mil unidades de actividade.As a screen, two C57 bl6 (female, 20-25 g) mice were injected intraperitoneally (i.p.) either with native TNF-α or with PEG-SS-TNF-α and the survival of the animals was monitored. The doses used were 1, 5 and 10,000 units of activity.
Com o TNF-α nativo obteve-se os resultados seguintes: 10.000 U.I. - ambos os ratinhos estavam mortos na manhã seguinte 5.000 U.I. - um dos ratinhos estava morto na manhã seguinte; o segundo ratinho estava em dificuldades óbvias (pêlo eriçado e pouco movimento) e morto após 2 dias 1.000 U.I. - um dos ratinhos estava morto na manhã seguinte; o segundo ratinho estava em dificuldades (pêlo eriçado e pouco movimento) e num estado tão mau que foi submetido a eutanásia após 2 diasWith native TNF-α the following results were obtained: 10,000 U.I. - both mice were dead the next morning 5000 U.I. one of the mice was dead the next morning; the second mouse was in obvious difficulties (rough hair and little movement) and died after 2 days 1,000 U.I. one of the mice was dead the next morning; the second mouse was in trouble (rough hair and little movement) and in such a bad state that it was euthanized after 2 days
Com o PEG-SS-TNF-α, todos os ratinhos a todas as doses permaneceram saudáveis durante duas semanas após a injecção. O comportamento foi normal, assim como o foi o comportamento alimentar e a ingestão de bebida. Não houve qualquer alteração no pêlo (o pêlo não estava eriçado). Todos os ratinhos foram submetidos a eutanásia 15 dias após inj ecção.With PEG-SS-TNF-α, all mice at all doses remained healthy for two weeks post-injection. The behavior was normal, as was eating behavior and drinking. There was no change in the hair (the hair was not bristling). All mice were euthanized 15 days after injection.
Determinação da semivida do PEG-TNF-α no soroDetermination of serum half-life of PEG-TNF-α
Utilizou-se um ensaio ELISA para o TNF humano obtido da Genzyme. O estojo foi utilizado como sugerido pelo fabricante. Injectou-se ratinhos quer com TNF-α ou com PEG-a (100 unidades) i.p. e recolheu-se aproximadamente 25 μΐ de soro a partir de sangramentos retroorbitais aos 14 tempos indicados na Fig. 1. Estavam um total de 5 ratinhos (fêmeas, ratinhos C57 bl6, 20-25g) em cada grupo. 0 TNF-α nativo (círculos abertos) foi eliminado muito rapidamente e o único ponto acima do valor de base foi aos 30 minutos após injecção. O PEG-SS MM 5.000-TNF-a (círculos a cheio) teve uma semivida de cerca de 4 dias. A semivida do PEG MM 20.000-TNF-α (triângulos em branco) foi > 15 dias.An ELISA assay for human TNF obtained from Genzyme was used. The case was used as suggested by the manufacturer. Mice were either injected with either TNF-α or PEG-α (100 units) i.p. and approximately 25 μΐ serum was collected from retroorbital bleedings at the 14 times indicated in Fig. 1. A total of 5 mice (females, C57 bl6 mice, 20-25 g) were collected in each group. Native TNF-α (open circles) was eliminated very quickly and the only point above baseline was at 30 minutes post injection. PEG-SS MM 5,000-TNF-a (closed circles) had a half-life of about 4 days. The half-life of PEG MM 20,000-TNF-α (blank triangles) was > 15 days.
Repetiu-se esta experiência utilizando os grupos de tratamento listados abaixo, sendo os resultados apresentados na Fig. 2: TNF-α nativo (círculos em branco); PEG-SS MM 5.000-TNF-a (triângulos a cheio); PEG-SS MM 20.000-TNF-a (triângulos em branco); PEG NHS MM 12.000-TNF-α (quadrados a cheio) . A semivida no soro para os diferentes grupos de tratamento foi > 15 dias para o PEG NHS MM 20.000-TNF-a e PEG-SS MM 20.000-TNF-a; aproximadamente 4 dias para o PEG-SS MM 5.000-TNF-a; aproximadamente 6 dias para o PEG-SS MM 12.000-TNF-a; aproximadamente 8 dias para o PEG NHS MM 12.000-TNF-a; e 30 min pós injecção para o TNF-α nativo. Em resumo, cada PEG-TNF-α exibiu uma semivida muito mais prolongada do que o TNF-α nativo; no entanto, o PEG NHS MM 20.000-TNF-a e o PEG-SS MM 20.000-TNF-a tiveram semividas significativamente mais prolongadas (> 15 dias) do que o TNF-α modificado com PEG de massa molecular mais baixa.This experiment was repeated using the treatment groups listed below, with the results shown in Fig. 2: native TNF-α (blank circles); PEG-SS MM 5,000-TNF-Î ± (filled triangles); PEG-SS MM 20,000-TNF-a (blank triangles); PEG NHS MM 12,000-TNF-α (filled squares). The serum half-life for the different treatment groups was > 15 days for PEG NHS MM 20,000-TNF-Î ± and PEG-SS MM 20,000-TNF-Î ±; approximately 4 days for PEG-SS MM 5,000-TNF-a; approximately 6 days for PEG-SS MM 12,000-TNF-a; approximately 8 days for PEG NHS MM 12,000-TNF-a; and 30 min post injection for native TNF-α. Briefly, each PEG-TNF-α exhibited a much longer half-life than native TNF-α; however, PEG NHS MM 20,000-TNF-a and PEG-SS MM 20,000-TNF-a had significantly longer half lives (> 15 days) than the lower molecular weight PEG-modified TNF-α.
Actividade Antitumoral do PEG-TNF-a 15Antitumor Activity of PEG-TNF-Î ± 15
Utilizou-se o modelo do melanoma B16. Injectou-se ratinhos C57 bl6 (fêmeas, 20-25 g) com um milhão de células B16, s.q. no flanco. Deixou-se que os tumores crescessem durante uma semana antes de se começar o tratamento. Cada grupo de tratamento era constituído por 5 ratinhos.The B16 melanoma model was used. C57 bl6 mice (females, 20-25 g) were injected with one million B16 cells, s.q. on the flank. The tumors were allowed to grow for a week before starting treatment. Each treatment group consisted of 5 mice.
Os grupos de tratamento incluíram: controlo de tampão de fosfato (pH 7,5), TNF-α nativo (10 U.I. e 100 U.I.) em tampão de fosfato (pH 7,5) e PEG-SS-TNF-a (10 U.I., 100 U.I. e 1000 U.I.) em tampão de fosfato (pH 7.5). Injectou-se os ratinhos com 0,1 ml i.p. uma vez por semana no Dia 7, Dia 14 e Dia 21. Registou-se a sobrevivência dos animais.Treatment groups included: control of phosphate buffer (pH 7.5), native TNF-α (10 IU and 100 IU) in phosphate buffer (pH 7.5) and PEG-SS-TNF-α (10 IU , 100 IU and 1000 IU) in phosphate buffer (pH 7.5). The mice were injected with 0.1 ml i.p. once a week on Day 7, Day 14 and Day 21. The survival of the animals was recorded.
Após a 2 a Semana (uma semana após o primeiro tratamento), os tumores nos animais de controlo estavam bem visiveis. Nenhum dos animais tratados com PEG-SS-TNF-a pareceu ter tumores em crescimento.After the 2nd Week (one week after the first treatment), the tumors in the control animals were well visible. None of the animals treated with PEG-SS-TNF-a appeared to have growing tumors.
No Dia 22 obteve-se os resultados apresentados no Quadro 1:On Day 22 the results presented in Table 1 were obtained:
Quadro 1Table 1
Grupo de Tratamento Resultados Controlo 4 mortos, 1 com tumor grande TNF-α nativo 10 U.I. todos os animais mortos 100 U.I. 4 mortos, 1 com tumor grande PEG-SS MM 5000-TNF-a 10 U.I. 2 mortos, 3 com tumores grandes 100 U.I. 2 mortos, 2 com tumores, 1 sem tumor 1000 U.I. 1 morto, 3 com tumores pequenos, 1 sem tumor PEG-SS MM 20000-TNF-a 10 U.I. 0 mortos, 1 com tumor pequeno, 4 sem tumor 100 U.I. todos os animais sem tumores 1000 U.I. todos os animais sem tumores 16Treatment Group Results Control 4 killed, 1 with large tumor native TNF-α 10 U.I. all dead animals 100 U.I. 4 killed, 1 with large tumor PEG-SS MM 5000-TNF-a 10 U.I. 2 dead, 3 with large tumors 100 U.I. 2 dead, 2 with tumors, 1 without tumor 1000 U.I. 1 killed, 3 with small tumors, 1 without tumor PEG-SS MM 20000-TNF-a 10 U.I. 0 dead, 1 with small tumor, 4 without tumor 100 U.I. all animals without tumors 1000 U.I. all animals without tumors 16
Quadro 2Table 2
Grupo de Tratamento Tempo de Sobrevivência Média Controlo 18, 18, 20, 21, 24 dias 20,2 dias TNF-a nativo 10 U.I. 17, 18, 19, 21, 21 dias 20,2 dias 100 U.I. 16, 18, 19, 19, 23 dias 19,0 dias PEG-SS MM 5000-TNF-a 10 U.I. 20, 22, 24, 26, 27 dias 23,6 dias 100 U.I. 21, 22, 24, 26, 27 dias 35,0 dias 1000 U.I. 21, 49, 53 dias; 2 animais vivos PEG-SS MM 20000-TNF-a 10 U.I. 38 dias, 4 animais vivos 100 U.I. todos os animais vivos 1000 U.I. todos os animais vivosTreatment Group Mean Survival Time Control 18, 18, 20, 21, 24 days 20.2 days Native TNF-Î ± 10 U.I. 17, 18, 19, 21, 21 days 20.2 days 100 U.I. 16, 18, 19, 19, 23 days 19.0 days PEG-SS MM 5000-TNF-a 10 U.I. 20, 22, 24, 26, 27 days 23.6 days 100 U.I. 21, 22, 24, 26, 27 days 35.0 days 1000 U.I. 21, 49, 53 days; 2 live animals PEG-SS MM 20000-TNF-a 10 U.I. 38 days, 4 live animals 100 U.I. all live animals 1000 U.I. all live animals
Estes resultados indicam que a modificação do TNF com PEG não reduz apenas a letalidade do TNF mas que o TNF modificado com PEG com uma massa molecular de aproximadamente 20.000 exibiu semividas em circulação surpreendentemente aumentadas e uma actividade antitumoral surpreendente e significativamente aumentada.These results indicate that modification of TNF with PEG does not only reduce TNF lethality but that PEG-modified TNF with a molecular mass of approximately 20,000 exhibited surprisingly increased circulating half-lives and surprising and significantly increased antitumor activity.
Estes resultados são surpreendentes por um conjunto de razões. Não existia qualquer modo de prever que a modificação do TNF com PEG de massa molecular elevada aumentaria a semivida de circulação do TNF. Na realidade, a velocidade de eliminação das proteínas, em geral, não pode ser prevista com base na sua massa molecular. Que a modificação do TNF com o PEG de massa molecular elevada não só não diminua, mas na realidade aumente, a actividade tumoricida do TNF é surpreendente tendo em consideração o impedimento estereoquímico que deverá ser criado pelo modificador de massa molecular elevada. Além do mais ter- 17 se-ia previsto que o TNF modificado, devido à sua maior semivida de circulação, seria ainda mais tóxico do que o TNF nativo, o que não foi o caso. A seguir encontra-se uma descrição do ensaio de citotoxicidade utilizado neste exemplo. A. MateriaisThese results are surprising for a number of reasons. There was no way to predict that the TNF modification with high molecular weight PEG would increase the circulating half-life of TNF. In fact, the rate of elimination of proteins in general can not be predicted based on their molecular mass. That the TNF modification with the high molecular weight PEG not only does not decrease, but in fact increases, the tumoricidal activity of TNF is surprising in view of the steric hindrance that should be created by the high molecular weight modifier. Furthermore, it was expected that the modified TNF, due to its increased circulation half-life, would be even more toxic than native TNF, which was not the case. The following is a description of the cytotoxicity assay used in this example. A. Materials
Fibroblastos L929 ATCC #CCL1 NCTC clone 929.Fibroblasts L929 ATCC # CCL1 NCTC clone 929.
Meio Essencial Modificado por Dulbecco (DMEM)Essential Media Modified by Dulbecco (DMEM)
Soro Fetal Bovino (GIBCO Laboratories, Grand Island, NY #16000-010) Tampão HEPES 1M em Soro Fisiológico Normal (BioWhittaker, Inc. #17-737E)Fetal Serum Bovine (GIBCO Laboratories, Grand Island, NY # 16000-010) 1M HEPES Buffer in Normal Physiological Serum (BioWhittaker, Inc. # 17-737E)
Sulfato de Gentamicina (BioWhittaker, Inc., #17-518Z) Tripsina-EDTA IX (GIBCO Laboratories, #25300-021) Revelador Azul de Tripsina (GIBCO Laboratories, #15250-012)(GIBCO Laboratories, # 25300-021) Trypsin Blue Developer (GIBCO Laboratories, # 15250-012) Gentamicin Sulfate (BioWhittaker, Inc., # 17-518Z)
Balões para cultura de tecidos, 150cm2, 75cm2, 25cm2 (Corning, Inc., Corning, NY, #25120, #25110, #25100)Tissue Culture Balloons, 150cm2, 75cm2, 25cm2 (Corning, Inc., Corning, NY, # 25120, # 25110, # 25100)
Placas de 96 poços para cultura de células, fundo plano (Corning Inc., #25861)96 well plates for cell culture, flat bottom (Corning Inc., # 25861)
Pipetador de 12 canais (Titertek)12 Channel Pipetter (Titertek)
Pontas estéreis para pipetador (Intermountain Scientific Corp., Bountiful, UT, #P3250-8)Sterile tips for pipettor (Intermountain Scientific Corp., Bountiful, UT, # P3250-8)
Reservatórios para reagentes estéreis (Costar Corp., Cambridge, MA, #4870)Tanks for Sterile Reagents (Costar Corp., Cambridge, MA, # 4870)
Factor de Necrose Tumoral-α Humano Recombinante (TNF-a) (preparado no laboratório)Tumor Necrosis Factor-Recombinant Human α (TNF-a) (prepared in the laboratory)
Albumina, bovina, a 10% em IMEM (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN, #652237)Albumin, bovine, 10% in IMEM (Boehringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN, # 652237)
Soro Fisiológico Tamponado com Fosfato (PBS)Phosphate Buffered Saline (PBS)
Soro Fisiológico Tamponado com Fosfato de Dulbecco (D PBS) (GIBCO Laboratories, #3104190) 18Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (D PBS) (GIBCO Laboratories, # 3104190) 18
Leitor de Placas Microtítulo (Molecular Devices Corp., Menlo Park, CA, Emax) B. Propagação de Fibroblastos L929: 1. Manter os fibroblastos passando duas vezes por semana em DMEM/10% de FBS como se segue. Aspirar o meio do balão, deixando as células aderentes. Lavar a monocamada de células com 5 ml de tripsina-EDTA e aspirar a tripsina-EDTA. Incubar 1 até 2 minutos a 37 °C. Adicionar 15 ml de DMEM/FBS para lavar a monocamada e parar a actividade enzimática da tripsina. 2. Contar as células e avaliar a viabilidade através da exclusão com Azul de Tripano. Inocular 30 ml de DMEM/FMS sem antibióticos num balão T75 com 1 x 101 2 3 4 células. Incubar numa incubadora humidificada a 37 °C e com 5% de C02. 1Microparticle Plates Reader (Molecular Devices Corp., Menlo Park, CA, Emax) B. L929 Fibroblast Spread: 1. Keep the fibroblasts passing twice a week in DMEM / 10% FBS as follows. Aspirate the medium of the flask, leaving the cells adherent. Wash the cell monolayer with 5 ml trypsin-EDTA and aspirate trypsin-EDTA. Incubate 1 to 2 minutes at 37 ° C. Add 15 ml of DMEM / FBS to wash the monolayer and stop the enzymatic activity of trypsin. 2. Count the cells and assess viability by exclusion with Trypan Blue. Inoculate 30 ml of DMEM / FMS without antibiotics in a T75 flask with 1 x 101 2/3 cells. Incubate in a humidified incubator at 37 ° C and 5% CO 2. 1
Para o doseamento, inocular 60 ml de DMEM/FBS num balão T150 com 2 x 104 células. Incubar o balão durante 3 ou 4 dias até as células se aproximarem da confluência (80- 2 90%) . 3 C. Ensaio de Citotoxicidade do TNF-α In Vitro Primeiro Dia: Preparação das células 4 1. Adicionar tripsina às células e diluir com DMEM/FBS até uma concentração final de 1,22 x 104 células/ml. Adicionar sulfato de gentamicina até uma concentração final de 50 μg/ml. É necessária uma contagem de células de 2 x 104 células para cada placa, podendo esperar-se 1,75-2 x 19 2. Aplicar os fibroblastos L929 nas placas adicionando 150 μΐ da suspensão celular a cada poço da placa de 96 poços de fundo plano para cultura de tecido. Incubar dum dia para o outro numa incubadora humidificada a 37 °C e com 5% de CO2.For the assay, inoculate 60 ml of DMEM / FBS into a T150 flask with 2 x 104 cells. Incubate the flask for 3 to 4 days until the cells approach confluence (80-290%). 3 C. In Vitro TNF-α Cytotoxicity Assay First Day: Preparation of Cells 1. Add trypsin to cells and dilute with DMEM / FBS to a final concentration of 1.22 x 104 cells / ml. Add gentamicin sulfate to a final concentration of 50 μg / ml. A cell count of 2 x 10 4 cells is required for each plate, and 1.75-2 x 19 may be expected. 2. Apply the L929 fibroblasts on the plates by adding 150 μl of the cell suspension to each well of the bottom 96 well plate plan for tissue culture. Incubate overnight in a humidified incubator at 37øC and 5% CO 2.
Segundo Dia: Adição das amostras 1. Utilizando um microscópio invertido, verificar a confluência de cada poço antes de se prosseguir. Cada poço tem de estar equivalentemente confluente para que o ensaio seja reprodutível. Os poços exteriores da placa não são utilizados para os cálculos do ensaio devido ao crescimento irregular das células nestes poços. As células têm de estar numa confluência de 75 até 90% para a melhor sensibilidade. À medida que o número de passagens das células aumenta, diminui o número de horas para duplicação das células. O número de células/poço pode ser ajustado em conformidade para se obter a confluência correcta. 2. Preparar uma solução de trabalho do padrão de TNF-a. Manter a 4 °C até à utilização. 3. Adicionar 150 μΐ da solução de trabalho de TNF ao primeiro poço das colunas 2 e 3. Adicionar 150 μΐ de amostra ao primeiro poço das Colunas 4 até 10. Adicionar DMEM/FBS/gentamicina às Colunas 1, 11 e 12. Preparar diluições em série para metade misturando o conteúdo dos primeiros poços e transferindo 150 μΐ para os segundos poços das colunas, utilizando um pipetador de 12 canais. Finalmente, misturar o conteúdo dos 8o poços (fila H) e rejeitou-se 150 μΐ de cada poço. Nesta altura, todos os poços deverão conter 150 μΐ. 20 4. Incubar as placas durante 20 horas numa incubadora humidificada a 37 °C, com 5% de CO2.Second Day: Addition of Samples 1. Using an inverted microscope, check the confluence of each well before proceeding. Each well must be equally confluent so that the assay is reproducible. The outer wells of the plate are not used for assay calculations because of irregular cell growth in these wells. Cells must be at a confluence of 75 to 90% for best sensitivity. As the number of cell passages increases, the number of hours for duplication of cells decreases. The number of cells / well can be adjusted accordingly to obtain the correct confluence. 2. Prepare a working solution of the TNF-a standard. Store at 4 ° C until use. 3. Add 150 μΐ of the TNF working solution to the first well of columns 2 and 3. Add 150 μΐ of sample to the first well of Columns 4 through 10. Add DMEM / FBS / gentamycin to Columns 1, 11 and 12. Prepare dilutions in series to one half by mixing the contents of the first wells and transferring 150 μΐ to the second wells of the columns using a 12-channel pipettor. Finally, the contents of the 8 wells (row H) were mixed and 150 μΐ of each well was discarded. At this point, all wells should contain 150 μΐ. 4. Incubate the plates for 20 hours in a humidified incubator at 37øC, 5% CO2.
Terceiro dia:Third day:
Determinou-se a viabilidade das células adicionando 20 μΐ de brometo de 3[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazólio (MTT) (25 mg/ml em soro fisiológico tamponado com fosfato, pH 7,4) a cada poço da placa de cultura e incubando as culturas a 37 °C durante quatro horas. Após este período de tempo, rejeitou-se os sobrenadantes das culturas e adicionou-se 150 μΐ de DMSO a cada poço. Determinou-se a absorvância de cada poço a 570 nm utilizando um leitor de placas microtitulo. Os poços que apresentam uma A540 próxima de 50% da média aritmética do controlo são considerados como representando 50% de lise (1 unidade) das células L929.The viability of the cells was determined by adding 20 μl of 3 [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) (25 mg / ml in phosphate buffered saline, pH 7.4 ) to each well of the culture dish and incubating the cultures at 37 ° C for four hours. After this time, the culture supernatants were discarded and 150 μl of DMSO was added to each well. The absorbance of each well was determined at 570 nm using a microtiter plate reader. Wells having an A540 close to 50% of the arithmetic mean of the control are considered to represent 50% lysis (1 unit) of the L929 cells.
D. SOLUÇÕESD. SOLUTIONS
Padrão de TNF-a (10 μ9)TNF-a standard (10 μ9)
Descongelar o padrão de TNF-α congelado em gelo. Transferir uma alíquota para criotubos com tampa de rosca a 2 μg/tubo e conservar a -80 °C.Thaw the frozen TNF-α pattern on ice. Transfer aliquot to cryotubes with screw cap at 2 μg / tube and store at -80 ° C.
Solução-mãe de Padrão de TNF-a (256 ng/ml) A um tubo (2 g) de padrão de TNF-α, adicionar 7,81 ml de albumina a 1% em D PBS/gentamicina. Transferir uma alíquota para tubos de 1 ml e manter a 4 °C. A solução é tipicamente utilizada durante seis meses.TNF-a Standard (256 ng / ml) stock solution To a tube (2 g) of TNF-α standard, add 7.81 ml of 1% albumin in D PBS / gentamicin. Transfer an aliquot into 1 ml tubes and keep at 4 ° C. The solution is typically used for six months.
Solução de Trabalho de TNF-a (0,8 ng/ml) 21TNF-α Working Solution (0.8 ng / ml)
Em duas placas, adicionar 3,12 μΐ de solução-mãe a 997 μΐ de DMEM/FBS/gentamicina. (A solução padrão será diluída a 1:2 no primeiro poço da placa multipoço para dar uma concentração final de 0,4 ng/ml) . Manter a 4 °C até à utilização.In two plates, add 3.12 μΐ stock solution to 997 μΐ DMEM / FBS / gentamicin. (The standard solution will be diluted 1: 2 in the first well of the multiwell plate to give a final concentration of 0.4 ng / ml). Store at 4 ° C until use.
Soro Fisiológico Tamponado com Fosfato 1L (PBS, lx)Physiological Serum Buffered with Phosphate 1L (PBS, lx)
Dissolver 0,2 g de KC1, 0,2 g de KH2P04, 8 g de NaCl e 1,14 g de Na2HP04 em 900 ml de água. Ajustar o pH até 7,4 Q.B. para 1 L. Autoclavar.Dissolve 0.2 g of KCl, 0.2 g of KH2 PO4, 8 g of NaCl and 1.14 g of Na2 HPO4 in 900 ml of water. Adjust the pH to 7.4 Q.B. for 1 L. Autoclave.
Exemplo 2Example 2
Preparou-se amostras adicionais de TNF recombinante humano modificado com PEG (segundo métodos gerais descritos em Harras, Supra.) e avaliou-se para a sua semivida no soro e para a conservação de actividade específica. Em cada um dos casos, o TNF foi modificado com cerca de cinco até nove moléculas de PEG. Os dados (Quadro 3) mostram, surpreendentemente, que o TNF modificado com PEG com uma massa molecular média aproximada de cerca de 10000 até 40000, preferencialmente cerca de 20000-30000, apresenta uma semivida no soro significativamente maior enquanto conserva uma actividade específica elevada.Additional samples of PEG-modified human recombinant TNF (according to general methods described in Harras, Supra) were prepared and evaluated for serum half-life and for the conservation of specific activity. In each case, TNF was modified with about five to nine PEG molecules. The data (Table 3) surprisingly show that PEG-modified TNF with a mean molecular weight of about 10,000 to 40,000, preferably about 20,000-30000, exhibits significantly greater serum half-life while retaining a high specific activity.
As semividas das várias formulações do TNF EM SORO foram determinadas utilizando ensaios ELISA obtidos da Genzyme (Cambridge, MA), como sugerido pelo fabricante. Colheu-se amostras de soro do plexo retroorbital utilizando tubos capilares de 50 μΐ com heparina. Colheu-se uma amostra de sangue pré-tratamento imediatamente antes da injecção i.v. com TNF ou formulações de PEG-TNF. Colheu-se amostras adicionais de sangue aos 30 minutos, 24 horas 22 assim como aos 3, 7, 12 e 15 dias após tratamento.The half-lives of the various TNF-IN-SERUM formulations were determined using ELISA assays obtained from Genzyme (Cambridge, MA), as suggested by the manufacturer. Serum samples from the retroorbital plexus were collected using 50 μ cap capillary tubes with heparin. A pre-treatment blood sample was collected immediately prior to i.v. injection with TNF or PEG-TNF formulations. Additional blood samples were collected at 30 minutes, 24 hours as well as at 3, 7, 12 and 15 days after treatment.
Centrifugou-se as amostras e conservou-se o sobrenadante resultante a -20 °C até ser doseado.The samples were centrifuged and the resulting supernatant was preserved at -20 ° C until dosed.
Quadro 3Table 3
Tratamento Semivida no Soro (dias) Actividade Especifica Retida (%) PEG-SS 5000 TNF-a (2 ensaios) 4, 4 55, 58 PEG-SS 12000 TNF-a (2 ensaios) 8, 8 52, 53 PEG-SS 20000 TNF-a 16 56 PEG-SS 30000 TNF-a 17 54 PEG-SS 40000 TNF-a 17 55 PEG-SS 5000 TNF-a 5 51 PEG-SS 20000 TNF-a 8 53 Succinimida de cadeia ramificada-PEG 5000 TNF-a 7 49 Succinimida de cadeia ramificada-PEG 20000 TNF-a 16 52 Succinimida de cadeia ramificada-PEG 40000 TNF-a 18 54Serum half-life (days) Specified Retained Activity (%) PEG-SS 5000 TNF-Î ± (2 assays) 4, 55-58 PEG-SS 12000 TNF-Î ± (2 assays) 8,832,538 PEG-SS 20000 TNF-a 16 56 PEG-SS 30000 TNF-a 17 54 PEG-SS 40000 TNF-a 17 55 PEG-SS 5000 TNF-a 5 51 PEG-SS 20000 TNF-a 8 53 Branched chain succinimide-PEG 5000 TNF -a 7 49 Branched chain succinimide-PEG 20000 TNF-a 16 52 Branched chain succinimide-PEG 40000 TNF-α 18 54
Exemplo 3Example 3
Preparou-se amostras adicionais de TNF recombinante humano, modificado com PEG e avaliou-se a semivida no soro e a conservação da actividade especifica. Os dados apresentados no Quadro 4 mostram que a semivida e a actividade especifica podem variar em função do grupo de ligação utilizado. 23Additional samples of human recombinant TNF, modified with PEG were prepared and the serum half-life and the conservation of the specific activity were evaluated. The data presented in Table 4 show that the half-life and the specific activity may vary depending on the linking group used. 23
Quadro 4Table 4
Tratamento (#PEG/TNF) Semivida no Soro (dias) Actividade Específica Retida (%) PEG-SCM 5000 TNF-a (5-9 PEG) 5 54 Éster de succinimidilo de aminoácido-PEG 5000 TNF-a (6-8 PEG) 4 55 Epóxido de PEG 8000 TNF-a (sitio de ligação de amina primária) (9-12 PEG) 6 38 Epóxido de PEG 8000 TNF-a (sitio de ligação de hidroxilo) (10-20 PEG) 5 0 Éter de glicidilo de PEG 5000 TNF-a (15 PEG) 12 0 Nitrofenilo PEG 5000 TNF-a (6-9 PEG) 5 21 Carbonato de triclorofenilo PEG 5000 TNF-a (12-15 PEG) 5 11 Tresilato de PEG 5000 TNF-a (10-12 PEG) 2 8 PEG aldeído 5000 TNF-α (1 PEG) <1 100 PEG aldeído 20000 TNF-α (1 PEG) 2 100 Isocianato de PEG 5000 TNF-a (5-12 PEG) 9 19 Vinilsulfona de PEG 5000 TNF-α (4 PEG) 3 12 Maleimida de PEG 5000 TNF-a (3 PEG) 3 43PEG-SCM 5000 TNF-Î ± (5-9 PEG) 5 54 Amino acid succinimidyl ester-PEG 5000 TNF-Î ± (6-8 PEG) Serum half-life (days) ) PEG 8000 TNF-a epoxide (primary amine binding site) (9-12 PEG) 6 PEG 8000 epoxide TNF-α (hydroxyl attachment site) (10-20 PEG) 50 Ether glycidyl PEG 5000 TNF-a (15 PEG) 12 0 Nitrophenyl PEG 5000 TNF-a (6-9 PEG) 5 21 Trichlorophenyl carbonate PEG 5000 TNF-α (12-15 PEG) 5 11 PEG 5000 TNF-a (10-12 PEG) 2 8 PEG aldehyde 5000 TNF-α (1 PEG) <1 100 PEG aldehyde 20000 TNF-α (1 PEG) 2 100 PEG 5000 isocyanate TNF-α (5-12 PEG) 9 19 Vinylsulfone of PEG 5000 TNF-α (4 PEG) 3 12 Maleimide of PEG 5000 TNF-α (3 PEG) 3 43
Exemplo 4Example 4
Efectuaram-se testes adicionais para avaliar o efeito do TNF humano recombinante, modificado com PEG em ratinhos injectados com diversas variedades de células tumorais. 0 TNF utilizado nestes ensaios foi modificado com PEG-SS 20000 segundo um método que foi descrito por Harras, Supra. Injectou-se os ratinhos com 1 χ 106 células tumorais e 24 injectou-se, duas semanas mais tarde, i.p. com o PEG-TNF uma vez por semana, durante três semanas. A cura foi definida como a percentagem de animais que sobreviveu cinco vezes mais do que os animais não tratados. Os resultados são apresentados no Quadro 5 e indicam que o TNF modificado desta invenção é eficaz no tratamento de tumores de melanoma, tumores renais, tumores do cólon e tumores da mama.Additional tests were performed to evaluate the effect of recombinant human PEG-modified TNF in mice injected with several varieties of tumor cells. The TNF used in these assays was modified with PEG-SS 20000 according to a method which was described by Harras, Supra. The mice were injected with 1 x 106 tumor cells and injected two weeks later i.p. with PEG-TNF once a week for three weeks. Cure was defined as the percentage of animals that survived five times more than untreated animals. The results are presented in Table 5 and indicate that the modified TNF of this invention is effective in the treatment of melanoma tumors, renal tumors, colon tumors and breast tumors.
Quadro 5Table 5
Tipo de Tumor Linha Celular Dose de PEG-TNF U.I. Cura (%) Melanoma BI 6 10 75 30 100 100 100 Rim G401 10 80 30 80 Cólon HT2 9 10 40 30 60 100 80 Mama MCF7 10 0 30 0 100 20 Cérebro SW1088 100 0 Leucemia L2110 100 0 Hepatoma Hep3B 100 0Tumor Type Cell Line PEG-TNF Dose U.I. Cure (%) Melanoma BI 6 10 75 30 100 100 100 Kidney G401 10 80 30 80 Colon HT2 9 10 40 30 60 100 80 Breast MCF7 10 0 30 0 100 20 Brain SW1088 100 0 Leukemia L2110 100 0 Hepatoma Hep3B 100 0
Exemplo 5 TNF de uma variedade Os resultados são deExample 5 TNF of a variety The results are from
Efectuou-se ensaios para avaliar origens, modificado com PEG. apresentados no Quadro 6. 25PEG-modified assays were carried out to evaluate origins. presented in Table 6.
Quadro 6Table 6
Proteína TNF Actividade Específica LD50 ED50 Hipotensão ED50 Antitumoral TNF murídeo recombinante produzido em Pichea 2,1 x 107 U.I./mg 20 pg 1 μg > 1000 U.I. "-modificado com PEG-SS MM 20000 1,0 x 107 U.I./mg 100 μg 2 μg 20 U.I. TNF murídeo recombinante produzido em E. coli 2,0 x 107 U.I./mg 7 0 pg 1 μg > 3000 U.I. "-modificado com PEG-SS MM 20000 1,0 x 107 U.I./mg 300 pg 4 μ5 20 U.I. TNF humano mutado por delecção dos aminoácidos 212-220 2,1 x 107 U.I./mg 60 pg 1 μg > 2000 U.I. "-modificado com PEG-SS MM 20000 0,9 x 107 U.I./mg 100 μg 5 μg 10 U.I. TNF humano mutado alterando a lisina 248, 592, 508 para alanina 1,5 x 107 U.I./mg 300 μg 100 μg > 1000 U.I. "-modificado com PEG-SS MM 20000 0,5 x 107 U.I./mg > 1000 pg > 100 μg 5 U. I .Protein TNF Specific Activity LD50 ED50 Hypotension ED50 Antitumor Recombinant murine TNF produced in Pichea 2.1 x 10 7 U.I./mg 20 pg 1 μg > 1000 U.I. " -modified with PEG-SS MM 20000 1.0 x 107 U.I./mg 100 μg 2 μg 20 U.I. Recombinant murine TNF produced in E. coli 2.0 x 10 7 U.I./mg 70 pg 1 μg > 3000 U.I. " -modified with PEG-SS MM 20000 1.0 x 107 U.I./mg 300 pg 4 μ5 20 U.I. Human TNF mutated by deletion of amino acids 212-220 2.1 x 107 U.I./mg 60 pg 1 μg > 2000 U.I. " -modified with PEG-SS MM 20000 0.9 x 107 U.I./mg 100 μg 5 μg 10 U.I. Human TNF mutated by changing lysine 248, 592, 508 to alanine 1.5 x 107 U.I./mg 300 μg 100 μg > 1000 U.I. " -modified with PEG-SS MM 20000 0.5 x 107 U.I./mg > 1000 pg > 100 μg 5 U. I.
Lisboa, 31 de Outubro de 2006Lisbon, October 31, 2006
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35521297A | 1997-01-15 | 1997-01-15 | |
US681098A | 1998-01-14 | 1998-01-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT1007082E true PT1007082E (en) | 2006-12-29 |
Family
ID=40497714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PT98904563T PT1007082E (en) | 1997-01-15 | 1998-01-15 | Modified tumor necrosis factor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PT (1) | PT1007082E (en) |
-
1998
- 1998-01-15 PT PT98904563T patent/PT1007082E/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7785579B2 (en) | Modified tumor necrosis factor | |
WO1998031383A9 (en) | Modified tumor necrosis factor | |
O’reilly | Angiostatin: an endogenous inhibitor of angiogenesis and of tumor growth | |
ES2206602T3 (en) | INHIBITING THERAPEUTIC COMPOUNDS AND METHODS OF ANGIOGENESIS. | |
RU2136694C1 (en) | Polyethylene glycol derivative of neurotrophic factor polypeptide and method of preparation thereof | |
EP0407122B1 (en) | Novel modified PF4 compositions and methods of use | |
ES2383901T5 (en) | Aprotinin polypeptides to transport a compound through the blood-brain barrier | |
ES2316356T3 (en) | COMPLEMENTARY SYNTHETIC PEPTIDES AND ITS OPHTHALMOLOGICAL USES. | |
US6025333A (en) | Treatment of CNS tumors with metalloprotease inhibitors | |
US7115562B2 (en) | Peptides and their use to ameliorate cell death | |
US5164196A (en) | Crotoxin complex as cytotoxic agent | |
CA1294874C (en) | Composition for inhibiting tumor growth | |
JP6815413B2 (en) | Methods for Preventing and Treating Liver Tissue Injury and Related Diseases | |
CN101219219A (en) | Complex containing vascellum chalone or its fragment, preparation method and application thereof | |
Ehrich et al. | Heparin and heparinocytes in elephantiasis scroti. | |
JPH0449246A (en) | Medicine for renopathy | |
EA039314B1 (en) | Polypeptide pharmaceutically acceptable salts and use thereof | |
JP2019505570A (en) | Methods for preventing and treating radioactive and chemical damage | |
US6060449A (en) | Neovascularization inhibitor containing tissue factor pathway inhibitor | |
ES2322605T3 (en) | TREATMENT OF ORAL AND INTESTINAL MUCOSITIS THROUGH THE ADMINISTRATION OF HUMAN IL-18. | |
PT1007082E (en) | Modified tumor necrosis factor | |
ES2327839T3 (en) | FGF-2 MONODOSIS EFFECTIVELY ANGIOGENICALLY AND METHOD OF USE. | |
WO1999055361A1 (en) | Neovascularization inhibitors | |
CN105936646A (en) | Mini protein and application thereof | |
JP2008519032A (en) | Formulation, production method and use of FGF-20 |