RU2526825C1 - Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases - Google Patents

Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2526825C1
RU2526825C1 RU2013127528/15A RU2013127528A RU2526825C1 RU 2526825 C1 RU2526825 C1 RU 2526825C1 RU 2013127528/15 A RU2013127528/15 A RU 2013127528/15A RU 2013127528 A RU2013127528 A RU 2013127528A RU 2526825 C1 RU2526825 C1 RU 2526825C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angiogenesis
fragment
tumstatin
pedf
endostatin
Prior art date
Application number
RU2013127528/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вера Геннадьевна Лихванцева
Владимир Сергеевич Акопян
Наталья Сергеевна Семенова
Кирилл Анатольевич Кузьмин
Original Assignee
Вера Геннадьевна Лихванцева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вера Геннадьевна Лихванцева filed Critical Вера Геннадьевна Лихванцева
Priority to RU2013127528/15A priority Critical patent/RU2526825C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2526825C1 publication Critical patent/RU2526825C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases contains an active substance that is a fragment of one of recombinant polypeptides: endostatin fragment with an amino acid sequence from 1 to 49 or tumstatin fragment with an amino acid sequence from 69 to 95 or pigment epithelium-derived factor (PEDF) fragment with an amino acid sequence from 44 to 77 having stabilising ProGlyPro cluster on C-terminal, and a pharmaceutically acceptable carrier. The active substance and pharmaceutically acceptable carrier are found in the following proportions, wt %: active substance - 3.9×10-7 to 53×10-7 and pharmaceutically acceptable carrier - up to 100 wt %.
EFFECT: using this composition provides the antiangiogenic effect mediated by various biological targets at different stages of angiogenesis.
1 dwg, 3 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к лекарственным средствам для коррекции нарушений ангиогенеза в офтальмологии и касается фармацевтической композиции, содержащей действующее вещество - фрагмент одного из рекомбинантных полипептидов: фрагмент эндостатина с аминокислотной последовательностью от 1 до 49 или фрагмент тумстатина - с аминокислотной последовательностью от 69 до 95 или фрагмент пигментного эпителиального фактора (PEDF) - с аминокислотной последовательностью от 44 до 77, имеющие на С-конце стабилизирующий ProGlyPro кластер, и фармацевтически приемлемый носитель.The invention relates to medicines for the correction of disorders of angiogenesis in ophthalmology and relates to a pharmaceutical composition containing an active substance - a fragment of one of the recombinant polypeptides: a fragment of endostatin with an amino acid sequence from 1 to 49 or a fragment of tumstatin - with an amino acid sequence from 69 to 95 or a fragment of pigment epithelial factor (PEDF) - with an amino acid sequence of 44 to 77, having a stabilizing ProGlyPro cluster at the C-terminus, and a pharmaceutical administration removable media.

Ангиогенез представляет собой процесс, при котором осуществляется миграция, прикрепление и адгезия эндотелиальных клеток, а затем их пролиферация и организация в сосуды с формированем сосудистой сети, необходимой для развития тканей.Angiogenesis is a process in which the migration, attachment and adhesion of endothelial cells, and then their proliferation and organization into vessels with the formation of the vasculature, necessary for tissue development.

В норме процессы ангиогенеза в организме протекают с умеренной интенсивностью и активизируются при регенерации поврежденных тканей, рассасывании тромбов, ликвидации очагов воспаления, рубцевании и других процессах восстановления, а также при росте и развитии организма.Normally, the processes of angiogenesis in the body proceed with moderate intensity and are activated during the regeneration of damaged tissues, the dissolution of blood clots, the elimination of foci of inflammation, scarring and other recovery processes, as well as during the growth and development of the body.

Нарушения ангиогенеза имеют место при различных заболеваниях, в том числе, при заболеваниях глаз.Violations of angiogenesis occur in various diseases, including eye diseases.

К основным эндогенным стимуляторам ангиогенеза относятся цитокины: фактор роста эндотелия сосудов, фактор роста плаценты, фактор роста фибробластов, фактор роста тромбоцитов, трансформирующий фактор роста, фактор роста гепатоцитов, инсулиноподобный фактор роста, фактор некроза опухолей, IL-8, эритропоэтин, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (Griffioen A.W., Molema G. Angiogenesis: Potentials for Pharmacologic Intervention in the Treatment of Cancer, Cardiovascular Diseases, and Chronic Inflammation // Pharmacological Reviews. - 2000. - Vol.52, Issue 2. - P.237-268; Carmeliet P. Angiogenesis in health and disease // Nature Medicine. - 2003. - Vol.9. - P.653-660).The main endogenous angiogenesis stimulants include cytokines: vascular endothelial growth factor, placenta growth factor, fibroblast growth factor, platelet growth factor, transforming growth factor, hepatocyte growth factor, insulin-like growth factor, tumor necrosis factor, IL-8, erythropoietin, granulocyte colony and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (Griffioen AW, Molema G. Angiogenesis: Potentials for Pharmacologic Intervention in the Treatment of Cancer, Cardiovascular Diseases, and Chronic Inflammation // Pharmacological Reviews. - 2000. - Vol.52, Issue 2. - P. 237-268; Carm eliet P. Angiogenesis in health and disease // Nature Medicine. - 2003. - Vol. 9. - P.653-660).

Неоваскуляризация сопровождает широкий спектр заболеваний глаз, таких как: диабетическая ретинопатия, ретинопатия недоношенных, возрастная макулярная дегенерация, тромбоз центральной вены сетчатки, неоваскулярная глаукома, осложненная миопия высокой степени, гистоплазмоз, опухоли органа зрения, занимающих лидирующие позиции в перечне заболеваний, приводящих к инвалидизации и слепоте (Нероев В.В., Сарыгина О.И., Левкина О.А., Слепова О.С. Изучение локальной секреции про- и антиангиогенных факторов до и после проведения лазеркоагуляции сетчатки у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией // Медицинская иммунология. - 2009. - Том 11, №4-5. - С.369-370. Сарыгина О.И., Нероев В.В., Левкина О.А. Роль сосудистого эндотелиального фактора роста в патогенезе диабетической ретинопатии // Офтальмология. - 2009. - Том 6, №2. - С.58-62. Agnes Noël, Maud Jost, Vincent Lambert, Julie Lecomte and Jean-Marie Rakic Anti-angiogenic therapy of exudative age-related macular degeneration: current progress and emerging concepts // Trends in Molecular Medicine. - 2007. - Vol.13. - Issue 8.- P.345-352)Neovascularization accompanies a wide range of eye diseases, such as: diabetic retinopathy, retinopathy of premature infants, age-related macular degeneration, central retinal vein thrombosis, neovascular glaucoma, high grade myopia, histoplasmosis, tumors of the organ of vision, which occupy a leading position in the list of diseases leading to disability blindness (Neroev V.V., Sarygina O.I., Levkina O.A., Slepova O.S. Study of local secretion of pro- and anti-angiogenic factors before and after laser coagulation tissue in patients with proliferative diabetic retinopathy // Medical Immunology. - 2009. - Volume 11, No. 4-5. - P.369-370. Sarygina OI, Neroev VV, Levkina OA Role of the vascular endothelial growth factor in the pathogenesis of diabetic retinopathy // Ophthalmology. - 2009. - Volume 6, No. 2. - P.58-62. Agnes Noël, Maud Jost, Vincent Lambert, Julie Lecomte and Jean-Marie Rakic Anti-angiogenic therapy of exudative age-related macular degeneration: current progress and emerging concepts // Trends in Molecular Medicine. - 2007. - Vol.13. - Issue 8.- P.345-352)

Известно использование в офтальмологии препаратов Макуген и Луцентис; Авастин. (Anti-VEGF. Editors F. Bandello, M. Battaglia Parodi. KARGER. Basel (Switzerland). 2010. P.144. ISSN 978-3-8-55-9530-8. Carl DR, David MB, Prema A.et al. Randomized double-masked, sham-controlled trial of ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration: PIER Study year 1. // Am J Ophthalmol. - 2008 - Vol.145 - P.239-248. Costa RA, Jorge R. Calucci D. t al: Intravitreal bevacizumab for choroidal neovascularization caused by AMD (IBNA Study): results of a phase I dose-escalation study. // Invest Ophthalmol Vis Sci - 2006 - Vol.46 - P.4569-4578). Эти препараты имеют узкую молекулярную направленность: они ингибируют, блокируют или препятствуют реализации биологических эффектов одной проангиогенной молекулы - фактора роста сосудистого эндотелия (VEGF), направленной на запуск ангиогенеза. Их мишенью служит VEGF или рецептор к нему, то есть они проявляют свое действие через VEGF-зависимый механизм действия (Anti-VEGF. Editors F. Bandello, M. Battaglia Parodi. KARGER. Basel (Switzerland). 2010. P.144. ISSN 978-3-8-55-9530-8).Known use in ophthalmology drugs Makugen and Lutsentis; Avastin (Anti-VEGF. Editors F. Bandello, M. Battaglia Parodi. KARGER. Basel (Switzerland). 2010. P.144. ISSN 978-3-8-55-9530-8. Carl DR, David MB, Prema A. et al. Randomized double-masked, sham-controlled trial of ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration: PIER Study year 1. // Am J Ophthalmol. - 2008 - Vol.145 - P.239-248. Costa RA, Jorge R. Calucci D. t al: Intravitreal bevacizumab for choroidal neovascularization caused by AMD (IBNA Study): results of a phase I dose-escalation study. // Invest Ophthalmol Vis Sci - 2006 - Vol.46 - P.4569-4578) . These drugs have a narrow molecular focus: they inhibit, block, or inhibit the realization of the biological effects of one pro-angiogenic molecule, vascular endothelial growth factor (VEGF), aimed at triggering angiogenesis. Their target is VEGF or its receptor, that is, they exert their action through a VEGF-dependent mechanism of action (Anti-VEGF. Editors F. Bandello, M. Battaglia Parodi. KARGER. Basel (Switzerland). 2010. P.144. ISSN 978-3-8-55-9530-8).

Многоцентровыми клиническими исследованиями по изучению эффективности Луцентиса и Авастина при ВМД доказан факт существования природной тахифилаксии у 2% пациентов, для которых эти препараты исходно не эффективны, у 10% популяции выявлен факт формирования фармакокинетической толерантности со снижением лечебного эффекта препаратов при повторных инъекциях, лечебный эффект Авастина снижается вдвое после трех инъекций (Ziemssen F, Neuhann IM, Voelker M. Tachyphylaxis and bevacizumab. Ophthalmology 2009; 116:1591-2; author reply 1592-3. Avgikos KN, Horgan SE, Sivaraj RR, et al. Tachyphylaxis and bevacizumab. Ophthalmology 2009;116:1831-2; author reply 1832. Kopal Mithal, Raja Narayanan Switching anti-VEGFs in Tachyphylaxis Br J Ophthalmol published online January 17, 2012).Multicenter clinical trials to study the efficacy of Lucentis and Avastin in AMD have proven the existence of natural tachyphylaxis in 2% of patients for whom these drugs were not initially effective, 10% of the population revealed the formation of pharmacokinetic tolerance with a decrease in the therapeutic effect of the drugs with repeated injections, and the therapeutic effect of Avastin halves after three injections (Ziemssen F, Neuhann IM, Voelker M. Tachyphylaxis and bevacizumab. Ophthalmology 2009; 116: 1591-2; author reply 1592-3. Avgikos KN, Horgan SE, Sivaraj RR, et al. Tachyphylaxis and bevacizumab. Ophthalmology 2009; 116: 1831-2 ; author reply 1832. Kopal Mithal, Raja Narayanan Switching anti-VEGFs in Tachyphylaxis Br J Ophthalmol published online January 17, 2012).

В связи с этим имеется необходимость поиска и разработки фармацевтических композиций, использование которых основано на стратегии сочетания ингибиторов VEGF с другими природными ингибиторами ангиогенеза. Мишенями для такой антиангиогенной терапии могут быть эндотелиальные клетки, пептиды-регуляторы, участвующие в ангиогенезе, рецепторы к ним или гены, отвечающие за синтез про- и/или антиангиогенных пептидов.In this regard, there is a need for the search and development of pharmaceutical compositions, the use of which is based on the strategy of combining VEGF inhibitors with other natural inhibitors of angiogenesis. The targets for such anti-angiogenic therapy may be endothelial cells, regulatory peptides involved in angiogenesis, receptors to them, or genes responsible for the synthesis of pro- and / or anti-angiogenic peptides.

В этом аспекте является актуальной разработка более эффективных регуляторов нарушений ангиогенеза для офтальмологии на основе рекомбинантных пептидов целевого антиангиогенного назначения.In this aspect, the development of more effective regulators of angiogenesis disorders for ophthalmology based on recombinant peptides of targeted antiangiogenic purpose is relevant.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение антиангиогенного эффекта на разных этапах ангиогенеза, при этом опосредующегося через различные биологические мишени.The technical result of the invention is to obtain an anti-angiogenic effect at different stages of angiogenesis, while being mediated through various biological targets.

Пептиды целевого назначения фрагменты трех рекомбинантных пептидов: тумстатина с аминокислотной последовательностью от 69 до 95, эндостатина с аминокислотной последовательностью от 1 до 49 и фактора дифференцировки пигментного эпителия (PEDF) - с аминокислотной последовательностью от 44 до 77 - были получены с помощью биотехнологий. Искусственные гены целевых пептидов, оптимизированные для эффективной экспрессии в бактериальных клетках по составу кодонов, клонировали в плазмидных векторах, содержащих последовательность гена интеина под контролем сильного фагового промотора. В качестве штамма-носителя использовали коллекционный штамм E.coli ER2566, обеспечивающий суперэкспрессию гибридных генетических конструкций и высокую продукцию гибридного белка (Бейрахова К.А. Рекомбинантные полипептиды для терапии глазных заболеваний, сопровождающихся патологическим ангиогенезом. Автореф. дисс. к.х.н. М., 2012).Purpose peptides fragments of three recombinant peptides: tumstatin with an amino acid sequence of 69 to 95, endostatin with an amino acid sequence of 1 to 49 and pigment epithelial differentiation factor (PEDF) with an amino acid sequence of 44 to 77 were obtained using biotechnology. Artificial genes of target peptides optimized for efficient expression in bacterial cells by codon composition were cloned into plasmid vectors containing the intein gene sequence under the control of a strong phage promoter. As the carrier strain, we used the collection strain E.coli ER2566, which provides superexpression of hybrid genetic constructs and high production of the hybrid protein (Beirakhova K.A. Recombinant polypeptides for the treatment of eye diseases accompanied by pathological angiogenesis. Author's abstract. Diss. Ph.D. M., 2012).

Биологическую активность тестируемых пептидов изучали in vitro и in vivo с использованием экспериментальных моделей заболевания глаз, сопровождающихся ангиогенезом роговицы у лабораторных животных с оценкой ангиостатического потенциала изучаемых пептидов.The biological activity of the tested peptides was studied in vitro and in vivo using experimental models of eye disease accompanied by corneal angiogenesis in laboratory animals with an assessment of the angiostatic potential of the studied peptides.

Биологические эффекты целевых пептидов изучали на двух видах культур эндотелиальных клеток (ЭК): SVEC4-10, полученной из регионарных лимфатических узлов мышей С3Н/HeJ (H-2k), трансформированных вирусом SV40, и человеческой линии ЭК-ЕА. Ну 926.The biological effects of target peptides were studied on two types of endothelial cell (EC) cultures: SVEC4-10 obtained from regional lymph nodes of C3H / HeJ mice (H-2k) transformed with SV40 virus and human EC-EA line. Well, 926.

Методы изучения антиангиогенной активности пептидов in vitro включали: цитотоксический, пролиферационный и миграционный тест; а также тест на формирование капилляроподобных структур (КПС).In vitro methods for studying the antiangiogenic activity of peptides included: cytotoxic, proliferation, and migration tests; as well as a test for the formation of capillary-like structures (CPS).

На мышиной культуре ЭК антиангиогенные свойства пептидов изучали в диапазоне концентраций от 0,1 до 20 нМ. В экспериментах с человеческой линией ЭК изучали концентрации от 2,5 до 10240 нМ. Миграцию ЭК для тумстатина определяли в диапазоне концентраций 1280-10240 нМ, для эндостатина 640-10240 нМ, для PEDF - 20-320 нМ. Выбор концентраций основывался на результатах предыдущего теста по оценке их антипролиферативной активности. Образование КПС изучали, добавляя те концентрации пептидов, которые подавляли миграцию ЭК. Они составляли для тумстатина и эндостатина - 1250, 2500, 5000 и 10000 нМ; для PEDF - 20, 40, 80 и 160 нМ. Активность пептидов на культуре ЭК ЕА. Ну 926 сравнивали не только между собой, но и с активностью препарата «Авастин», в концентрации от 10240 нМ до 2,5 нМ.In a mouse EC culture, the antiangiogenic properties of peptides were studied in a concentration range from 0.1 to 20 nM. In experiments with the human EC line, concentrations from 2.5 to 10,240 nM were studied. EC migration for tumstatin was determined in the concentration range of 1280–10240 nM, for endostatin, 640–10240 nM, and for PEDF, 20–320 nM. The choice of concentrations was based on the results of a previous test to evaluate their antiproliferative activity. The formation of CPS was studied by adding those concentrations of peptides that suppressed EC migration. They constituted 1250, 2500, 5000 and 10000 nM for tumstatin and endostatin; for PEDF - 20, 40, 80 and 160 nM. Peptide activity in EC EA culture. Well, 926 was compared not only with each other, but also with the activity of the Avastin preparation, in a concentration from 10,240 nM to 2.5 nM.

Экспериментальные исследования in vivo проводили на глазах кроликов породы шиншилла (половозрелые самцы, весом 2,5-3 кг). Первую модель ангиогенеза формировали путем прошивания роговицы викриловыми швами на двух глазах 30 кроликов (60 глаз). В день прошивания роговицы начинали вводить субконъюнктивально пептиды в расчетных дозах: 7,2 нг PEDF, 96 нг эндостатина, 70,2 нг тумстатина. Инъекции делали ежедневно, в течение 10 дней. В качестве контроля служили правые глаза животных, опытным был левый глаз. Животных выводили из эксперимента на 15 сутки.In vivo experimental studies were performed on the eyes of chinchilla rabbits (mature males weighing 2.5-3 kg). The first model of angiogenesis was formed by flashing the cornea with vikril seams in two eyes of 30 rabbits (60 eyes). On the day of corneal flashing, peptides began to be administered subconjunctively in the estimated doses: 7.2 ng PEDF, 96 ng endostatin, 70.2 ng tumstatin. Injections were given daily for 10 days. The right eyes of animals served as control; the left eye was experienced. Animals were removed from the experiment on day 15.

В качестве второй модели использовали постожоговый ангиогенез роговицы, вводя интрастромально в apex роговицы 0,1 мл 10% раствора щелочи. Модель формировали на правом глазу 33 кроликов (n=33, по 10 глаз на каждый пептид). Пятерым опытным кроликам субконъюнктивально вводили препараты в расчетной дозе, начиная с 1-го дня эксперимента (ранний ангиогенез). Их выводили из эксперимента на 12-е сутки. Оставшимся пятерым кроликам вводили пептиды в десятикратной дозе, начиная с 7-го дня, когда сосудистая сеть уже была сформирована (поздний ангиогенез, аваскулогенная терапия). Инъекции делали в течение 10 дней. Из эксперимента выводили на 30-й день.As a second model, post-burn corneal angiogenesis was used, injecting 0.1 ml of a 10% alkali solution into the corneal apex intrastromally. A model was formed on the right eye of 33 rabbits (n = 33, 10 eyes for each peptide). Five experimental rabbits were given subconjunctival preparations at the calculated dose starting from the 1st day of the experiment (early angiogenesis). They were withdrawn from the experiment on the 12th day. The remaining five rabbits were injected with peptides in a ten-fold dose, starting from the 7th day, when the vasculature was already formed (late angiogenesis, avascular therapy). Injections were given for 10 days. The experiment was withdrawn on the 30th day.

Ангиостатическую активность пептидов на глазах экспериментальных животных оценивали клинически (биомикроскопически, колориметрически), ангиографически и морфологически. Состояние сосудистой стенки изучали с помощью электронной микроскопии.Angiostatic activity of peptides in the eyes of experimental animals was evaluated clinically (biomicroscopically, colorimetrically), angiographically and morphologically. The state of the vascular wall was studied using electron microscopy.

Применение 2-х моделей роговичного ангиогенеза на глазах экспериментальных животных позволило убедиться в наличии у тестируемых пептидов способности прерывать или подавлять процесс новообразования сосудистой сети, а также дать их количественную оценку.The use of 2 models of corneal angiogenesis in the eyes of experimental animals made it possible to verify the presence of the ability of the tested peptides to interrupt or suppress the process of neoplasm of the vasculature, as well as to give a quantitative assessment of them.

Возможность объективного проявления технического результата при использовании изобретения подтверждена достоверными данными, приведенными в примерах, содержащих сведения экспериментального характера, полученные в процессе проведения исследований.The possibility of an objective manifestation of a technical result when using the invention is confirmed by reliable data given in the examples containing experimental information obtained in the course of research.

Для получения фармацевтической композиции, отвечающей изобретению, фрагмент одного из рекомбинантных полипептидов: эндостатина 1-49 или тумстатина - 69-95 или пигментного эндотелиального фактора (PEDF) 44-77, имеющие на С-конце стабилизирующий ProGlyPro кластер как действующее вещество смешивают с фармацевтически приемлемым носителем, при этом действующее вещество и фармацевтически приемлемый носитель находятся в следующем соотношении в мас.%:To obtain a pharmaceutical composition according to the invention, a fragment of one of the recombinant polypeptides: endostatin 1-49 or tumstatin 69-95 or pigment endothelial factor (PEDF) 44-77, having at the C-terminus a stabilizing ProGlyPro cluster as an active substance is mixed with a pharmaceutically acceptable carrier, while the active substance and a pharmaceutically acceptable carrier are in the following ratio in wt.%:

действующее вещество - 3.9×10-7 - 53×10-7 active substance - 3.9 × 10 -7 - 53 × 10 -7

фармацевтически приемлемый носитель - до 100 мас.%.pharmaceutically acceptable carrier - up to 100 wt.%.

Совокупность полученных in vitro экспериментальных данных наглядно иллюстрировала биологическую активность тумстатина, эндостатина, PEDF. Она проявлялась в их способности подавлять разные этапы ангиогенеза: пролиферации, миграции и образовании ЭК КПС. Установлено, что на ранних стадиях ангиогенеза все 3 рекомбинантных пептида в пределах анализируемых доз оказывают дозозависимый эффект. Наиболее мощный антиангиогенный потенциал проявил тумстатин (в дозе 70,2 нг) и PEDF (в дозе 7,2 нг). Экспериментальные данные подтвердили ангиостатическую активность тумстатина, эндостатина, PEDF. In vitro эта активность проявлялась в их способности подавлять пролиферацию (эндостатин, тумстатин, PEDF), миграцию (эндостатин) и формирование ЭК капилляроподобных структур (эндостатин, тумстатин, PEDF) в определенных концентрациях и условиях культивирования.The set of in vitro experimental data clearly illustrated the biological activity of tumstatin, endostatin, PEDF. It manifested itself in their ability to suppress the different stages of angiogenesis: proliferation, migration, and the formation of EC CPS. It was found that in the early stages of angiogenesis, all 3 recombinant peptides within the analyzed doses have a dose-dependent effect. The most powerful anti-angiogenic potential was shown by tumstatin (at a dose of 70.2 ng) and PEDF (at a dose of 7.2 ng). Experimental data confirmed the angiostatic activity of tumstatin, endostatin, PEDF. In vitro, this activity was manifested in their ability to suppress proliferation (endostatin, tumstatin, PEDF), migration (endostatin) and the formation of EC capillary-like structures (endostatin, tumstatin, PEDF) at specific concentrations and culturing conditions.

In vivo антиангиогенный потенциал тумстатина, эндостатина и PEDF выражался сокращением количества новообразованных сосудов на единицу площади, сужением диаметра их просвета и протяженности при одновременном введении с индукторами ангиогенеза. Аваскулогенный потенциал тумстатина проявлялся апоптозом эндотелиальных клеток с последующей резорбцией сосудистой стенки.In vivo, the anti-angiogenic potential of tumstatin, endostatin, and PEDF was expressed by a reduction in the number of newly formed vessels per unit area, a narrowing of their lumen diameter and length while administration of angiogenesis inducers. The avasculogenic potential of tumstatin was manifested by apoptosis of endothelial cells, followed by resorption of the vascular wall.

В качестве фармацевтически приемлемого носителя могут использоваться различные вещества, в зависимости от лекарственной формы препарата, вводимой в организм, и способа введения. В частности, для введения в конъюнктивальную или назальную полость, интравитреально можно использовать дистиллированную воду, возможно и использование других носителей, в частности, глазных пленок. В качестве консерванта может быть использован, в частности, бензалкония хлорид (0,005-0,01%).As a pharmaceutically acceptable carrier, various substances can be used, depending on the dosage form of the drug introduced into the body and the route of administration. In particular, for insertion into the conjunctival or nasal cavity, distilled water can be used intravitreal, it is also possible to use other carriers, in particular eye films. As a preservative, in particular, benzalkonium chloride (0.005-0.01%) can be used.

Перед закапыванием раствор должен разбавляться буфером до конечной концентрации.Before instillation, the solution should be diluted with buffer to a final concentration.

Капли для глаз должны быть изотоничными. Кислотность слезы человека составляет 7,14-7,82. Изотоничный раствор - это тот, который соответствует осмотическому давлению 305 мОсм/л. Для этого используют декстран 40 и 70, декстрозу, пропиленгликоль.Drops for the eyes should be isotonic. The acidity of human tears is 7.14-7.82. An isotonic solution is one that corresponds to an osmotic pressure of 305 mOsm / l. For this, dextran 40 and 70, dextrose, propylene glycol are used.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами и поясняется таблицами.The invention is illustrated by drawings and illustrated in tables.

На табл.1 показано образование капилляроподобных структур ЭК линии ЕА.Ну 926 в присутствии фрагментов тумстатина, энддостатина и PEDF.Table 1 shows the formation of capillary-like structures of the EC line of EA.An 926 in the presence of fragments of tumstatin, endostatin and PEDF.

На Фиг.1 показана морфологическая оценка биологической активности, отражающей, что в концентрации 160 нМ PEDF подавляет пролиферацию ЭК ЕА. Ну 926 и в 4 раза сильнее Авастина; в высоких концентрациях его антимиграционная активность превышает активность терапевтических доз Авастина.Figure 1 shows a morphological assessment of biological activity, reflecting that at a concentration of 160 nm PEDF inhibits the proliferation of EC EA. Well, 926 and 4 times stronger than Avastin; in high concentrations, its anti-migration activity exceeds the activity of therapeutic doses of Avastin.

На Табл.2 отражены результаты экспериментальных исследований in vitro, позволившие произвести расчет предполагаемой терапевтической дозы тестируемых пептидов при субконъюнктивальном способе введения. Дозу пептида на одну инъекцию рассчитывали путем умножения трех составляющих: оптимальной концентрации пептида, полученной в экспериментах in vitro в культуре клеток SVEC 4-10, молярной массы пептида, объема глаза кролика (1,8 см3).Table 2 shows the results of experimental in vitro studies that made it possible to calculate the estimated therapeutic dose of the tested peptides with a subconjunctival route of administration. The dose of the peptide per injection was calculated by multiplying three components: the optimal concentration of the peptide obtained in in vitro experiments in SVEC 4-10 cell culture, the molar mass of the peptide, and the rabbit's eye volume (1.8 cm 3 ).

На Табл.3 представлена количественная морфометрическая и колориметрическая оценка биологической активности антиангиогенных пептидов.Table 3 presents a quantitative morphometric and colorimetric assessment of the biological activity of antiangiogenic peptides.

Изобретение иллюстрируется примерами по разработке и созданию моделей различных стадий ангиогенеза для оценки биологической активности тумстатина, эндостатина, PEDF (пример 1); по разработке способов количественной оценки биологической активности тумстатина, эндостатина, PEDF in vitro и in vivo (пример 2); по экспериментальной оценке биологической активности тумстатина, эндостатина, PEDF in vitro (пример 3); по экспериментальной оценке биологической активности тумстатина, эндостатина, PEDF in vivo (пример 4), по приготовлению растворов для введения в конъюнктивальную полость, субконъюнктивально и интравитреально (примеры 5-11).The invention is illustrated by examples for the development and creation of models of various stages of angiogenesis to assess the biological activity of tumstatin, endostatin, PEDF (example 1); to develop methods for quantifying the biological activity of tumstatin, endostatin, PEDF in vitro and in vivo (example 2); on an experimental assessment of the biological activity of tumstatin, endostatin, PEDF in vitro (example 3); according to an experimental assessment of the biological activity of tumstatin, endostatin, PEDF in vivo (example 4), to prepare solutions for insertion into the conjunctival cavity, subconjunctival and intravitreal (examples 5-11).

Пример 1. Использована двухуровневая биологическая система тестирования, в которой первый уровень был представлен исследованиями in vitro, а второй уровень - экспериментами in vivo. Каждый из уровней был сформирован несколькими моделями ангиогенеза, представлявшими последовательные этапы сборки сосудистой сети. Доказательность экспериментальной базы, полученной in vitro, усиливали, используя два вида культур (мышиные ЭК SVEC4-10 и человеческие - ЕА. Ну 926) и серию контролей (базовый, положительный и дополнительный контроль).Example 1. A two-level biological testing system was used, in which the first level was represented by in vitro studies, and the second level by in vivo experiments. Each of the levels was formed by several models of angiogenesis, representing the successive stages of the assembly of the vascular network. The evidence of the in vitro experimental base was enhanced using two types of cultures (mouse EC SVEC4-10 and human EC - EA. Well 926) and a series of controls (basic, positive and additional control).

Выявленный in vitro антиангиогенный потенциал рекомбинантных пептидов изучали in vivo на двух экспериментальных моделях заболеваний глаз, сопровождающихся ангиогенезом в роговице. На первой модели (30 кроликов, 60 глаз) потенциальные ангиостатики вводили одновременно с индукторами ангиогенеза. В качестве индуктора выступали викриловые нити. Известно, что реакция окружающих тканей на викрил умеренно выражена; викриловые нити рассасываются в процессе гидролиза с образованием гликолевой и молочной кислот, являющихся естественным компонентом жизнедеятельности тканей. Это исключает системную (общую) реакцию на викрил. Провоспалительный и ангиостимулирующий эффекты викрила при прошивании им роговицы кролика нарастают постепенно, а затем, также постепенно нивелируются в связи с рассасыванием. Процесс рассасывания начинается с 12 дня, что ограничивает сроки наблюдения за моделью ангиогенеза, и, как следствие, влияет на трактовку отдаленных результатов. Поэтому данная модель была использована для тестирования активности пептидов на ранних этапах ангиогенеза. При этом пептиды начинали вводить со дня прошивания роговицы. День индукции ангиогенеза и день его блокирования пептидами ангиостатического назначения совпадали.The in vitro antiangiogenic potential of recombinant peptides revealed was studied in vivo in two experimental models of eye diseases accompanied by angiogenesis in the cornea. In the first model (30 rabbits, 60 eyes), potential angiostatics were administered simultaneously with angiogenesis inducers. Vicrylic filaments acted as an inductor. It is known that the reaction of surrounding tissues to vicryl is moderately pronounced; vikrilovy threads are absorbed during hydrolysis with the formation of glycolic and lactic acids, which are a natural component of tissue activity. This eliminates a systemic (general) reaction to vicryl. The pro-inflammatory and angiostimulating effects of Vicryl when flashing a rabbit’s cornea gradually increase, and then, they also gradually level due to resorption. The resorption process begins from day 12, which limits the time period for observing the angiogenesis model, and, as a result, affects the interpretation of long-term results. Therefore, this model was used to test the activity of peptides in the early stages of angiogenesis. In this case, the peptides began to be administered from the day the cornea was flashed. The day of induction of angiogenesis and the day of its blocking by angiostatic peptides coincided.

На второй модели (36 кроликов, по 10 глаз на каждый пептид, 6 глаз-контроль) изучали возможность прерывания ангиогенеза на ранних и поздних стадиях (аваскулогенная терапия). Модель переднего ангиогенеза фомировали путем введения интрастромально в apex роговицы 0,1 мл3 10% раствора едкого натрия. В отличие от предыдущей модели, щелочь признана более мощным индуктором ангиогенеза. Токсический парез капилляров и снижение циркуляции крови при щелочном ожоге роговицы приводят к развитию тканевой и клеточной гипоксии. Стимуляция ангиогенеза идет в 2 этапа: на этапе нанесения ожога (ранний ангиогенез) и на этапе репаративных процессов в условиях развивающейся и нарастающей гипоксии. В условиях гипоксии, запускающей рост новых сосудов, выраженность ангиогенеза достигает максимума. Процесс формирования новых кровеносных сосудов можно наблюдать в течение длительного периода времени, что позволяет использовать данную модель в качестве модели и раннего, и позднего ангиогенеза.In the second model (36 rabbits, 10 eyes per peptide, 6 eyes control), the possibility of interruption of angiogenesis at the early and late stages (avascular therapy) was studied. The model of anterior angiogenesis was formed by injection of 0.1 ml of 3 10% sodium hydroxide solution intrastromically into the corneal apex. Unlike the previous model, alkali is recognized as a more powerful inducer of angiogenesis. Toxic paresis of capillaries and a decrease in blood circulation during an alkaline burn of the cornea lead to the development of tissue and cell hypoxia. Stimulation of angiogenesis proceeds in 2 stages: at the stage of applying a burn (early angiogenesis) and at the stage of reparative processes in conditions of developing and increasing hypoxia. In conditions of hypoxia, which triggers the growth of new vessels, the severity of angiogenesis reaches a maximum. The formation of new blood vessels can be observed over a long period of time, which allows the use of this model as a model of both early and late angiogenesis.

Ангиостатический потенциал рекомбинантных фрагментов тумстатина, эндостатина и PEDF тестировали на этапе раннего и позднего ангиогенеза. В первом случае тестируемые пептиды вводили одновременно с индукторами ангиогенеза, в качестве которых выступали викриловые швы (1 модель) или 10% раствор едкого натрия (щелочной ожог, 2 модель). Во втором случае тумстатин, эндостатин и PEDF вводили, начиная с 7-го дня, когда сосудистая сеть уже была сформирована (поздний ангиогенез, аваскулогенная терапия, 2 модель.) Вросшие в роговицу сосуды уже образовывали "венчик", в котором дифференцировались полноценные почти «зрелые» сосуды с кровотоком.The angiostatic potential of recombinant fragments of tumstatin, endostatin and PEDF was tested at the stage of early and late angiogenesis. In the first case, the test peptides were administered simultaneously with angiogenesis inducers, which were vicryl sutures (1 model) or 10% sodium hydroxide solution (alkaline burn, 2 model). In the second case, tumstatin, endostatin and PEDF were administered starting from the 7th day, when the vasculature was already formed (late angiogenesis, avascular therapy, model 2). The vessels that grew in the cornea already formed a “corolla”, in which nearly full “ mature "vessels with blood flow.

Применение 2-х моделей роговичного ангиогенеза на глазах экспериментальных животных позволяло убедиться в наличии у тестируемых пептидов способности прерывать или подавлять процесс новообразования сосудистой сети, а также дать их количественную оценку.The use of 2 models of corneal angiogenesis in the eyes of experimental animals made it possible to verify the presence of the ability of the tested peptides to interrupt or suppress the process of neoplasm of the vasculature, as well as to give a quantitative assessment of them.

Пример 2. При проведении экспериментальных исследований in vitro были разработаны и апробированы следующие экспертные критерии, позволяющие дать комплексную количественную оценку биологической активности пептидов:Example 2. When conducting experimental studies in vitro, the following expert criteria were developed and tested to allow a comprehensive quantitative assessment of the biological activity of peptides:

- индекс выживаемости ЭК (% от контроля, цитотоксический тест);- EC survival index (% of control, cytotoxic test);

- индекс пролиферации (% от контроля, пролиферационный тест);- proliferation index (% of control, proliferation test);

- изменение ширины линии монослоя (пиксели, % от исходной ширины, миграционный тест);- change in the line width of the monolayer (pixels,% of the original width, migration test);

- изменение количества мигрировавших клеток (шт. миграционный тест);- change in the number of migrated cells (pcs. migration test);

- длину и количество тяжей (тест на формирование КПС);- the length and number of cords (test for the formation of the KPS);

- количество агрегатов (тест на формирование КПС).- the number of units (test for the formation of the KPS).

При проведении экспериментальных исследований in vivo было использовано несколько следующих экспертных критериев, позволяющих дать комплексную количественную оценку биологической активности пептидов:When conducting in vivo experimental studies, several of the following expert criteria were used to provide a comprehensive quantitative assessment of the biological activity of peptides:

- плотность васкуляризации роговицы (в баллах, пикселях; клинически, ангиографически и колориметрически);- density of corneal vascularization (in points, pixels; clinically, angiographically and colorimetrically);

- площадь помутнения роговицы (в пикселях, колориметрически);- area of corneal opacity (in pixels, colorimetric);

- количество новообразованных сосудов на единицу площади среза в зоне просмотра (морфометрически);- the number of newly formed vessels per unit area of the slice in the viewing area (morphometrically);

- показатель суммарного просвета сосудов на срезе (в пикселях, колориметрически и морфометрически);- an indicator of the total lumen of blood vessels on the slice (in pixels, colorimetric and morphometric);

- индекс васкуляризации лимбо-роговичной зоны (морфологически);- vascularization index of the limb-corneal zone (morphologically);

- полуколичественная оценка ИГХ-реакции с маркером ЭК-CD31.- semi-quantitative assessment of the IHC reaction with the marker EC-CD31.

Разработанная система тестирования, включающая в совокупности 4 модели ангиогенеза in vitro и 2 модели in vivo, позволила получить доказательную базу (13 экспертных количественных показателей) для обоснования подходов к альтернативной стратегии антиангиогенной терапии с помощью рекомбинантных эндогенных антиангиогенных пептидов, предназначенных для терапии глазных заболеваний, ассоциированных с ангиогенезом, исключающей или дополняющей лечение препаратами VEGF-зависимого механизма действия.The developed testing system, which together includes 4 models of in vitro angiogenesis and 2 in vivo models, made it possible to obtain an evidence base (13 expert quantitative indicators) to substantiate approaches to an alternative strategy of antiangiogenic therapy using recombinant endogenous antiangiogenic peptides intended for the treatment of eye diseases associated with angiogenesis, excluding or supplementing the treatment with drugs of VEGF-dependent mechanism of action.

Пример 3. В экспериментальных исследованиях in vitro на культуре ЭК линии SVEC 4-10 все 3 тестируемых пептида проявили антиангиогенную активность в диапазоне изученных концентраций (0,1 нМ, 1 нМ, 10 нМ и 20 нМ):Example 3. In in vitro experimental studies on a culture of EC line SVEC 4-10, all 3 tested peptides showed antiangiogenic activity in the range of studied concentrations (0.1 nm, 1 nm, 10 nm and 20 nm):

Эндостатин в концентрациях 0,1 нМ, 1 нМ, 10 нМ и 20 нМ не обладал цитотоксической активностью и способностью подавлять пролиферацию ЭК, но блокировал образование КПС в концентрации 10 нМ, рекомендуемой для дальнейших исследований. Тумстатин оказывал слабый цитотоксический эффект, но блокировал пролиферацию ЭК и образование КПС в концентрация 10 нМ, эта концентрация была использована для последующих исследований. PEDF оказывал максимальный цитотоксический эффект, блокировал пролиферацию ЭК и образование КПС в концентрации 1 нМ, она была выбрана для дальнейших исследований.Endostatin in concentrations of 0.1 nM, 1 nM, 10 nM and 20 nM did not have cytotoxic activity and the ability to suppress EC proliferation, but blocked the formation of CPS at a concentration of 10 nM, recommended for further studies. Tumstatin had a weak cytotoxic effect, but blocked the proliferation of EC and the formation of CPS at a concentration of 10 nM, this concentration was used for subsequent studies. PEDF exerted the maximum cytotoxic effect, blocked the proliferation of EC and the formation of CPS at a concentration of 1 nM, it was chosen for further studies.

На культуре ЭК человеческой линии ЕА. Ну 926 все 3 тестируемых пептида в диапазоне изученных концентраций проявили биологическую активность. Характер биологического эффекта зависел от концентрации пептида и процентного содержания ЭТС в культуральной среде; а также, от этапа ангиогенеза (пролиферация/миграция /формирование КПС).On the culture of EC human line EA. Well, 926 all 3 tested peptides in the range of studied concentrations showed biological activity. The nature of the biological effect depended on the concentration of the peptide and the percentage of ETS in the culture medium; as well as from the stage of angiogenesis (proliferation / migration / formation of CPS).

Эндостатин подавлял пролиферацию ЭК ЕА. Ну 926 в концентрациях 2,5, 5, 5120 и 10240 нМ (5% ЭТС, p<0,05), ингибировал миграцию в концентрациях 1280 и 10240 нМ (5% ЭТС, p<0,01), 2560 и 5120 нМ (10% ЭТС, p<0,05); ингибировал формирование КПС в концентрациях 1250 и 2500 нМ (5% и 10% ЭТС p<0,05 и p<0,05, соответственно).Endostatin inhibited the proliferation of EC EA. Well, 926 at concentrations of 2.5, 5, 5120 and 10,240 nM (5% ETS, p <0.05), inhibited migration at concentrations of 1280 and 10,240 nM (5% ETS, p <0,01), 2560 and 5120 nM (10% ETS, p <0.05); inhibited the formation of CPS at concentrations of 1250 and 2500 nM (5% and 10% ETS p <0.05 and p <0.05, respectively).

Тумстатин подавлял пролиферацию ЭК ЕА. Ну 926 в концентрациях 2560 и 10240 нМ (5% ЭТС, p<0,05), не влиял на миграцию ЭК ни при каких условиях, ингибировал формирование КПС в концентрациях 1250, 2500, 5000 и 10000 нМ, достоверно уменьшая длину (2,5% ЭТС, p<0,05), количество тяжей (p<0,01) и клеточных агрегатов (p<0,01), что свидетельствовало об ингибировании и прямого/и разветвленного ангиогенеза.Tumstatin suppressed proliferation of EC EA. Well, 926 at concentrations of 2560 and 10240 nM (5% ETS, p <0.05), did not affect EC migration under any conditions, inhibited the formation of CPS at concentrations of 1250, 2500, 5000, and 10000 nM, significantly reducing the length (2, 5% ETS, p <0.05), the number of strands (p <0.01) and cell aggregates (p <0.01), which indicated inhibition of both direct / and branched angiogenesis.

PEDF ингибировал пролиферацию ЭК в концентрациях 20, 40, 80 и 160 нМ (5% ЭТС, p<0,01), в концентраци 160 нМ блокировал пролиферацию (10% ЭТС, p<0,05), подавлял формирование КПС в концентрациях 20 и 80 нМ (2,5% ЭТС), уменьшая количество тяжей (p<0,01) и агрегатов ЭК (p<0,01) и ингибируя разветвленный ангиогенез.PEDF inhibited EC proliferation at concentrations of 20, 40, 80, and 160 nM (5% ETS, p <0.01), at a concentration of 160 nM blocked proliferation (10% ETS, p <0.05), suppressed the formation of CPS at concentrations of 20 and 80 nM (2.5% ETS), decreasing the number of strands (p <0.01) and EC aggregates (p <0.01) and inhibiting branched angiogenesis.

Авастин ингибировал пролиферацию ЭК ЕА.Ну926 в концентрациях 2,5, 5, 10 и 20 нМ (2,5%, 5% и 10% ЭТС, p<0,01), 640, 1280, 2560, 5120 и 10240 нМ (5% и 10% ЭТС, p<0,01), тормозил миграцию в концентрации 5 нМ (10% ЭТС, p<0,01) и ингибировал КПС в концентрации 5 нМ, снижая длину тяжей (2,5% ЭТС, p<0,01, табл.1).Avastin inhibited the proliferation of EC EA.Nu926 at concentrations of 2.5, 5, 10 and 20 nM (2.5%, 5% and 10% ETS, p <0.01), 640, 1280, 2560, 5120 and 10240 nM ( 5% and 10% ETS, p <0.01), inhibited migration at a concentration of 5 nM (10% ETS, p <0.01) and inhibited KPS at a concentration of 5 nM, reducing the length of strands (2.5% ETS, p <0.01, table 1).

Пример 4. Установлено, что на ранних стадиях ангиогенеза все 3 рекомбинантных пептида в пределах анализируемых доз оказывают дозозависимый эффект. Наиболее мощный антиангиогенный потенциал проявил тумстатин (в дозе 70,2 нг) и PEDF (в дозе 7,2 нг) (табл.2). Эффект проявлялся достоверным снижением индекса васкуляризации лимба и роговицы (p<0,001), уменьшением количества (p<0,001) и протяженности сосудов, распространяющихся с лимба в оптическую зону роговицы опытных глаз кроликов по сравнению с контрольными. Клинически (ad oculus) сосуды в опытных глазах не выявлялись. Биомикроскопически их удавалось идентифицировать на увеличении × 16. По степени выраженности биологических эффектов эндостатин уступал им. Морфологические исследования подтвердили клинически выявляемые эффекты. Кроме того, на световом уровне обращала на себя внимание различная степень выраженности отека (плотность и глубина распространения) и клеточной инфильтрации роговицы вокруг экспериментальных швов. Инфильтрат преимущественно состоял из лимфоцитов, плазмоцитов и эозинофилов (табл.3). Пептиды достоверно снижали количество клеточных элементов в инфильтрате, развившемся вокруг викриловых швов. Сравнительные аспекты количественной оценки противоотечного и противовоспалительного эффекта антиангиогенных пептидов продемонстрировали преимущества тумстатина и PEDF перед эндостатином вявленный биологический эффект тумстатина и PEDF, по-видимому, можно объяснить ингибированием секреции VEGF, ответственной за проницаемость сосудистой стенки.Example 4. It was found that in the early stages of angiogenesis, all 3 recombinant peptides within the analyzed doses have a dose-dependent effect. The most powerful anti-angiogenic potential was shown by tumstatin (at a dose of 70.2 ng) and PEDF (at a dose of 7.2 ng) (Table 2). The effect was manifested by a significant decrease in the vascularization index of the limb and the cornea (p <0.001), a decrease in the number (p <0.001) and the length of the vessels extending from the limb into the optical zone of the cornea of the experimental rabbit eyes compared with the control ones. Clinically (ad oculus) vessels in the experimental eyes were not detected. They could be identified biomicroscopically at a magnification of × 16. In terms of the severity of the biological effects, endostatin was inferior to them. Morphological studies confirmed clinically detectable effects. In addition, at the light level, a different degree of severity of edema (density and depth of distribution) and cellular infiltration of the cornea around the experimental sutures attracted attention. The infiltrate mainly consisted of lymphocytes, plasmocytes and eosinophils (Table 3). Peptides significantly reduced the number of cellular elements in the infiltrate that developed around the vicryl joints. Comparative aspects of the quantitative assessment of the decongestant and anti-inflammatory effect of antiangiogenic peptides demonstrated the advantages of tumstatin and PEDF over endostatin. The apparent biological effect of tumstatin and PEDF can apparently be explained by inhibition of VEGF secretion, which is responsible for permeability of the vascular wall.

Возможность подавлять поздние стадии ангиогенеза или аваскулогенный потенциал оценивали на второй модели ангиогенеза. Он выявлен у одного тумстатина в 10-кратной терапевтической дозе. Клинически значимый эффект развивался на глазах кроликов после 5 инъекций. Он проявлялся снижением плотности новообразованных сосудов в паралимбальной зоне роговицы, регрессией концевой части наиболее разветвленного отдела новообразованных сосудов, сокращением диаметра «зрелых» сосудов с циркулирующим кровотоком, запустеванием мелких сосудов. Эндостатин оказывал эффект исключительно на ранних стадиях постожогового ангиогенеза (1-5 день) и также в 10-кратной дозе. Он проявлялся снижением плотности сосудистой лимбальной сети. По мере того, как сосудистая сеть заканчивала свое формирование (с 7 дня), активность пептида нивелировалась.The ability to suppress late stages of angiogenesis or avascular potential was evaluated in the second model of angiogenesis. It was detected in one tumstatin in a 10-fold therapeutic dose. A clinically significant effect developed in the eyes of rabbits after 5 injections. It was manifested by a decrease in the density of newly formed vessels in the paralymbal zone of the cornea, regression of the end of the most branched section of the newly formed vessels, a reduction in the diameter of “mature” vessels with circulating blood flow, and neglect of small vessels. Endostatin exerted an effect exclusively in the early stages of post-burn angiogenesis (1-5 days) and also in a 10-fold dose. It was manifested by a decrease in the density of the vascular limbal network. As the vasculature completed its formation (from day 7), the activity of the peptide was leveled.

Пример 5. Приготовление раствора для введения в конъюнктивальную полость с использованием фрагмента эндостатина.Example 5. The preparation of a solution for injection into the conjunctival cavity using a fragment of endostatin.

В качестве активного начала используют фрагмент эндостатина 1-49 в концентрациях от 53,4 мкг пептида до 534 мкг на 1 л раствора; что соответствует 5,3×10-7 - 53×10-7 мас.% действующего вещества. В качестве носителя можно использовать дистиллированную воду, которую добавляют до 100%. Перед закапыванием раствор должен разбавляться буфером до конечной концентрации.As an active principle, a fragment of endostatin 1-49 is used in concentrations from 53.4 μg of the peptide to 534 μg per 1 liter of solution; which corresponds to 5.3 × 10 -7 - 53 × 10 -7 wt.% the active substance. As a carrier, you can use distilled water, which is added up to 100%. Before instillation, the solution should be diluted with buffer to a final concentration.

Капли для глаз должны быть изотоничными. Кислотность слезы человека составляет 7,14-7,82. Изотоничный раствор - это тот, который соответствует осмотическому давлению 305 мОсм/л. Для этого используют декстран 40 и 70, декстрозу, пропиленгликоль.Drops for the eyes should be isotonic. The acidity of human tears is 7.14-7.82. An isotonic solution is one that corresponds to an osmotic pressure of 305 mOsm / l. For this, dextran 40 and 70, dextrose, propylene glycol are used.

Раствор может быть дополнен вискоэластичными веществами, удлиняющими продолжительность действия и удержания на поверхности глазного яблока, например, гелями или метилцеллюлозой. Для предотвращения распада активного вещества могут быть использованы антиоксиданты, например бисульфит или тиосульфат и др. Объем 1 капли для глаз и носа составляет 10 мкл.The solution can be supplemented with viscoelastic substances that extend the duration of action and retention on the surface of the eyeball, for example, gels or methyl cellulose. Antioxidants, such as bisulfite or thiosulfate, etc. can be used to prevent the breakdown of the active substance. The volume of 1 drop for the eyes and nose is 10 μl.

Пример 6. Приготовление раствора для субконъюнктивального введения с использованием фрагмента эндостатина.Example 6. Preparation of a solution for subconjunctival administration using a fragment of endostatin.

В качестве активного начала используют фрагмент эндостатина 1-49 в концентрациях от 53,4 мкг пептида до 534 мкг на 1 л раствора; в качестве растворителя можно использовать физиологический раствор, который добавляют до 100%. Расчет объема раствора для однократного введения производят с учетом рекомендуемой дозы: не - более 0,3-0,5 мл, тот же объем используется и для ретробульбарных инъекций.As an active principle, a fragment of endostatin 1-49 is used in concentrations from 53.4 μg of the peptide to 534 μg per 1 liter of solution; physiological saline can be used as a solvent, which is added up to 100%. The calculation of the volume of the solution for a single injection is carried out taking into account the recommended dose: not more than 0.3-0.5 ml, the same volume is used for retrobulbar injections.

Пример 7. Приготовление раствора для введения в конъюнктивальную полость с использованием фрагмента тумстатина.Example 7. Preparation of a solution for injection into the conjunctival cavity using a fragment of tumstatin.

В качестве активного начала используют фрагмент тумстатина 69-95 в концентрациях от 38,7 мкг пептида до 387 мкг на 1 л раствора; что соответствует 3.9×10-7 - 39×10-7 мас.% действующего вещества. В качестве раствора можно использовать дистиллированную воду, которую добавляют до 100%. Изотоничность капельного раствора достигают, добавляя декстран/декстроза/пропиленгликоль в количестве, достаточном для достижения осмотического давления 305 мОсм/л. Раствор может быть дополнен вискоэластичными веществами, удлиняющими продолжительность действия и удержания на поверхности глазного яблока, например, гелями или метилцеллюлозой. Для предотвращения распада активного вещества могут быть использованы антиоксиданты, например бисульфит или тиосульфат.A fragment of tumstatin 69-95 is used as an active principle in concentrations from 38.7 μg of the peptide to 387 μg per 1 liter of solution; which corresponds to 3.9 × 10 -7 - 39 × 10 -7 wt.% the active substance. As a solution, distilled water can be used, which is added up to 100%. The isotonicity of the droplet solution is achieved by adding dextran / dextrose / propylene glycol in an amount sufficient to achieve an osmotic pressure of 305 mOsm / L. The solution can be supplemented with viscoelastic substances that extend the duration of action and retention on the surface of the eyeball, for example, gels or methyl cellulose. Antioxidants such as bisulfite or thiosulfate can be used to prevent the breakdown of the active substance.

Пример 8. Приготовление раствора для субконъюнктивального введения с использованием фрагмента тумстатина.Example 8. Preparation of a solution for subconjunctival administration using a fragment of tumstatin.

В качестве активного начала используют фрагмент тумстатина в концентрациях от 38,7 мкг пептида до 387 мкг на 1 л раствора; что соответствует 3.9×10-7 - 39.0×10-7 мас.% действующего вещества. В качестве растворителя можно физиологический раствор, который добавляют до 100%. Расчет объема раствора для однократного введения производят с учетом рекомендуемой дозы: 0,1-0,3 мл.As an active principle, a fragment of tumstatin is used in concentrations from 38.7 μg of the peptide to 387 μg per 1 liter of solution; which corresponds to 3.9 × 10 -7 - 39.0 × 10 -7 wt.% of the active substance. As a solvent, physiological saline can be added, which is added up to 100%. The calculation of the volume of the solution for a single injection is carried out taking into account the recommended dose: 0.1-0.3 ml.

Пример 9. Приготовление раствора для введения в конъюнктивальную полость с использованием фрагмента PEDF.Example 9. Preparation of a solution for injection into the conjunctival cavity using a PEDF fragment.

В качестве активного начала используют фрагмент PEDF 44-77 в концентрациях от 4,0 мкг пептида до 40 мкг на 1 л раствора; что соответствует 4.0×10-7 - 40.0×10-7 мас.% действующего вещества. В качестве раствора можно использовать дистиллированную воду, которую добавляют до 100%. Изотоничность капельного раствора достигают, добавляя декстран/декстроза/пропиленгликоль в количестве, достаточном для достижения осмотического давления 305 мОсм/л. Раствор может быть дополнен вискоэластичными веществами, удлиняющими продолжительность действия и удержания на поверхности глазного яблока, например гелями или метилцеллюлозой. Для предотвращения распада активного вещества могут быть использованы антиоксиданты, например бисульфит или тиосульфат. Рекомендуемая доза для однократной инстилляции - 10 мкл.As an active principle, a PEDF 44-77 fragment is used in concentrations from 4.0 μg of peptide to 40 μg per 1 liter of solution; which corresponds to 4.0 × 10 -7 - 40.0 × 10 -7 wt.% of the active substance. As a solution, distilled water can be used, which is added up to 100%. The isotonicity of the droplet solution is achieved by adding dextran / dextrose / propylene glycol in an amount sufficient to achieve an osmotic pressure of 305 mOsm / L. The solution can be supplemented with viscoelastic substances that extend the duration of action and retention on the surface of the eyeball, for example, gels or methyl cellulose. Antioxidants such as bisulfite or thiosulfate can be used to prevent the breakdown of the active substance. The recommended dose for a single instillation is 10 μl.

Пример 10. Приготовление раствора для субконъюнктивального введения с использованием фрагмента PEDF.Example 10. Preparation of a solution for subconjunctival administration using a PEDF fragment.

В качестве активного начала используют фрагмент тумстатина в концентрациях от 4,0 мкг пептида до 400 мкг на 1 л раствора; в качестве растворителя можно физиологический раствор, который добавляют до 100%. Расчет объема раствора для однократного введения производят с учетом рекомендуемой дозы: 0,1-0,3 мл.As an active principle, a tumstatin fragment is used in concentrations from 4.0 μg of peptide to 400 μg per 1 liter of solution; as a solvent, physiological saline can be added, which is added up to 100%. The calculation of the volume of the solution for a single injection is carried out taking into account the recommended dose: 0.1-0.3 ml.

Пример 11. Приготовление раствора для интравитреального введения.Example 11. Preparation of a solution for intravitreal administration.

Доза, определенная для введения in vitro для PEDF - 1 нМ (Mr 4043 Да), то есть 4 мкг пептида на 1 л конечного объема (4×10-7 мас.%). Доза, определенная для введения in vitro для Тумстатина,- молекулярная масса 3872 Да. Рассчитанная доза: 10 нМ. 10 наномолей тумстатина весят 39 мкг. Количество тумстатина на одну инъекцию составляет 39 мкг/1000 мл*1,8 мл=70,2 нг. В качестве растворителя можно использовать физиологический раствор, который добавляют до 100%. Расчет объема раствора для однократного интравитреального введения производят с учетом рекомендуемой дозы: 0,05 мл.The dose determined for in vitro administration for PEDF is 1 nM (Mr 4043 Da), i.e. 4 μg of peptide per 1 L of the final volume (4 × 10 -7 wt.%). The dose determined for in vitro administration for Tumstatin is a molecular weight of 3872 Da. The calculated dose: 10 nm. 10 nanomoles of tumstatin weigh 39 mcg. The amount of tumstatin per injection is 39 μg / 1000 ml * 1.8 ml = 70.2 ng. As a solvent, physiological saline can be used, which is added up to 100%. Calculation of the solution volume for a single intravitreal administration is based on the recommended dose: 0.05 ml.

Таким образом, предлагаемые пептиды включаются в универсальный механизм подавления ангиогенеза при глазной патологии на ключевых позициях: активации эндотелиальных клеток и могут быть использованы в составе фармацевтической композиции для введения в конъюнктивальную или назальную полость и для субъконъюнктивального или интравитреального введения.Thus, the proposed peptides are included in the universal mechanism of suppression of angiogenesis in ocular pathology at key positions: activation of endothelial cells and can be used as part of a pharmaceutical composition for administration into the conjunctival or nasal cavity and for subconjunctival or intravitreal administration.

Табл.1Table 1 Культивирование ЭК линии ЕА. Ну926 в присутствии:Cultivation of EC line EA. Well 926 in the presence of: Средняя длина тяжей, образованных ЭК линии ЕА. Ну926 (в пикселях)The average length of the cords formed by EC line EA. Well 926 (in pixels) Количество тяжей, образованных ЭК линии ЕА. Ну926The number of cords formed by EC line EA. Well 926 Количество агрегатов, образованных ЭК линии ЕА. Ну926The number of aggregates formed by EC line EA. Well 926 среды DMEM/F12 с добавлением 2,5% ЭТС (спонтанный уровень)DMEM / F12 medium with the addition of 2.5% ETS (spontaneous level) 182,7±2,4182.7 ± 2.4 63,8±2,163.8 ± 2.1 50,1±2,350.1 ± 2.3 bFGF, 20 г/млbFGF, 20 g / ml 258,6±4,8***258.6 ± 4.8 *** 81±2,0*81 ± 2.0 * 67,1±2,1*67.1 ± 2.1 * Авастин, 5 нМAvastin, 5 nM 165,2±2,3***165.2 ± 2.3 *** 73,3±3,1*73.3 ± 3.1 * 59,1±2,6**59.1 ± 2.6 ** Тумстатин 1250 нМTumstatin 1250 nm 169,1±5,6*169.1 ± 5.6 * 40,8±2,6***40.8 ± 2.6 *** 30,9±2,4***30.9 ± 2.4 *** Тумстатин 2500 нМTumstatin 2500 nM 160,6±7,4**160.6 ± 7.4 ** 34,6±2,1***34.6 ± 2.1 *** 24,3±1,4***24.3 ± 1.4 *** Тумстатин 5000 нМTumstatin 5000 nM 154,1±10,2***154.1 ± 10.2 *** 28,0±2,2***28.0 ± 2.2 *** 20,9±1,3***20.9 ± 1.3 *** Тумстатин 10000 нМTumstatin 10000 nM 213,7±7,5***213.7 ± 7.5 *** 41,4±3,3***41.4 ± 3.3 *** 32,1±2,4***32.1 ± 2.4 *** Эндостатин 1250 нМEndostatin 1250 nM 154,1±2,7***154.1 ± 2.7 *** 76,2±5,6*76.2 ± 5.6 * 65,1±5,7***65.1 ± 5.7 *** Эндостатин 2500 нМEndostatin 2500 nM 153,4±3,4***153.4 ± 3.4 *** 71,1±7,071.1 ± 7.0 59,8±6,4***59.8 ± 6.4 *** Эндостатин 5000 нМEndostatin 5000 nM 182,5±4,0182.5 ± 4.0 66,5±6,066.5 ± 6.0 56,4±5,4***56.4 ± 5.4 *** Эндостатин 10000 нМEndostatin 10,000 nM 183,1±4,0183.1 ± 4.0 55,9±5,955.9 ± 5.9 47,1±5,347.1 ± 5.3 PEDF, 20 нМPEDF, 20 nM 187,3±4,4***187.3 ± 4.4 *** 48,8±3,9**48.8 ± 3.9 ** 37,7±4,2**37.7 ± 4.2 ** PEDF, 40 нМPEDF, 40 nM 101,4±11,1***101.4 ± 11.1 *** 10,9±5,6***10.9 ± 5.6 *** 5,5±3,4***5.5 ± 3.4 *** PEDF, 80 нМPEDF, 80 nM 72,4±14,0***72.4 ± 14.0 *** 5,2±3,9***5.2 ± 3.9 *** 3,6±2,9***3.6 ± 2.9 *** PEDF, 160 нМPEDF, 160 nM 183,4±8,1183.4 ± 8.1 28,8±10,4***28.8 ± 10.4 *** 22,2±8,0***22.2 ± 8.0 *** Достоверность отличий от спонтанного уровня: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.Reliability of differences from the spontaneous level: * - p <0.05; ** - p <0.01; *** - p <0.001.

Табл.2Table 2 Название пептидаPeptide name Концентрация, нМConcentration, nm Молярная масса, г/мольMolar mass, g / mol Кол-во пептида на 1 инъекцию, нгThe number of peptide per 1 injection, ng Десятикратная доза, нгTen-fold dose, ng ТумстатинTumstatin 1010 38703870 70,270,2 702702 ЭндостатинEndostatin 1010 53385338 9696 960960 PEDFPedf 1one 40444044 7,27.2 7272

Табл.3Table 3 Тестируемый пептидTest peptide Тестируемый глазTest eye Колориметрическая оценкаColorimetric rating Морфометрическая оценкаMorphometric evaluation Количество пикселей (Mcp.±m)Number of Pixels (Mcp. ± m) Индекс васкуляризации (Mcp.±m)Vascularization Index (Mcp. ± m) Количество сосудов на срезе, шт. (Mcp.±m)The number of vessels on the cut, pcs. (Mcp. ± m) Тумстатин (n=10)Tumstatin (n = 10) КонтрольThe control 128830±1115128830 ± 1115 0,030,03 90±1790 ± 17 ОпытExperience 73788±1491*73788 ± 1491 * 0,01*0.01 * 33±5*33 ± 5 * PEDF (n=10)PEDF (n = 10) КонтрольThe control 243734±1125243734 ± 1125 0,0160.016 76±876 ± 8 ОпытExperience 64974±1234*64974 ± 1234 * 0,008*0.008 * 38±5*38 ± 5 * Эндостатин (n=10)Endostatin (n = 10) КонтрольThe control 102882±1112102882 ± 1112 0,020.02 83±683 ± 6 ОпытExperience 58886±1265*58886 ± 1265 * 0,010.01 24±4**24 ± 4 ** Примечание: * - достоверность различий показателей на опытном и контрольном глазу р<0,001; ** р<0,01.Note: * - the significance of differences in indicators in the experimental and control eyes p <0.001; ** p <0.01.

Claims (1)

Фармацевтическая антиангиогенная композиция для лечения заболеваний глаз, отличающаяся тем, что содержит действующее вещество - фрагмент одного из рекомбинантных полипептидов: фрагмент эндостатина с аминокислотной последовательностью от 1 до 49 или фрагмент тумстатина - с аминокислотной последовательностью от 69 до 95 или фрагмент пигментного эпителиального фактора (PEDF) - с аминокислотной последовательностью от 44 до 77, имеющие на С-конце стабилизирующий ProGlyPro кластер, и фармацевтически приемлемый носитель, при этом действующее вещество и фармацевтически приемлемый носитель находятся в следующем соотношении в мас.%:
действующее вещество - 3.9×10-7 - 53×10-7
фармацевтически приемлемый носитель - до 100 мас.%.
A pharmaceutical anti-angiogenic composition for treating eye diseases, characterized in that it contains the active substance — a fragment of one of the recombinant polypeptides: an endostatin fragment with an amino acid sequence of 1 to 49 or a tumstatin fragment with an amino acid sequence of 69 to 95 or a pigment epithelial factor (PEDF) fragment - with an amino acid sequence from 44 to 77, having a stabilizing ProGlyPro cluster at the C-terminus, and a pharmaceutically acceptable carrier, wherein the active substance and a pharmaceutically acceptable carrier are in the following ratio in wt.%:
active substance - 3.9 × 10 -7 - 53 × 10 -7
pharmaceutically acceptable carrier - up to 100 wt.%.
RU2013127528/15A 2013-06-18 2013-06-18 Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases RU2526825C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127528/15A RU2526825C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127528/15A RU2526825C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2526825C1 true RU2526825C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51456272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127528/15A RU2526825C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2526825C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181292C2 (en) * 1995-10-30 2002-04-20 Ле Лабораториз Аетерна Инк. Shark cartilage extract with anticollagenolytic, anti-inflammatory, anti-angiogenic and antitumor effect, method of preparing, methods of use and compositions containing thereof
US20030082183A1 (en) * 2000-11-01 2003-05-01 Wheeler Larry A. Methods and compositions for treatment of ocular neovascularization and neural injury

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181292C2 (en) * 1995-10-30 2002-04-20 Ле Лабораториз Аетерна Инк. Shark cartilage extract with anticollagenolytic, anti-inflammatory, anti-angiogenic and antitumor effect, method of preparing, methods of use and compositions containing thereof
US20030082183A1 (en) * 2000-11-01 2003-05-01 Wheeler Larry A. Methods and compositions for treatment of ocular neovascularization and neural injury

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЙРАХОВА К.А. "Рекомбинантные полипептиды для терапии глазных заболеваний, сопровождающихся патологическим ангиогенезом" автореф. на соиск. уч.ст. к.х.н.//М., 2012, 24с. ZONMEZ K. et al. One-year outcomes of less frequent bevacizumab in age-related macular degeneration// Retina. 2011 Apr;31(4):645-53. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Korntner et al. Limiting angiogenesis to modulate scar formation
De Cogan et al. Topical delivery of anti-VEGF drugs to the ocular posterior segment using cell-penetrating peptides
Huang et al. Hyaluronic acid coated albumin nanoparticles for targeted peptide delivery in the treatment of retinal ischaemia
Xie et al. An injectable thermosensitive polymeric hydrogel for sustained release of Avastin® to treat posterior segment disease
US11738064B2 (en) Pharmaceutical composition for preventing and treating eye diseases, containing as active ingredient, fusion protein in which tissue-penetrating peptide and anti-vascular endothelial growth factor preparation are fused
Guter et al. Hyaluronan as a promising excipient for ocular drug delivery
US20120315256A1 (en) Use of transforming growth factor - beta 1 (tgf-b1) inhibitor peptides for the treatment of corneal fibrosis and/or haze
Ozdemir et al. Comparison of the effects of subconjunctival and topical anti-VEGF therapy (bevacizumab) on experimental corneal neovascularization
Hosseini et al. Anti-VEGF therapy with bevacizumab for anterior segment eye disease
CN107847526A (en) For preventing the propagation of epithelial cell and the composition and method of the conversion of epithelium mesenchyma
JP2020526574A5 (en)
US20190225660A1 (en) Method of treating and preventing ocular angiogenesis
Giannaccare et al. Anti-VEGF treatment in corneal diseases
US20210386837A1 (en) Active low molecular weight variants of angiotensin converting enzyme 2 (ace2) for the treatment of diseases and conditions of the eye
Chennakesavalu et al. Corneal lymphangiogenesis as a potential target in dry eye disease-a systematic review
US7943590B2 (en) Compositions and methods for treating ophthalmic disorders
Song et al. Application and mechanism of anti-VEGF drugs in age-related macular degeneration
RU2526825C1 (en) Pharmaceutical antiangiogenic composition for treating eye diseases
JP6440107B2 (en) Cell sheet production method, composition, cell culture aid, and cell culture method
EP3402511B1 (en) Compositions and methods for treatment of ocular diseases
WO2021129658A1 (en) Application of fusion protein in treating age-related macular degeneration
US20160129080A1 (en) Treatment of polypoidal chroidal vasculopathy
Cai et al. Toxicology study of long-term administration of rhKGF-2 eye drops on rabbit corneas
Chintalapudi Therapeutic Strategies for Corneal Wound Angiogenesis
WO2024052835A1 (en) Methods of treating inflammatory eye diseases