RU2669787C2 - Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression - Google Patents

Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression Download PDF

Info

Publication number
RU2669787C2
RU2669787C2 RU2016148710A RU2016148710A RU2669787C2 RU 2669787 C2 RU2669787 C2 RU 2669787C2 RU 2016148710 A RU2016148710 A RU 2016148710A RU 2016148710 A RU2016148710 A RU 2016148710A RU 2669787 C2 RU2669787 C2 RU 2669787C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fragment
ranibizumab
lucentis
proteins
plasmid
Prior art date
Application number
RU2016148710A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016148710A (en
RU2016148710A3 (en
Inventor
Александр Михайлович ШУСТЕР
Равиль Авгатович Хамитов
Светлана Георгиевна Аббасова
Игорь Павлович Фабричный
Дмитрий Александрович Потеряев
Вероника Николаевна Бадэ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Международный Биотехнологический Центр "Генериум"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Международный Биотехнологический Центр "Генериум" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Международный Биотехнологический Центр "Генериум"
Priority to RU2016148710A priority Critical patent/RU2669787C2/en
Priority to PCT/RU2017/050121 priority patent/WO2018111156A1/en
Publication of RU2016148710A publication Critical patent/RU2016148710A/en
Publication of RU2016148710A3 publication Critical patent/RU2016148710A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2669787C2 publication Critical patent/RU2669787C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02Ophthalmic agents

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine, namely, to ophthalmology, and is intended for the treatment of a disease accompanied by edema of the macula due to increased expression of VEGF-A. Polypeptide contains ranibizumab supplemented with F(ab')-fragment and contains on the heavy chain a hinje-site with cysteine residues to form disulfide bonds. Said polypeptide is introduced into a vitreous body. Further, the polypeptide may comprise polypeptide sequences selected from the CH3 domain of the antibody, unstructured polypeptides, including HAP polypeptide sequences S(G4S)16 and S(G4S)20, or a combination thereof.
EFFECT: use of the invention makes it possible to enhance the ease of use of anti-VEGF-A therapy for edema of the macula.
1 cl, 4 dwg, 11 tbl, 14 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в фармацевтической промышленности для производства лекарственного средства для лечения заболевания, сопровождающегося отеком макулы вследствие повышенной экспрессии фактора роста эндотелия сосудов - VEGF-A.The invention relates to medicine and can be used in the pharmaceutical industry for the manufacture of a medicament for the treatment of a disease accompanied by macular edema due to increased expression of vascular endothelial growth factor VEGF-A.

Уровень техникиState of the art

Потеря зрения, связанная с патогенетическим механизмом неоангиогенеза, в основе которого лежит повышенная экспрессия VEGF-A и ряда других факторов роста, становится все более актуальной проблемой во всем мире, к числу таких заболеваний относятся влажная форма возрастной макулярной дегенерации, диабетическая ретинопатия, миопическая ХНВ, отек макулы вследствие окклюзии вен сетчатки и др. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, возрастная макулярная дегенерация сетчатки (ВМД) является одной из наиболее частых причин слепоты и ухудшения зрения у лиц старше 59 лет в экономически развитых странах. Так, примерно у 10% пациентов в возрасте от 66 до 74 лет выявляется ВМД, у пациентов в возрасте от 75 до 85 лет частота данного заболевания возрастает до 30%. Возрастная макулярная дегенерация сетчатки подразделяется на два типа - экссудативная (влажная форма) и неэкссудативная (сухая форма). Сухая форма составляет около 90% случаев ВМД и характеризуется медленным снижением остроты зрения, появлением коллоидных образований (друз) на сетчатке и деградацией пигментного эпителия, известны случаи перехода сухой формы ВМД во влажную [Solomon SD, Lindsley K, Vedula SS, Krzystolik MG, Hawkins BS. Anti-vascular endothelial growth factor for neovascular age-related macular degeneration. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Aug 29; 8:CD005139]. Влажная форма составляет около 10% ВМД, характеризуется быстрым развитием болезни, неоваскуляризацией сетчатки, геморрагиями и чаще приводит к потере зрения [Comprehensive Ophthalmology. Ed. by A.K. Khurana. New Age International (P) Ltd., Publishers, New Delhi, 2007]. Заболеваемость ВМД в РФ составляет 15:1000 населения и в 54,4% случаев является причиной серьезных нарушений зрения, а в 22,9% случаев - причиной слепоты [Агаркова Д.И. 2013. Математическая алгоритмизация диагностики возрастной макулярной дегенерации. Фундаментальные исследования №5, с. 17-22.; Rein DB, Wittenborn JS, Zhang X, Honeycutt AA, Lesesne SB, Saaddine J; Vision Health Cost-Effectiveness Study Group. Forecasting age-related macular degeneration through the year 2050: the potential impact of new treatments. Arch Ophthalmol. 2009 Apr; 127(4):533-40].The loss of vision associated with the pathogenetic mechanism of neoangiogenesis, which is based on increased expression of VEGF-A and a number of other growth factors, is becoming an increasingly urgent problem worldwide, such diseases include the wet form of age-related macular degeneration, diabetic retinopathy, myopic CVD, macular edema due to retinal vein occlusion, etc. According to the World Health Organization, age-related macular retinal degeneration (AMD) is one of the most common causes of blindness and ear vision problems in people over 59 in economically developed countries. So, in about 10% of patients aged 66 to 74 years, AMD is detected, in patients aged 75 to 85 years, the frequency of this disease increases to 30%. Age-related macular degeneration of the retina is divided into two types - exudative (wet form) and non-exudative (dry form). The dry form is about 90% of cases of AMD and is characterized by a slow decrease in visual acuity, the appearance of colloid formations (drusen) on the retina and degradation of the pigment epithelium, there are known cases of the transition of the dry form of AMD to wet [Solomon SD, Lindsley K, Vedula SS, Krzystolik MG, Hawkins BS. Anti-vascular endothelial growth factor for neovascular age-related macular degeneration. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Aug 29; 8: CD005139]. The wet form is about 10% of AMD, characterized by the rapid development of the disease, retinal neovascularization, hemorrhages and often leads to vision loss [Comprehensive Ophthalmology. Ed. by A.K. Khurana. New Age International (P) Ltd., Publishers, New Delhi, 2007]. The incidence of AMD in the Russian Federation is 15: 1000 of the population and in 54.4% of cases is the cause of serious visual impairment, and in 22.9% of cases is the cause of blindness [Agarkova D.I. 2013. Mathematical algorithmization of the diagnosis of age-related macular degeneration. Basic research No. 5, p. 17-22 .; Rein DB, Wittenborn JS, Zhang X, Honeycutt AA, Lesesne SB, Saaddine J; Vision Health Cost-Effectiveness Study Group. Forecasting age-related macular degeneration through the year 2050: the potential impact of new treatments. Arch Ophthalmol. 2009 Apr; 127 (4): 533-40].

Диабетическая ретинопатия (ДР) является одним из основных осложнений при сахарном диабете (СД) первого и второго типа, число больных которым неуклонно с каждым годом нарастает. Так, по оценкам экспертов ВОЗ, в 1995 г. больных СД было 135 млн, а уже в 2001 году их число достигло 175,4 млн, к 2025 году это число возрастет до 300 миллионов, а к 2030 году достигнет 366 млн человек. Показатель распространенности ДР среди больных СД составляет 45,8%. Самой тяжелой формой поражения глаз является пролиферативная диабетическая ретинопатия, характеризующаяся неудержимым ростом патологических тканевых структур в сетчатке, которые появляются примерно у 10-40% всех больных СД, что, несмотря на лечение, быстро и неуклонно приводит к потере зрения в 2% случаев и в 10% случаев - к тяжелым нарушениям зрения. За последнее десятилетие отмечается рост частоты ДР, которая в настоящее время стала основной причиной необратимой слепоты, особенно у лиц трудоспособного возраста, что создает серьезные медико-социальные проблемы во многих странах мира.Diabetic retinopathy (DR) is one of the main complications of diabetes mellitus (DM) of the first and second type, the number of patients which is growing steadily every year. Thus, according to WHO experts, in 1995 there were 135 million patients with diabetes, and already in 2001 their number reached 175.4 million, by 2025 this number will increase to 300 million, and by 2030 it will reach 366 million people. The prevalence rate of DR among patients with diabetes is 45.8%. The most severe form of eye damage is proliferative diabetic retinopathy, characterized by an uncontrollable growth of pathological tissue structures in the retina, which appear in approximately 10-40% of all patients with diabetes, which, despite treatment, quickly and steadily leads to loss of vision in 2% of cases and 10% of cases - to severe visual impairment. Over the past decade, there has been an increase in the incidence of DR, which has now become the main cause of irreversible blindness, especially among people of working age, which creates serious medical and social problems in many countries of the world.

Важнейшим патогенетическим фактором влажной формы ВМД, ДР и отека макулы вследствие окклюзии вен сетчатки является фактор роста эндотелия сосудов - VEGF-A (vascular endothelial growth factor). К семейству VEGF относятся несколько лигандов, отличающихся структурно и функционально: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и P1GF. VEGF-A является основным фактором, стимулирующим рост и новообразование сосудов, он обладает митогенным действием и способствует миграции эндотелиоцитов. VEGF-A, в свою очередь, объединяет несколько структурно родственных белков, являющихся продуктами альтернативно сплайсированной мРНК - VEGF165, VEGF121 и VEGF110. Основными изоформами VEGF-A, определяющими его активность, являются изоформы VEGF165 и VEGF121. VEGF-B также способствует ангиогенезу, VEGF-C участвует в лимфоангиогенезе во время эмбрионального развития, а также в функционировании дифференцированных лимфатических эндотелиоцитов взрослых. VEGF-D стимулирует рост лимфатического и сосудистого эндотелия. P1GF участвует в ангиогенезе, заживлении ран и воспалительном ответе, [Ohr М. and Kaiser P. Aflibercept in wet age-related macular degeneration: a perspective review. Therapeutic Advances in Chronic Disease. 2012. 3(4), 153-161].The most important pathogenetic factor in the wet form of AMD, DR and macular edema due to occlusion of the retinal veins is the vascular endothelial growth factor - VEGF-A (vascular endothelial growth factor). The VEGF family includes several ligands that differ structurally and functionally: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D and P1GF. VEGF-A is the main factor stimulating the growth and neoplasm of blood vessels, it has a mitogenic effect and promotes the migration of endotheliocytes. VEGF-A, in turn, combines several structurally related proteins that are products of alternatively spliced mRNAs - VEGF165, VEGF121 and VEGF110. The main isoforms of VEGF-A that determine its activity are the isoforms VEGF165 and VEGF121. VEGF-B also contributes to angiogenesis, VEGF-C is involved in lymphangiogenesis during embryonic development, as well as in the functioning of differentiated adult lymphatic endotheliocytes. VEGF-D stimulates the growth of lymphatic and vascular endothelium. P1GF is involved in angiogenesis, wound healing, and the inflammatory response, [Ohr M. and Kaiser P. Aflibercept in wet age-related macular degeneration: a perspective review. Therapeutic Advances in Chronic Disease. 2012.3 (4), 153-161].

Лекарственные средства, ингибирующие связывание VEGF-A с его рецепторами, такие как ранибизумаб (Lucentis®) и Eyelea® являются основными и наиболее эффективными лекарственными препаратами, применяемыми для терапии влажной формы ВМД, миопической ХНВ, диабетической ретинопатии и отека макулы вследствие окклюзии вен сетчатки. Интравитреальное (ИВТ) применение таких препаратов не только замедляет развитие этих заболеваний, но может и несколько улучшить зрение [BLA 125156; Summary Review 125387 Orig1s000.]. Первым препаратом для анти-VEGF терапии в виде интравитреальных инъекций, сертифицированным в России для применения в офтальмологии, был ранибизумаб, совершивший настоящую революцию в лечении ВМД и ставший «золотым стандартом». В июне 2006 года он был утвержден американским агентством по контролю за лекарственными средствами (FDA) как уникальное средство для лечения возрастной макулярной дегенерации, а в 2008 году был зарегистрирован и в России.Medicines that inhibit the binding of VEGF-A to its receptors, such as ranibizumab (Lucentis®) and Eyelea®, are the main and most effective drugs used to treat wet forms of AMD, myopic CNV, diabetic retinopathy, and macular edema due to retinal vein occlusion. The intravitreal (IVT) use of such drugs not only slows down the development of these diseases, but can also slightly improve vision [BLA 125156; Summary Review 125387 Orig1s000.]. The first drug for anti-VEGF therapy in the form of intravitreal injections, certified in Russia for use in ophthalmology, was ranibizumab, which made a real revolution in the treatment of AMD and became the "gold standard". In June 2006, it was approved by the American Medicines Control Agency (FDA) as a unique treatment for age-related macular degeneration, and in 2008 it was registered in Russia.

Хотя существующие в данное время препараты для ИВТ инъекций обладают высокой эффективностью, но сама техника выполнения данной манипуляции зачастую сопровождается значительными осложнениями со стороны органа зрения для пациентов, приводим выдержку из инструкции по применению луцентиса: «очень часто - интраокулярное воспаление, воспаление стекловидного тела, отслойка стекловидного тела, кровоизлияние в сетчатку глаза, нарушения зрения, боль в глазу, деструкция стекловидного тела, кровоизлияние в конъюнктиву, раздражение глаза, ощущение постороннего тела в глазу, повышенное слезоотделение, блефарит, сухость глаз, гиперемия глаза, ощущения зуда в глазу, повышение внутриглазного давления; часто - дистрофия сетчатки глаза, нарушения функций сетчатки глаза, отслаивание сетчатки глаза, разрыв сетчатки, отслаивание пигментного эпителия сетчатки, отрыв пигментного эпителия сетчатки, снижения остроты зрения, кровоизлияние в стекловидное тело, нарушение функции стекловидного тела, увеит, ирит, иридоциклит, катаракта, субкапсулярная катаракта, помутнение задней капсулы, точечный кератит, повреждение роговицы, воспаления передней камеры глаза, затуманенное зрение, геморрагии в месте инъекции, кровоизлияние в глаз, конъюнктивит, аллергический конъюнктивит, выделения из глаза, фотопсия, фотофобия, ощущение дискомфорта в глазу, отек век, боль в веке, гиперемия конъюнктивы, слепота, эндофтальмит, ползучая язва роговицы, кровотечение в переднюю камеру глаза, кератопатия, спайки радужки, отложения на роговице, отек роговицы, образование линий растяжения (стрии) на роговице, боль в участке инъекции, покраснение в участке инъекции, повышенная чувствительность глаза, раздражение века». Вследствие этого современная тенденция компаний-разработчиков новых антиангиогенных лекарственных средств для ИВТ инъекций - создание препаратов с увеличенным временем полувыведения из стекловидного тела, что позволило бы снизить частоту ИВТ инъекций, тем самым снизив вероятность возникновения нежелательных побочных явлений и повысив качество жизни пациентов, принимающих данные препараты [Wells J. et. Al. 2016. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. Ophthalmology, 1-9.].Although the currently available drugs for IVT injection are highly effective, the technique of performing this manipulation itself is often accompanied by significant complications of the organ of vision for patients, we give an excerpt from the instructions for the use of lucentis: “very often - intraocular inflammation, vitreous inflammation, detachment vitreous humor, retinal hemorrhage, visual impairment, eye pain, vitreous destruction, conjunctival hemorrhage, eye irritation, sensory a foreign body in the eye, increased lacrimation, blepharitis, dry eyes, hyperemia of the eye, itching in the eye, increased intraocular pressure; often - retinal dystrophy, retinal dysfunction, retinal detachment, retinal tearing, retinal pigment epithelium exfoliation, retinal pigment epithelial tearing, decreased visual acuity, vitreous hemorrhage, vitreous dysfunction, uveitis, iritis, iridocyclitis, cataract, subcapsular cataract, clouding of the posterior capsule, point keratitis, corneal damage, inflammation of the anterior chamber of the eye, blurred vision, hemorrhages at the injection site, eye hemorrhage, conjunctivitis, allergic conjunctivitis, discharge from the eye, photopsy, photophobia, discomfort in the eye, swelling of the eyelids, pain in the eyelid, conjunctival hyperemia, blindness, endophthalmitis, creeping ulcer of the cornea, bleeding in the anterior chamber of the eye, keratopathy, adhesions of the iris, deposits on the r cornea, the formation of extension lines (striae) on the cornea, pain at the injection site, redness at the injection site, increased eye sensitivity, eyelid irritation. " As a result, the current trend of developers of new anti-angiogenic drugs for IWT injection is the creation of drugs with an increased half-life from the vitreous body, which would reduce the frequency of IWT injections, thereby reducing the likelihood of unwanted side effects and improving the quality of life of patients taking these drugs [Wells J. et. Al. 2016. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. Ophthalmology, 1-9.].

Луцентис® (ранибизумаб) является Fab-фрагментом гуманизированного моноклонального антитела против VEGF-A человека (IgG1(κ)) и эффективно блокирует взаимодействие основных изоформ VEGF-A - VEGF165, VEGF121 и VEGF110 с рецепторами VEGF первого и второго типов, [Hutton-Smith L.A. et. al. 2016. A Mechanistic Model of the Intravitreal Pharmacokinetics of Large Molecules and the Pharmacodynamic Suppression of Ocular Vascular Endothelial Growth Factor Levels by Ranibizumab in Patients with Neovascular Age-Related Macular Degeneration. Molecular Pharmaceutics. DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.Sb00849]. Eyelea® является химерным белком на основе доменов рецепторов VEGF (3-го домена VEGFR1 и 2-го домена VEGFR2) и Fc-фрагмента антитела класса IgG1, [Wells J. 2016. Aflibercept, Bevacizumab, or Ranibizumab for Diabetic Macular Edema. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. American Academy of Ophthalmology]. Молекулярная масса Луцентис® - 50 кДа, молекулярная масса Eyelea® - 115 кДа, включая олигосахаридные цепи. Луцентис® и Eyelea® назначаются в следующем режиме - вначале три инъекции подряд (1 раз в месяц), далее - по показаниям. По данным, опубликованным в журнале американского общества офтальмологов, по результатам 2-х летних сравнительных рандомизированных исследований эффективности препаратов Eyelea®, Авастин® и Луцентис®, медиана количества инъекций на 2-й год терапии (по показаниям) составила 5, 6 и 6, соответственно, а в течение 2-х лет - 15, 16 и 15, соответственно, при сопоставимой эффективности препаратов, [Wells J. et. Al. 2016. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. Ophthalmology, 1-9].Lucentis ® (ranibizumab) is a Fab fragment of a humanized monoclonal antibody against human VEGF-A (IgG1 (κ)) and effectively blocks the interaction of the main VEGF-A isoforms - VEGF 165 , VEGF 121 and VEGF 110 with VEGF receptors of the first and second types, [ Hutton-Smith LA et. al. 2016. A Mechanistic Model of the Intravitreal Pharmacokinetics of Large Molecules and the Pharmacodynamic Suppression of Ocular Vascular Endothelial Growth Factor Levels by Ranibizumab in Patients with Neovascular Age-Related Macular Degeneration. Molecular Pharmaceutics. DOI: 10.1021 / acs.molpharmaceut.Sb00849]. Eyelea ® is a chimeric protein based on the VEGF receptor domains (3rd domain of VEGFR1 and 2nd domain of VEGFR2) and the Fc fragment of an IgG1 antibody, [Wells J. 2016. Aflibercept, Bevacizumab, or Ranibizumab for Diabetic Macular Edema. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. American Academy of Ophthalmology]. The molecular weight of Lucentis ® is 50 kDa, the molecular weight of Eyelea ® is 115 kDa, including oligosaccharide chains. Lucentis ® and Eyelea ® are prescribed in the following mode - first three injections in a row (1 time per month), then according to indications. According to data published in the journal of the American Society of Ophthalmologists, according to the results of 2-year comparative randomized studies of the effectiveness of Eyelea ® , Avastin ® and Lucentis ® , the median number of injections for the 2nd year of therapy (according to indications) was 5, 6 and 6, respectively, and for 2 years - 15, 16 and 15, respectively, with comparable drug efficacy, [Wells J. et. Al. 2016. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. Ophthalmology, 1-9].

Элиминация препаратов из стекловидного тела при интравитреальном введении происходит через переднюю камеру глаза или через сосудистую оболочку задней камеры глаза, при этом выведение высокомолекулярных соединений из стекловидного тела происходит, в основном, через переднюю камеру глаза по механизму диффузии с потоком водянистой влаги и, в значительно меньшей степени, через сосудистую оболочку глаза вследствие существования гематоофтальмического барьера. Скорость диффузии зависит от молекулярной массы молекулы. Hutton-Smith L. и соавторы разработали математическую механистическую модель фармакокинетики макромолекул при интравитреальном введении, основные выкладки которой хорошо согласуются с экспериментальными данными доклинических и клинических исследований ранибизумаба и бевацизумаба, в которой показали, что увеличение времени экспозиции макромолекул в стекловидном теле можно достичь увеличением массы молекулы [Hutton-Smith L.A. et.al. 2016. A Mechanistic Model of the Intravitreal Pharmacokinetics of Large Molecules and the Pharmacodynamic Suppression of Ocular Vascular Endothelial Growth Factor Levels by Ranibizumab in Patients with Neovascular Age-Related Macular Degeneration. Molecular Pharmaceutics. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.Sb00849].The elimination of preparations from the vitreous body during intravitreal administration occurs through the anterior chamber of the eye or through the choroid of the posterior chamber of the eye, while the removal of high molecular weight compounds from the vitreous occurs mainly through the anterior chamber of the eye by diffusion with a stream of aqueous humor and, to a much lesser extent degree, through the choroid of the eye due to the existence of a blood-ophthalmic barrier. The diffusion rate depends on the molecular weight of the molecule. Hutton-Smith L. et al. Have developed a mathematical mechanistic model of the pharmacokinetics of macromolecules with intravitreal administration, the basic calculations of which are in good agreement with experimental data from preclinical and clinical studies of ranibizumab and bevacizumab, in which it has been shown that an increase in the time of exposure of macromolecules in the vitreous can be achieved by increasing the molecular weight [Hutton-Smith LA et.al. 2016. A Mechanistic Model of the Intravitreal Pharmacokinetics of Large Molecules and the Pharmacodynamic Suppression of Ocular Vascular Endothelial Growth Factor Levels by Ranibizumab in Patients with Neovascular Age-Related Macular Degeneration. Molecular Pharmaceutics. DOI: 10.1021 / acs.molpharmaceut.Sb00849].

Препараты для интравитреального введения должны обладать низким системным влиянием. Системная доступность макромолекул при интравитреальном введении вследствие наличия гематоофтальмического барьера снижена, но тем не менее небольшая доля препарата (около 1%) поступает в кровь [BLA 125156, Summary Review 125387Orig1s000], для уменьшения системного влияния разработчики ранибизумаба использовали Fab-формат молекулы вследствие его быстрой элиминации из кровотока, поскольку Fab не взаимодействует с FcRn. Fc-фрагмент антител стабилизирует молекулы, увеличивает период их полувыведения из кровотока, поэтому данный подход широко используется при создании химерных белков [Czajkowsky, D., Shao, Z., Pleass, R. 2012. Fc-fusion proteins: new developments and future perspectives. EMBO Mol. Med., 4, 1015-1028.], в том числе и для препарата Eyelea®, [Wells J. 2016. Aflibercept, Bevacizumab, or Ranibizumab for Diabetic Macular Edema. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. American Academy of Ophthalmology]. Известны и другие способы модификации белков, увеличивающие как молекулярную массу молекул и физические размеры (гидродинамический объем), так и время их жизни в плазме крови. [Therapeutic Proteins: Strategies to Modulate Their Plasma Half-Lives, First Edition. Edited by Roland Kontermann. © 2012 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.]. Одной из таких модификаций является химическая модификация белков с помощью полиэтиленгликолей (ПЭГ), [Veronese, F., Pasut, G. 2005. PEGylation, successful approach to drug delivery. Drag Discovery Today, v/10, №21, 1451-58]. Однако неблагоприятными свойствами пэгилированных белков являются химическая неоднородность модифицированных молекул вследствие неоднородности структуры модифицирующего агента и не избирательном (случайном) механизме этого процесса, а также накопление в организме производных ПЭГ, не подверженных биодеградации.Preparations for intravitreal administration should have a low systemic effect. The systemic availability of macromolecules during intravitreal administration due to the presence of a blood-phthalmic barrier is reduced, but nevertheless a small fraction of the drug (about 1%) enters the blood [BLA 125156, Summary Review 125387Orig1s000], to reduce the systemic effect, the developers of ranibizumab used the Fab format of the molecule due to its rapid elimination from the bloodstream because Fab does not interact with FcRn. The Fc fragment of antibodies stabilizes molecules and increases their half-life from the bloodstream; therefore, this approach is widely used to create chimeric proteins [Czajkowsky, D., Shao, Z., Pleass, R. 2012. Fc-fusion proteins: new developments and future perspectives . EMBO Mol. Med., 4, 1015-1028.], Including for Eyelea ® , [Wells J. 2016. Aflibercept, Bevacizumab, or Ranibizumab for Diabetic Macular Edema. Two-Year Results from a Comparative Effectiveness Randomized Clinical Trial. American Academy of Ophthalmology]. Other methods of protein modification are known, which increase both the molecular weight of molecules and physical dimensions (hydrodynamic volume), and their lifetime in blood plasma. [Therapeutic Proteins: Strategies to Modulate Their Plasma Half-Lives, First Edition. Edited by Roland Kontermann. © 2012 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.]. One such modification is the chemical modification of proteins using polyethylene glycols (PEGs), [Veronese, F., Pasut, G. 2005. PEGylation, successful approach to drug delivery. Drag Discovery Today, v / 10, No. 21, 1451-58]. However, the adverse properties of pegylated proteins are the chemical heterogeneity of the modified molecules due to the heterogeneity of the structure of the modifying agent and the non-selective (random) mechanism of this process, as well as the accumulation of PEG derivatives in the body that are not subject to biodegradation.

Существуют и другие способы модификации белков, которые основываются не на химической модификации, а на создании генетических конструкций (ГК), в результате трансляции которых экспрессируются целевые белки, слитые с модифицирующими полипептидами, придавая исходным белкам желаемые свойства. К числу таких полипептидов относятся:There are other methods of protein modification, which are based not on chemical modification, but on the creation of genetic constructs (HA), as a result of translation of which target proteins are expressed that are fused with modifying polypeptides, giving the original proteins the desired properties. These polypeptides include:

- искусственные полипептиды, в которых содержатся сайты N-гликозилирования и преобладают повторы из остатков глицина, аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты [US 20090298762];- artificial polypeptides that contain N-glycosylation sites and repeats from the residues of glycine, aspartic acid and glutamic acid prevail [US 20090298762];

- полианионные полипептиды из остатков глутаминовой кислоты (84 и 173 остатка) [US 20020169125, AU 2002252429, WO 02077036];- polyanionic polypeptides from glutamic acid residues (84 and 173 residues) [US 20020169125, AU 2002252429, WO 02077036];

- С-концевой пептид (СТР) β-субъединицы хорионического гонадотропина человека, содержащего 28 аминокислотных остатков, формирующих четыре сайта О-гликозилирования [US 20120015437]; Одна или несколько копий СТР, присоединяемых к С-концу молекул, существенно удлиняют время жизни терапевтических белков в плазме крови [US 2012035101, US 2012015437, US 2012004286, US 2011286967, US 2010317585, US 2010081614, US 5759818]. Использование СТР-технологии ограничено необходимостью получать модифицированные белки исключительно в клетках животных, обеспечивающих корректное О-гликозилирование;- C-terminal peptide (CTP) of the β-subunit of human chorionic gonadotropin containing 28 amino acid residues forming four O-glycosylation sites [US 20120015437]; One or more copies of CTP attached to the C-terminus of the molecules significantly prolongs the lifetime of therapeutic proteins in the blood plasma [US 2012035101, US 2012015437, US 2012004286, US 2011286967, US 2010317585, US 2010081614, US 5759818]. The use of CTP technology is limited by the need to obtain modified proteins exclusively in animal cells that ensure correct O-glycosylation;

- неструктурированные полипептиды.- unstructured polypeptides.

Способ пролонгирования терапевтических белковых молекул с использованием неструктурированных полипептидов предполагает генетическую гибридизацию белков с высоко растворимыми, химически и иммунологически инертными неструктурированными полипептидами (НП). Такие НП в водных растворах при физиологических солевых, температурных и буферных условиях устойчивы к фолдингу (формированию третичной структуры) и поддерживают стабильное неупорядоченное состояние типа "клубок", гидродинамический объем которого зависит только от числа аминокислотных остатков в составе НП, собственного размера (диаметра) модифицируемого белка и конформационной гибкости НП. В этой связи НП способны опосредовать значительное увеличение гидродинамического объема коньюгированных белков, вызывающее ослабление почечной фильтрации и удлиняющее время жизни белков в плазме крови, [Binder U., Skerra А. 2012. Half - Life Extension of Therapeutic Proteins via Genetic Fusion to Recombinant PEG Mimetics. Therapeutic Proteins: Strategies to Modulate Their Plasma Half-Lives, First Edition. Edited by Roland Kontermann. © 2012 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA].A method for prolonging therapeutic protein molecules using unstructured polypeptides involves the genetic hybridization of proteins with highly soluble, chemically and immunologically inert unstructured polypeptides (NPs). Such NPs in aqueous solutions under physiological salt, temperature, and buffer conditions are resistant to folding (the formation of a tertiary structure) and maintain a stable disordered type of “ball”, the hydrodynamic volume of which depends only on the number of amino acid residues in the composition of the NP, the intrinsic size (diameter) of the modified protein and conformational flexibility of NP. In this regard, NPs can mediate a significant increase in the hydrodynamic volume of conjugated proteins, causing weakening of renal filtration and lengthening the lifetime of proteins in blood plasma, [Binder U., Skerra A. 2012. Half - Life Extension of Therapeutic Proteins via Genetic Fusion to Recombinant PEG Mimetics . Therapeutic Proteins: Strategies to Modulate Their Plasma Half-Lives, First Edition. Edited by Roland Kontermann. © 2012 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA].

Использование НП для пролонгирования белков имеет преимущества перед химической модификацией с помощью ПЭГ, в частности:The use of NPs for protein prolongation has advantages over chemical modification using PEG, in particular:

- белки, модифицированные по этой технологии, могут быть экспрессированы и внутриклеточно, и в секретированном виде в различных типах клеток, включая бактерии и дрожжи, что позволяет значительно удешевить и ускорить их получение и очистку;- proteins modified by this technology can be expressed both intracellularly and secreted in various types of cells, including bacteria and yeast, which makes it possible to significantly reduce the cost and speed up their production and purification;

- модифицирующие НП обладают крайне низкой иммуногенностью и подобно ПЭГ способны экранировать чужеродные белки от распознавания иммунной системой;- modifying NPs have extremely low immunogenicity and, like PEG, are able to screen foreign proteins from recognition by the immune system;

- модифицирующие НП являются биоразлагаемыми, что значительно снижает риск появления токсичности или накопления в каких-либо органах (например, в почках или печени) или клетках (например, в макрофагах);- modifying NPs are biodegradable, which significantly reduces the risk of toxicity or accumulation in any organs (for example, in the kidneys or liver) or cells (for example, in macrophages);

- генетически кодируемая последовательность НП гарантирует неизменность и точность модификации белка.- The genetically encoded sequence of NPs guarantees the immutability and accuracy of protein modification.

В основных чертах эти характерные особенности свойственны трем известным типам НП, способным пролонгировать действие белков до 100 раз:In general terms, these characteristic features are characteristic of three known types of NPs that can prolong the action of proteins up to 100 times:

1) XTEN-полипептидам, содержащим случайное чередование 6 аминокислотных остатков аланина, глутаминовой кислоты, глицина, пролина, серина и треонина [ЕР 2402754, US 20110312881, WO 2011123830, WO 2011123813, US 20110151433, US 20100323956, WO 2010144502, WO 2010091122, CA 2748314, WO 2007103515, US 7846445, US 7855279];1) XTEN polypeptides containing a random alternation of 6 amino acid residues of alanine, glutamic acid, glycine, proline, serine and threonine [EP 2402754, US 20110312881, WO 2011123830, WO 2011123813, US 20110151433, US 20100323956, WO 201O0101502, 2748314, WO2007103515, US 7846445, US 7855279];

2) PAS-полипептидам, содержащим остатки пролина, аланина и серина [WO 2011144756, NZ 580670, US 20100292130, ЕР 2173890, WO 2008155134;2) PAS polypeptides containing proline, alanine and serine residues [WO 2011144756, NZ 580670, US20100292130, EP 2173890, WO 2008155134;

3) НАР-полипептидам, являющимися глицин-богатыми последовательностями [WO 2007103515], содержащими остатки глицина (G) и серина (S).3) HAP polypeptides that are glycine-rich sequences [WO 2007103515] containing glycine (G) and serine (S) residues.

Показано пролонгирование действия ИФН за счет использования НП PAS, наименьший размер которых составлял около 200 аминокислотных остатков [WO 2008155134 A1]. Показано пролонгирование действия ИФН альфа-2 человека за счет использования НАР-полипептидов S(G4S)16 и S(G4S)20 [RU 2515913 С1].The prolongation of the action of IFN due to the use of NP PAS has been shown, the smallest size of which was about 200 amino acid residues [WO 2008155134 A1]. The prolongation of the action of IFN alpha-2 person through the use of HAP polypeptides S (G 4 S) 16 and S (G 4 S) 20 [RU 2515913 C1] is shown.

Однако неструктурированные полипептиды не только увеличивают продолжительность жизни в крови терапевтического белка, но могут привести к экранированию активных сайтов и снижению их целевой биологической активности. Кроме того, в уровне техники показано увеличение продолжительности жизни терапевтического белка, модифицированного с помощью неструктурированного полипептида только в крови.However, unstructured polypeptides not only increase the life span of a therapeutic protein in the blood, but can lead to screening of active sites and a decrease in their target biological activity. In addition, the prior art shows an increase in the lifespan of a therapeutic protein modified with an unstructured polypeptide in the blood only.

Таким образом, до сих пор сохраняется насущная потребность в решении задачи создания препарата фрагмента антитела с увеличенным временем экспозиции в стекловидном теле и высокой аффинностью связывания с мишенью.Thus, there is still an urgent need to solve the problem of creating a preparation of an antibody fragment with an increased exposure time in the vitreous body and high binding affinity for the target.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Настоящее изобретение решает задачу создания препарата фрагмента антитела с увеличенным временем экспозиции в стекловидном теле и высокой аффинностью связывания с мишенью.The present invention solves the problem of creating a preparation of an antibody fragment with an increased exposure time in the vitreous body and high binding affinity for the target.

Для создания препарата с увеличенным временем экспозиции в стекловидном теле была взята за основу концепция математической механистической модели фармакокинетики препаратов при интравитреальном введении - увеличение массы терапевтического белка. Однако было решено отойти от традиционного подхода увеличения массы терапевтического белка путем модификации его с помощью НП, ПЭГ. На примере ранибизумаба авторами настоящего изобретения была исследована возможность увеличения массы терапевтического фрагмента антитела за счет добавления F(ab’)-фрагмента. В результате был получен генно-инженерный конструкт F(ab’)2-ранибизумаба для эукариотической экспрессии, содержащий на тяжелой цепи hinje-участок с цистеиновыми остатками для образования дисульфидных связей. Молекулу F(ab’)2-ранибизумаб мы использовали как базисную структуру для разработки других вариантов молекул, модифицированных различными полипептидами с целью увеличения их массы и гидродинамического объема. В качестве полипептидов, модифицирующих F(ab’)2-ранибизумаб мы использовали либо Fc-фрагмент иммуноглобулина IgG1, либо СН3-домен Fc-фрагмента иммуноглобулина IgG1, либо неструктурированные гидрофильные полипептиды (НГП), слитые либо с hinje-участком, либо с СН3-доменом Fc-фрагмента иммуноглобулина IgG1, либо с легкой цепью молекулы ранибизумаба.To create a drug with an increased exposure time in the vitreous, the concept of a mathematical mechanistic model of the pharmacokinetics of drugs with intravitreal administration was taken as the basis - an increase in the weight of the therapeutic protein. However, it was decided to move away from the traditional approach of increasing the mass of therapeutic protein by modifying it with NP, PEG. Using ranibizumab as an example, the authors of the present invention investigated the possibility of increasing the weight of a therapeutic fragment of an antibody by adding an F (ab ') fragment. The result was a genetic engineering construct of F (ab ') 2 -ranibizumab for eukaryotic expression containing a hinje site with cysteine residues on the heavy chain to form disulfide bonds. We used the F (ab ') 2 -ranibizumab molecule as a basic structure for the development of other variants of molecules modified with various polypeptides in order to increase their mass and hydrodynamic volume. As the polypeptides that modify the F (ab ') 2 -ranibizumab, we used either the IgG1 immunoglobulin Fc fragment or the IgG1 immunoglobulin Fc fragment CH3 domain or unstructured hydrophilic polypeptides (NGPs) fused either to the hinje region or to CH3 -domain of the Fc fragment of immunoglobulin IgG1, or with the light chain of the ranibizumab molecule.

Многочисленные исследования полученного продукта показали, что F(ab')2-ранибизумаб имеет увеличенное время экспозиции в стекловидном теле и при этом характеризуется неожиданно высокой аффинностью к VEGF-A по сравнению с ранизумабом.Numerous studies of the obtained product showed that F (ab ') 2 -ranibizumab has an increased exposure time in the vitreous body and at the same time is characterized by an unexpectedly high affinity for VEGF-A compared to ranizumab.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является полипептид, содержащий F(ab')2-фрагмент терапевтического антитела, для введения в стекловидное тело для целей лечения и/или профилактики заболевания, в отношении которого указанное антитело имеет терапевтическую активность.Thus, an object of the present invention is a polypeptide containing a F (ab ') 2 fragment of a therapeutic antibody for administration to the vitreous body for the treatment and / or prophylaxis of a disease in respect of which said antibody has therapeutic activity.

Указанным белком предпочтительно является ранибизумаб, а указанным заболеванием - любое заболевание, сопровождающееся отеком макулы вследствие повышенной экспрессии VEGF-A.Said protein is preferably ranibizumab, and said disease is any disease accompanied by macular edema due to increased expression of VEGF-A.

При этом специалисту в уровне техники очевидно, что для последующего увеличения массы и времени действия F(ab’)2-фрагмента терапевтического антитела по изобретению может быть дополнен другими полипептидными последовательностями. Например, такими полипептидными последовательностями может быть домен СН3 антитела и/или НП, включая НАР-полипептидные последовательности S(G4S)16 и S(G4S)20 и другие по НП, упомянутые в разделе «Уровень техники». Поэтому F(ab’)2-фрагмент терапевтического антитела по изобретению может дополнительно включать полипептидные последовательности, выбираемые, в том числе, из S(G4S)16, S(G4S)20, домена СН3 или их комбинации.Moreover, it will be apparent to a person skilled in the art that for a subsequent increase in the mass and duration of action of the F (ab ') 2 fragment of a therapeutic antibody of the invention, it can be supplemented with other polypeptide sequences. For example, such polypeptide sequences can be the CH3 domain of an antibody and / or NP, including the HAP polypeptide sequences S (G 4 S) 16 and S (G 4 S) 20 and others according to the NP mentioned in the "Background" section. Therefore, the F (ab ') 2 fragment of a therapeutic antibody of the invention may further include polypeptide sequences selected from, inter alia, S (G 4 S) 16 , S (G 4 S) 20 , the CH3 domain, or a combination thereof.

Использование изобретения позволяет повысить удобство анти- VEGF-A терапии при отеке макулы за счет увеличенного времени экспозиции в стекловидном теле и высокой аффинности связывания анти-VEGF-A полипептида с мишенью, что позволит значительно сократить количество введений терапевтического средства.The use of the invention improves the convenience of anti-VEGF-A therapy for macular edema due to the increased exposure time in the vitreous body and high affinity of binding of the anti-VEGF-A polypeptide to the target, which will significantly reduce the number of administrations of the therapeutic agent.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1. Связывание белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба с рекомбинантным человеческим эндотелиальным фактором роста rhVEGF121, определенное методом ИФА.FIG. 1. The binding of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with recombinant human endothelial growth factor rhVEGF 121 , determined by ELISA.

Фиг. 2а. Зависимость медианы концентрации определяемого белка от дня отбора образцов стекловидного тела.FIG. 2a. The dependence of the median concentration of the protein being determined on the day of vitreous sampling.

Фиг. 2б. Зависимость медианы концентрации определяемого белка от дня отбора образцов водянистой влаги.FIG. 2b. The dependence of the median concentration of the protein being determined on the day of sampling of aqueous humor.

Фиг. 3. Зависимость медианы концентрации определяемого белка от времени отбора образцов крови.FIG. 3. The dependence of the median concentration of the detected protein on the time of sampling of blood.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Этапы получения и характеризации заявляемых гибридных белков на основе F(ab')2-ранибизумаба.The stages of obtaining and characterizing the inventive hybrid proteins based on F (ab ') 2 -ranibizumab.

Этап 1. Получение генно-инженерных конструкций для эукариотической экспрессии. Используя рутинные методы генетической инженерии, осуществляли клонирование синтетических последовательностей ДНК, кодирующих тяжелую и легкую цепи F(ab')2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) в плазмидные векторы, предназначенные для экспрессии белков в эукариотических клетках.Stage 1. Obtaining genetic engineering constructs for eukaryotic expression. Using routine genetic engineering methods, synthetic DNA sequences encoding the heavy and light chains of the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) were cloned into plasmid vectors designed for expression of proteins in eukaryotic cells.

Используя рутинные методы генетической инженерии, осуществляли корректное слияние последовательностей ДНК, кодирующих тяжелую цепь F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) и третий константный домен тяжелой цепи (СН3 домен) иммуноглобулина человека подкласса 1 класса IgG, полученный методом ПЦР с использованием соответствующих оригинальных праймеров.Using routine genetic engineering methods, the DNA sequences encoding the heavy chain of the F (ab ') 2 heavy chain of ranibizumab (Lucentis®) and the third heavy chain constant domain (CH3 domain) of a human immunoglobulin IgG class I subclass obtained by PCR using PCR were correctly merged corresponding original primers.

Конструирование плазмидных ДНК, предназначенных для экспрессии в эукариотических клетках белков Lucentis-HC-НГП, Lucentis-LC-НГП и Lucentis-HC-СН3-НГП, слитых с неструктурированным гидрофильным пептидом (НГП), осуществляли с помощью рутинных методов генетической инженерии с использованием вспомогательных плазмид, содержащих последовательности, кодирующие соответствующие белки, и корректного слияния последовательностей данных белков с последовательностями, кодирующими НГП. Целевые экспрессионные плазмиды получали путем перемещения фрагментов вспомогательных плазмид, кодирующих белки Lucentis-HC-НГП, Lucentis-LC-НГП и Lucentis-HC-СН3-НГП, в плазмидные векторы, предназначенные для экспрессии белков в эукариотических клетках.The construction of plasmid DNA designed for expression in eukaryotic cells of the proteins Lucentis-HC-NHP, Lucentis-LC-NHP and Lucentis-HC-CH3-NHP fused to an unstructured hydrophilic peptide (NGP) was carried out using routine genetic engineering methods using auxiliary plasmids containing sequences encoding the corresponding proteins, and the correct fusion of the sequences of these proteins with sequences encoding NGP. Target expression plasmids were obtained by transferring fragments of accessory plasmids encoding the proteins Lucentis-HC-NHP, Lucentis-LC-NHP and Lucentis-HC-CH3-NHP to plasmid vectors designed for expression of proteins in eukaryotic cells.

Этап 2. Получение клонов-продуцентов белков на основе эукариотических клеток. Приготовленные ГИК использовали для электропорации эукариотических клеток и создания клонов-продуцентов на их основе.Stage 2. Obtaining clones producing proteins based on eukaryotic cells. The prepared HICs were used for electroporation of eukaryotic cells and the creation of producer clones based on them.

Этап 3. Культивирование клонов-продуцентов и выделение белков.Stage 3. Cultivation of producer clones and protein isolation.

Культивирование клонов-продуцентов целевых белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба осуществляли в одноразовом волновом биореакторе в режиме фед-батч (периодическое культивирование с подпиткой).The cultivation of clones producing target proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab was carried out in a disposable wave bioreactor in the fed-batch mode (periodic cultivation with recharge).

Выделение белков осуществляли в нескольких стадий - стадия аффинной хроматографии с использованием сорбентов Capto L (GE Healthcare) или KappaSelect (GE Healthcare), стадии ионообменной хроматографии на гидроксиапатите (CHT-I, Bio-Rad) и SP-sepharose (GE Healthcare).Protein isolation was carried out in several stages - the affinity chromatography stage using Capto L sorbents (GE Healthcare) or KappaSelect (GE Healthcare), the hydroxyapatite ion exchange chromatography stage (CHT-I, Bio-Rad) and SP-sepharose (GE Healthcare).

Этап 4. Изучение физико-химических и функциональных свойств in vitro и in vivo.Stage 4. The study of physico-chemical and functional properties in vitro and in vivo.

Характеризацию выделенных белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба осуществляли методами ПААГ-электрофореза с додецилсульфатом натрия, ВЭЖХ гель-фильтрации, ИФА, плазмонного поверхностного резонанса и в тесте ингибирования VEGF-A-индуцированной пролиферации клеток HUVEC (первичной культуры эндотелиоцитов из пупочной вены человека).The isolated proteins were characterized on the basis of the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab by means of PAGE-electrophoresis with sodium dodecyl sulfate, HPLC gel filtration, ELISA, plasmon surface resonance and in the test of inhibition of VEGF-A-induced proliferation of HUVEC cells (primary culture of endothelocytes human umbilical vein).

Этап 5. Оценка фармакокинетических параметров белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба при интравитреальном введении кроликам.Step 5. Evaluation of the pharmacokinetic parameters of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with intravitreal administration to rabbits.

Целью исследования была сравнительная оценка параметров фармакокинетики и токсикокинетики белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба и препарата Lucentis® (Novartis) после однократного интравитреального введения кроликам породы Советская шиншилла.The aim of the study was a comparative assessment of the pharmacokinetics and toxicokinetics of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab and Lucentis ® (Novartis) after a single intravitreal administration to Soviet chinchilla rabbits.

Далее осуществление изобретения показано на конкретных примерах, что не должно восприниматься как ограничение в отношении созданного изобретения. Специалисту в уровне техники ясно, что без затрат изобретательского творчества могут быть разработаны дополнения и изменения относительно раскрытого в ниже представленных примерах в рамках настоящего изобретения.Further, the implementation of the invention is shown by specific examples, which should not be construed as limiting in relation to the created invention. The specialist in the prior art it is clear that without the cost of inventive creativity can be developed additions and changes relative to the disclosed in the following examples within the framework of the present invention.

Пример 1. Конструирование рекомбинантной плазмиды pRA1654, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).Example 1. Construction of a recombinant plasmid pRA1654 encoding the heavy chain F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Синтезируют фрагмент ДНК, имеющий открытые «липкие» концы, идентичные «липким» концам, создаваемым эндонуклеазами рестрикции HindIII на 5'-конце и XbaI на 3'-конце, и кодирующий полипептидA DNA fragment is synthesized having open “sticky” ends identical to the “sticky” ends created by HindIII restriction endonucleases at the 5'-end and XbaI at the 3'-end, and the coding polypeptide

Figure 00000001
Figure 00000001

соответствующий тяжелой цепи F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.corresponding to the heavy chain of the F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII removed from the composition of the target protein during transport of clone producer cells from the cytoplasm.

Рекомбинантную плазмиду pRA1654 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе следующие структурные элементы:Recombinant plasmid pRA1654 is constructed on the basis of a plasmid vector for expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the following structural elements:

структурные элементы CMV промотора (CMV enhancer, EF-1α promoter, EF-1α intron A); сигнал полиаденилирования бычьего гормона роста (bGH poly(A) signal); ориджин репликации высококопийных плазмид (ori ColE1/pMB1/pBR322/pUC); ген, кодирующий β-лактамазу, обеспечивающую устойчивость к ампициллину, карбенициллину и подобным антибиотикам (AmpR, AmpR promoter); ориджин репликации бактериофага f1 (f1 ori); ранний промотор вируса SV40 (SV40 promoter); ориджин репликации вируса SV40 (SV40 ori); ген PuroR, кодирующий пуромицин N-ацетилтрансферазу, обеспечивающую устойчивость к пуромицину (альтернативно может содержат HygR, кодирующий гигромицин В фосфотрансферазу, обеспечивающую устойчивость к гигромицину В, или NeoR/KanR, кодирующую аминогликозид фосфотрансферазу из Tn5, обеспечивающую устойчивость к неомицину, канамицину и G418 (Geneticin®); синтетический сигнал полиаденилирования (poly(A) signal); а также уникальные сайты узнавания эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI, расположенные последовательно.structural elements of the CMV promoter (CMV enhancer, EF-1α promoter, EF-1α intron A); bovine growth hormone polyadenylation signal (bGH poly (A) signal); high copy plasmid replication origin (ori ColE1 / pMB1 / pBR322 / pUC); a gene encoding β-lactamase providing resistance to ampicillin, carbenicillin and similar antibiotics (AmpR, AmpR promoter); origin of bacteriophage replication f1 (f1 ori); early promoter of the SV40 virus (SV40 promoter); SV40 virus replication origin (SV40 ori); the PuroR gene encoding puromycin N-acetyltransferase providing resistance to puromycin (alternatively may contain HygR encoding hygromycin B phosphotransferase providing resistance to hygromycin B, or NeoR / KanR encoding aminoglycoside phosphotransferase from Tn5, which provides resistance to canomycin and Geneticin®); a synthetic polyadenylation signal (poly (A) signal); as well as unique HindIII and XbaI restriction endonuclease recognition sites located in series.

С этой целью синтетический фрагмент ДНК клонируют в выбранном векторе, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду pRA1654, содержащую клонированный синтетический фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®)To this end, the synthetic DNA fragment is cloned into a selected vector, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored as part of the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pRA1654 containing a cloned synthetic DNA fragment encoding the heavy chain F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®)

Пример 2. Конструирование рекомбинантной плазмиды pRA1655, кодирующей легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).Example 2. Construction of a recombinant plasmid pRA1655 encoding the light chain F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Синтезируют фрагмент ДНК, имеющий открытые «липкие» концы, идентичные «липким» концам, создаваемым эндонуклеазами рестрикции HindIII на 5'-конце и XbaI на 3'-конце, и кодирующий полипептидA DNA fragment is synthesized having open “sticky” ends identical to the “sticky” ends created by HindIII restriction endonucleases at the 5'-end and XbaI at the 3'-end, and the coding polypeptide

Figure 00000002
Figure 00000002

соответствующий легкой цепи F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.corresponding to the light chain of the F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII removed from the composition of the target protein during transport of clone producer cells from the cytoplasm.

Рекомбинантную плазмиду pRA1655 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1.Recombinant plasmid pRA1655 is constructed on the basis of a plasmid vector for expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the structural elements mentioned in Example 1.

С этой целью синтетический фрагмент ДНК клонируют в выбранном векторе, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду pRA1655, содержащую клонированный синтетический фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).To this end, the synthetic DNA fragment is cloned into a selected vector, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored as part of the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pRA1655 containing a cloned synthetic DNA fragment encoding the light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Пример 3. Конструирование рекомбинантной плазмиды рМТ1605, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека.Example 3. Construction of the recombinant plasmid pMT1605 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1.

Для получения рекомбинантной плазмиды рМТ1605, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека, проведены 2 полимеразных цепных реакции.To obtain the recombinant plasmid pMT1605 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1, 2 polymerase chain reactions were carried out.

Реакция 1. В качестве матрицы использована рекомбинантная плазмида pRA1654 (получение описано в Примере 1), в качестве затравок синтеза использованы синтетические олигонуклеотиды:Reaction 1. As a matrix, the recombinant plasmid pRA1654 was used (the preparation is described in Example 1), synthetic oligonucleotides were used as seed crystals:

St3_forSt3_for

Figure 00000003
Figure 00000003

иand

оМТ907OMT907

Figure 00000004
;
Figure 00000004
;

полученный фрагмент с внесенным сайтом узнавания эндонуклеазой рестрикции SmaI на 3'-конце кодирует тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).the resulting fragment with the SmaI restriction endonuclease recognition site inserted at the 3'-end encodes the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Реакция 2. В качестве матрицы использована лабораторная рекомбинантная плазмида, кодирующая третий константный домен тяжелой цепи иммуноглобулина человека подкласса 1 класса IgG (СН3 домен IgG1 человека), в качестве затравок использованы синтетические олигонуклеотиды:Reaction 2. As a matrix, we used a laboratory recombinant plasmid encoding the third constant domain of the human immunoglobulin heavy chain of subclass IgG class 1 (CH3 domain of human IgG1), synthetic oligonucleotides were used as seeds:

oMT908oMT908

Figure 00000005
Figure 00000005

иand

oRA405oRA405

Figure 00000006
;
Figure 00000006
;

полученный фрагмент с внесенным сайтом узнавания эндонуклеазой рестрикции DraI на 5'-конце кодирует СН3 домен IgG1 человека.the obtained fragment with the DraI restriction endonuclease recognition site inserted at the 5'-end encodes the human IgG1 CH3 domain.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1605 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1.The recombinant plasmid pMT1605 was constructed on the basis of a plasmid vector for the expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the structural elements mentioned in Example 1.

Фрагмент, полученный в ходе Реакции 1, расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и SmaI; а фрагмент, полученный в ходе Реакции 2, с использованием DraI и XbaI. Полученные фрагменты очищают с помощью спин-колонок и используют в трехкомпонентной (вектор + вставка 1 + вставка 2) реакции лигирования с выбранным вектором, расщепленным по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования HindIII и XbaI были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1605, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) слитую с СН3 доменом IgG1 человека, кодирующий полипептидThe fragment obtained during Reaction 1 was cleaved using restriction endonucleases HindIII and SmaI; and the fragment obtained during Reaction 2, using DraI and XbaI. The obtained fragments are purified using spin columns and used in a three-component (vector + insert 1 + insert 2) ligation reaction with a selected vector that is cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the HindIII and XbaI cloning sites are restored as part of the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1605 containing a cloned DNA fragment encoding the heavy chain F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to the CH3 domain of human IgG1 encoding a polypeptide

Figure 00000007
Figure 00000007

соответствующий тяжелой цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) слитой с СН3 доменом IgG1 человека с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.the corresponding heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to the CH3 domain of human IgG1 with an N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII removed from the target protein during transport of clone producer cells from the cytoplasm.

Пример 4. Конструирование рекомбинантной плазмиды рМТ1616, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека, слитую с НГП.Example 4. Construction of the recombinant plasmid pMT1616 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1 fused to NGP.

Для получения рекомбинантной плазмиды рМТ1616, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека слитую с НГП, получена вспомогательная плазмида №1.To obtain the recombinant plasmid pMT1616 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1 fused to NGP, an auxiliary plasmid No. 1 was obtained.

Рекомбинантную вспомогательную плазмиду №1 конструируют на основе любого лабораторного плазмидного вектора, содержащего уникальные сайты узнавания эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI, а также такие структурные элементы как ориджин репликации высококопийных плазмид (ori ColE1/pMB1/pBR322/pUC); ген, кодирующий β-лактамазу, обеспечивающую устойчивость к ампициллину, карбенициллину и подобным антибиотикам (AmpR, AmpR promoter); ориджин репликации бактериофага f1 (f1 ori); и не содержащую сайта узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI, например, модифицированную плазмиду pBK685.Recombinant auxiliary plasmid No. 1 is constructed on the basis of any laboratory plasmid vector containing unique recognition sites for the restriction endonucleases HindIII and XbaI, as well as structural elements such as the origin of replication of high copy plasmids (ori ColE1 / pMB1 / pBR322 / pUC); a gene encoding β-lactamase providing resistance to ampicillin, carbenicillin and similar antibiotics (AmpR, AmpR promoter); origin of bacteriophage replication f1 (f1 ori); and not containing the recognition site of the restriction endonuclease SapI, for example, a modified plasmid pBK685.

С этой целью рекомбинантную плазмиду рМТ1605, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) слитую с СН3 доменом IgG1 человека, расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-1. Фрагмент-1 клонируют в выбранном векторе, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную вспомогательную плазмиду №1а или рМТ1608, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека.To this end, the recombinant plasmid pMT1605 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to the CH3 domain of human IgG1 is cleaved using HindIII and XbaI restriction endonucleases and the resulting restriction fragments are separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-1. Fragment-1 is cloned into a selected vector, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored as part of the resulting plasmid. The result is a recombinant accessory plasmid No. 1A or pMT1608 containing a cloned DNA fragment encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1.

Реакция 3. Для внесения сайта узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI в области 3'-конца за 4 п.н. до стоп-кодона проведена ПЦР. В качестве матрицы использована рекомбинантная плазмида рМТ1608; в качестве затравок использованы синтетические олигонуклеотиды:Reaction 3. To introduce the recognition site of the restriction endonuclease SapI in the 3'-end region for 4 bp PCR was performed before the stop codon. The recombinant plasmid pMT1608 was used as a matrix; synthetic oligonucleotides were used as seeds:

oMT909oMT909

Figure 00000008
Figure 00000008

иand

оМТ910OMT910

Figure 00000009
;
Figure 00000009
;

полученный фрагмент с внесенным сайтом узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI на 3'-конце кодирует модифицированную на С-конце тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека.the obtained fragment with the SapI restriction endonuclease recognition site inserted at the 3'-end encodes a C-terminal modified heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1.

Фрагмент ДНК, полученный в ходе Реакции 3, расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI; очищают с помощью спин-колонок и используют в реакции лигирования с выбранным вектором (pBK685), расщепленным по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды (вспомогательная плазмида №16) сайты клонирования HindIII и XbaI были восстановлены.The DNA fragment obtained during Reaction 3 was digested using restriction endonucleases HindIII and XbaI; purified using spin columns and used in the ligation reaction with the selected vector (pBK685), split at the HindIII and XbaI sites so that, as part of the resulting plasmid (auxiliary plasmid No. 16), the HindIII and XbaI cloning sites were restored.

Для получения рекомбинантной вспомогательной плазмиды №1 вспомогательную плазмиду №16 расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI. Одновременно, рекомбинантную плазмиду, кодирующую НГП расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-2. Фрагмент-2 клонируют в вспомогательную плазмиду №16, расщепленную по сайту SapI. Полученная рекомбинантная вспомогательная плазмида №1 содержит клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека слитую с НГП.To obtain a recombinant auxiliary plasmid No. 1, auxiliary plasmid No. 16 was cleaved at the SapI restriction endonuclease recognition site. At the same time, the recombinant plasmid encoding NGP was digested at the SapI restriction endonuclease recognition site and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-2. Fragment-2 was cloned into an auxiliary plasmid No. 16 digested at the SapI site. The resulting recombinant auxiliary plasmid No. 1 contains a cloned DNA fragment encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1 fused to NGP.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1616 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1.The recombinant plasmid pMT1616 is constructed on the basis of a plasmid vector for expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the structural elements mentioned in Example 1.

С этой целью рекомбинантную вспомогательную плазмиду №1 расщепляют по сайтам узнавания эндонуклеазами рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-3. Фрагмент-3 клонируют в выбранном векторе для эукариотической экспрессии, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1616, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) с СН3 доменом IgG1 человека, слитую с НГП.To this end, recombinant accessory plasmid No. 1 was digested at the recognition sites with HindIII and XbaI restriction endonucleases, and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-3. Fragment-3 was cloned into a selected vector for eukaryotic expression, cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites were restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1616 containing a cloned DNA fragment encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) with the CH3 domain of human IgG1 fused to NGP.

Рекомбинантная плазмида рМТ1616 кодирует полипептидRecombinant plasmid pMT1616 encodes a polypeptide

Figure 00000010
Figure 00000010

соответствующий тяжелой цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®) слитой с СН3 доменом IgG1 человека, слитой с НГП (жирный), с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.the corresponding heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to the CH3 domain of human IgG1, fused to the NHP (bold), with the N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII removed from the composition of the target protein in the process transport from the cytoplasm of producer clone cells.

Пример 5. Конструирование рекомбинантной плазмиды рМТ1612, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.Example 5. Construction of the recombinant plasmid pMT1612 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Для получения рекомбинантной плазмиды рМТ1612, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП, получена вспомогательная плазмида №2.To obtain the recombinant plasmid pMT1612 encoding the heavy chain F (ab) of the 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to the non-hypertensive region, an auxiliary plasmid No. 2 was obtained.

Рекомбинантную вспомогательную плазмиду №2 получают также, как и рекомбинантную вспомогательную плазмиду №1, описанную в Примере 4.Recombinant auxiliary plasmid No. 2 receive as well as the recombinant auxiliary plasmid No. 1 described in Example 4.

С этой целью рекомбинантную плазмиду pRA1654 из Примера 1, кодирующей тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-4. Фрагмент-4 клонируют в векторе pBK685, описанном в Примере 4, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную вспомогательную плазмиду №2а (рМТ1606), содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).To this end, the recombinant plasmid pRA1654 from Example 1 encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) was digested with restriction endonucleases HindIII and XbaI and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-4. Fragment-4 was cloned in the vector pBK685 described in Example 4, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites were restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant accessory plasmid No. 2A (pMT1606) containing a cloned DNA fragment encoding the heavy chain F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Реакция 4. Для внесения сайта узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI в области 3'-конца за 4 п.н. до стоп-кодона проведена ПЦР. В качестве матрицы использована рекомбинантная плазмида рМТ1606; в качестве затравок использованы синтетические олигонуклеотиды:Reaction 4. To introduce the recognition site of the restriction endonuclease SapI in the 3'-end region for 4 bp PCR was performed before the stop codon. The recombinant plasmid pMT1606 was used as a matrix; synthetic oligonucleotides were used as seeds:

оМТ909OMT909

Figure 00000011
Figure 00000011

иand

oMT911oMT911

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

полученный фрагмент с внесенным сайтом узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI на 3'-конце кодирует модифицированную на С-конце тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).the obtained fragment with the SapI restriction endonuclease recognition site inserted at the 3'-end encodes a C-terminated heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Фрагмент ДНК, полученный в ходе Реакции 4, расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI; очищают с помощью спин-колонок и используют в реакции лигирования с выбранным вектором рВК685, расщепленным по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды (вспомогательная плазмида №2б) сайты клонирования HindIII и XbaI были восстановлены.The DNA fragment obtained during Reaction 4 was digested using restriction endonucleases HindIII and XbaI; purified using spin columns and used in the ligation reaction with the selected pBK685 vector cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the HindIII and XbaI cloning sites are restored as part of the resulting plasmid (auxiliary plasmid No. 2b).

Для получения рекомбинантной вспомогательной плазмиды №2 вспомогательную плазмиду №2б расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI. Одновременно, рекомбинантную плазмиду, кодирующую НГП расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-5. Фрагмент-5 клонируют во вспомогательную плазмиду №2б, расщепленную по сайту SapI. Полученная рекомбинантная вспомогательная плазмида №2 содержит клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To obtain a recombinant auxiliary plasmid No. 2, auxiliary plasmid No. 2b was digested at the SapI restriction endonuclease recognition site. At the same time, the recombinant plasmid encoding NGP was digested at the SapI restriction endonuclease recognition site and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-5. Fragment-5 is cloned into an auxiliary plasmid No. 2b, split at the SapI site. The resulting recombinant accessory plasmid No. 2 contains a cloned DNA fragment encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1612 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1.The recombinant plasmid pMT1612 is constructed on the basis of a plasmid vector for expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the structural elements mentioned in Example 1.

С этой целью рекомбинантную вспомогательную плазмиду №2 расщепляют по сайтам узнавания эндонуклеазами рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-6. Фрагмент-6 клонируют в выбранном векторе для эукариотической экспрессии, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1612, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий тяжелую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To this end, recombinant accessory plasmid No. 2 was digested at the recognition sites with HindIII and XbaI restriction endonucleases, and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-6. Fragment-6 is cloned into a selected vector for eukaryotic expression, cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1612 containing a cloned DNA fragment encoding the heavy chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Рекомбинантная плазмида рМТ1612 кодирует полипептидRecombinant plasmid pMT1612 encodes a polypeptide

Figure 00000013
Figure 00000013

соответствующий тяжелой цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитой с НГП (жирный), с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.the corresponding heavy chain of the F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®), fused to the NHP (bold), with the N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII removed from the composition of the target protein during the transport of clone cells from the cytoplasm producer.

Пример 6. Конструирование рекомбинантных плазмид рМТ1613, рМТ1614 и рМТ1615, кодирующих легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.Example 6. Construction of recombinant plasmids pMT1613, pMT1614 and pMT1615 encoding the light chain F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Для получения рекомбинантной плазмиды рМТ1613, рМТ1614 и рМТ1615, кодирующих легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП, получена вспомогательная плазмида №3.To obtain the recombinant plasmid pMT1613, pMT1614, and pMT1615 encoding the light chain F (ab) of the 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP, auxiliary plasmid No. 3 was obtained.

Рекомбинантную вспомогательную плазмиду №3 получают также, как и рекомбинантные вспомогательные плазмиды №1 и №2, описанные в Примерах 4 и 5.Recombinant auxiliary plasmid No. 3 receive as well as recombinant auxiliary plasmids No. 1 and No. 2 described in Examples 4 and 5.

С этой целью рекомбинантную плазмиду pRA1655 из Примера 2, кодирующей легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-7. Фрагмент-7 клонируют в векторе pBK685, описанном в Примере 4, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную вспомогательную плазмиду №3а (рМТ1607), содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).To this end, the recombinant plasmid pRA1655 from Example 2 encoding the light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) was digested with restriction endonucleases HindIII and XbaI and the resulting restriction fragments were gel separated. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-7. Fragment-7 was cloned in the vector pBK685 described in Example 4, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites were restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant accessory plasmid No. 3A (pMT1607) containing a cloned DNA fragment encoding the light chain F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Реакция 5. Для внесения сайта узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI в области 3'-конца за 4 п.н. до стоп-кодона проведена ПЦР. В качестве матрицы использована рекомбинантная плазмида рМТ1607; в качестве затравок использованы синтетические олигонуклеотиды:Reaction 5. For the introduction of the recognition site of the restriction endonuclease SapI in the 3'-end region for 4 bp PCR was performed before the stop codon. The recombinant plasmid pMT1607 was used as a matrix; synthetic oligonucleotides were used as seeds:

оМТ909OMT909

Figure 00000014
Figure 00000014

иand

oMT912oMT912

Figure 00000015
,
Figure 00000015
,

полученный фрагмент с внесенным сайтом узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI на 3'-конце кодирует модифицированную на С-конце легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®).the obtained fragment with the SapI restriction endonuclease recognition site inserted at the 3'-end encodes the C (end) modified light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®).

Фрагмент ДНК, полученный в ходе Реакции 5, расщепляют с использованием эндонуклеаз рестрикции HindIII и XbaI; очищают с помощью спин-колонок и используют в реакции лигирования с выбранным вектором pBK685, расщепленным по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды (вспомогательная плазмида №3б) сайты клонирования HindIII и XbaI были восстановлены.The DNA fragment obtained during Reaction 5 was digested using restriction endonucleases HindIII and XbaI; purified using spin columns and used in the ligation reaction with the selected vector pBK685 cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites of HindIII and XbaI are restored as part of the resulting plasmid (auxiliary plasmid No. 3b).

Для получения рекомбинантной вспомогательной плазмиды №3 вспомогательную плазмиду №3б расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI. Одновременно, рекомбинантную плазмиду, кодирующую НГП расщепляют по сайту узнавания эндонуклеазы рестрикции SapI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-8. Фрагмент-8 клонируют во вспомогательную плазмиду №3б, расщепленную по сайту SapI. Полученная рекомбинантная вспомогательная плазмида №3 содержит клонированный фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To obtain a recombinant auxiliary plasmid No. 3, auxiliary plasmid No. 3b was digested at the SapI restriction endonuclease recognition site. At the same time, the recombinant plasmid encoding NGP was digested at the SapI restriction endonuclease recognition site and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-8. Fragment-8 is cloned into an auxiliary plasmid No. 3b, split at the SapI site. The resulting recombinant accessory plasmid No. 3 contains a cloned DNA fragment encoding the light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1613 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который имеет в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1.The recombinant plasmid pMT1613 is constructed on the basis of a plasmid vector for the expression of proteins in eukaryotic cells, which incorporates the structural elements mentioned in Example 1.

С этой целью рекомбинантную вспомогательную плазмиду №3 расщепляют по сайтам узнавания эндонуклеазами рестрикции HindIII и XbaI и образовавшиеся фрагменты рестрикции разделяют в геле. Меньший по размеру фрагмент ДНК элюируют из геля и называют фрагмент-9. Фрагмент-9 клонируют в выбранном векторе для эукариотической экспрессии, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1613, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To this end, recombinant accessory plasmid No. 3 was digested at the recognition sites with HindIII and XbaI restriction endonucleases, and the resulting restriction fragments were separated in a gel. A smaller DNA fragment is eluted from the gel and is called fragment-9. Fragment-9 is cloned into a selected vector for eukaryotic expression, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1613 containing a cloned DNA fragment encoding the light chain F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®), fused with NGP.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1614 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который отличается от вектора, имеющего в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1, тем, что элемент PuroR, кодирующий пуромицин N-ацетилтрансферазу, обеспечивающую устойчивость к пуромицину, заменен на HygR, кодирующий гигромицин В фосфотрансферазу, обеспечивающую устойчивость к гигромицину В.The recombinant plasmid pMT1614 is constructed on the basis of a plasmid vector for the expression of proteins in eukaryotic cells, which differs from the vector containing the structural elements mentioned in Example 1 in that the PuroR element encoding puromycin N-acetyltransferase, which provides resistance to puromycin, is replaced HygR encoding hygromycin B phosphotransferase providing resistance to hygromycin B.

Для получения целевого экспрессионного вектора рМТ1614 фрагмент-9 клонируют в выбранном векторе для эукариотической экспрессии, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1614, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To obtain the target expression vector pMT1614, fragment-9 is cloned into a selected eukaryotic expression vector, cleaved at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1614 containing a cloned DNA fragment encoding the light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Рекомбинантную плазмиду рМТ1615 конструируют на основе плазмидного вектора для экспрессии белков в эукариотических клетках, который отличается от вектора, имеющего в своем составе структурные элементы, упомянутые в Примере 1, тем, что элемент PuroR, кодирующий пуромицин N-ацетилтрансферазу, обеспечивающую устойчивость к пуромицину, заменен на NeoR/KanR, кодирующую аминогликозид фосфотрансферазу из Tn5, обеспечивающую устойчивость к неомицину, канамицину и G418 (Geneticin®).The recombinant plasmid pMT1615 is constructed on the basis of a plasmid vector for the expression of proteins in eukaryotic cells, which differs from the vector containing the structural elements mentioned in Example 1 in that the PuroR element encoding puromycin N-acetyltransferase, which provides resistance to puromycin, is replaced on NeoR / KanR, encoding the aminoglycoside phosphotransferase from Tn5, which provides resistance to neomycin, kanamycin and G418 (Geneticin®).

Для получения целевого экспрессионного вектора рМТ1615 фрагмент-9 клонируют в выбранном векторе для эукариотической экспрессии, расщепленном по сайтам HindIII и XbaI таким образом, чтобы в составе результирующей плазмиды сайты клонирования были восстановлены. В результате получают рекомбинантную плазмиду рМТ1615, содержащую клонированный фрагмент ДНК, кодирующий легкую цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитую с НГП.To obtain the target expression vector pMT1615, fragment-9 is cloned into the selected eukaryotic expression vector, split at the HindIII and XbaI sites so that the cloning sites are restored in the resulting plasmid. The result is a recombinant plasmid pMT1615 containing a cloned DNA fragment encoding the light chain of the F (ab) 2 fragment of ranibizumab (Lucentis®) fused to NGP.

Рекомбинантные плазмиды рМТ1613, рМТ1614 и рМТ1615 кодируют полипептидRecombinant plasmids pMT1613, pMT1614 and pMT1615 encode the polypeptide

Figure 00000016
Figure 00000016

соответствующий легкой цепь F(ab)2-фрагмента ранибизумаба (Lucentis®), слитой с НГП (жирный), с N-концевой лидерной последовательностью (курсив) фактора свертываемости крови FVII, удаляемой из состава целевого белка в процессе транспорта из цитоплазмы клеток клона-продуцента.the corresponding light chain of the F (ab) 2-fragment of ranibizumab (Lucentis®), fused to the NHP (bold), with the N-terminal leader sequence (italics) of the coagulation factor FVII, removed from the composition of the target protein during transport of clone cells from the cytoplasm producer.

Пример 7. Получение клонов-продуцентов белков на основе эукариотических клеток.Example 7. Obtaining clones producing proteins based on eukaryotic cells.

Приготовленные ГИК использовали для создания клонов-продуцентов на основе эукариотических клеток. Для этого смешивали препараты плазмид, описанных в примерах 1-6, кодирующих легкую и тяжелую цепи соответствующего белка, и трансфецировали эукариотические клетки методом электропорации. Проводили селекцию трансфецированных клеток методом культивирования на селективном антибиотике. После получение стабильных пулов клеток-продуцентов соответствующих белков производили их клонирование, культуральную жидкость одиночных клонов тестировали методом твердофазного ИФА на иммобилизованном рекомбинантном человеческом VEGF-A и выбирали клоны с максимальной продуктивностью целевых белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба.The prepared HICs were used to create producing clones based on eukaryotic cells. For this, the preparations of the plasmids described in examples 1-6 encoding the light and heavy chains of the corresponding protein were mixed, and eukaryotic cells were transfected by electroporation. The transfected cells were selected by cultivation on a selective antibiotic. After obtaining stable pools of producer cells of the corresponding proteins, they were cloned, the culture fluid of single clones was tested by solid-phase ELISA on immobilized recombinant human VEGF-A, and clones with the maximum productivity of the target proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab were selected.

Пример 8. Культивирование клонов-продуцентов и выделение белков.Example 8. Cultivation of producer clones and protein isolation.

Культивирование клонов-продуцентов целевых белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба осуществляли в одноразовом волновом биореакторе в режиме фед-батч (периодическое культивирование с подпиткой). В качестве базовой питательной среды использовали SFM4CHO (HyClone, США), в качестве подпитки - BalanCD СНО Feed 2 (Irvine Scientific, США). Продолжительность культивирования составляла 10 суток. По окончании культивирования суспензии клеток проводили через 3-х-ступенчатую осветляющую фильтрацию и проводили выделение целевых белков из культуральной жидкости.The cultivation of clones producing target proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab was carried out in a disposable wave bioreactor in the fed-batch mode (periodic cultivation with recharge). SFM4CHO (HyClone, USA) was used as the basic nutrient medium, and BalanCD CHO Feed 2 (Irvine Scientific, USA) was used as a feed. The cultivation duration was 10 days. At the end of the cultivation, cell suspensions were carried out through a 3-stage clarification filtration and the target proteins were extracted from the culture fluid.

На первой стадии очистки всех вариантов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба применяли аффинную хроматографию с использованием сорбентов Capto L (GE Healthcare) или KappaSelect (GE Healthcare). Оба сорбента специфично связывают легкую цепь иммуноглобулинов типа IgG-каппа за ее вариабельную (Capto L) или константную (KappaSelect) часть. Сорбенты уравновешивали фосфатно-солевым буфером, наносили осветленную культуральную жидкость, промывали уравновешивающим буфером от несвязавшихся примесей, затем элюировали целевые белки буфером, содержащим 50 мМ гистидина, pH 2,5. Для всех белков показали схожую эффективность выделения при использовании обоих сорбентов.At the first stage of purification of all protein variants based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab, affinity chromatography was used using Capto L sorbents (GE Healthcare) or KappaSelect (GE Healthcare). Both sorbents specifically bind the light chain of immunoglobulins of the IgG-kappa type for its variable (Capto L) or constant (KappaSelect) part. Sorbents were balanced with phosphate-buffered saline, clarified culture fluid was applied, washed with a balancing buffer from unbound impurities, then target proteins were eluted with a buffer containing 50 mM histidine, pH 2.5. For all proteins, a similar isolation efficiency was shown when using both sorbents.

На второй стадии очистки использовали мультимодальный сорбент гидроксиапатит (CHT-I, Bio-Rad), который часто применяется для очистки антител от родственных примесей и остаточных белков клеток-продуцентов. Сорбент предварительно уравновешивали раствором 50 мМ гистидина, pH 7,0, затем наносили элюаты белков после аффинной стадии, разведенные водой до проводимости 3-5 мСм/см, промывали сорбент уравновешивающим буфером, затем буфером, содержащим 50 мМ гистидин, 1 М хлорид натрия, pH 7,0. Целевые белки элюировали линейным градиентом фосфата натрия (pH 7,0) до концентрации 300 мМ. Все полученные на этой хроматографической стадии фракции анализировали с помощью ВЭЖХ гель-фильтрации и ПААГ-электрофореза с додецилсульфатом натрия для выбора фракций, содержащих целевые формы белков. Очистка на гидроксиапатите позволяла эффективно удалить низкомолекулярные родственные примеси, а также остаточные примесные белки.In the second stage of purification, a multimodal sorbent hydroxyapatite (CHT-I, Bio-Rad) was used, which is often used to purify antibodies from related impurities and residual proteins of producer cells. The sorbent was pre-equilibrated with a solution of 50 mM histidine, pH 7.0, then the protein eluates were applied after the affinity step, diluted with water to a conductivity of 3-5 mS / cm, the sorbent was washed with a balancing buffer, then with a buffer containing 50 mM histidine, 1 M sodium chloride, pH 7.0. Target proteins were eluted with a linear gradient of sodium phosphate (pH 7.0) to a concentration of 300 mM. All fractions obtained at this chromatographic stage were analyzed by HPLC gel filtration and PAGE using sodium dodecyl sulfate to select fractions containing the desired forms of proteins. Hydroxyapatite purification made it possible to efficiently remove low molecular weight related impurities, as well as residual impurity proteins.

При необходимости проводили доочистку целевого белка путем фильтрации через катионообменный сорбент SP-sepharose (GE Healthcare) при pH 5,5 и проводимости 4-6 мСм/см, а также концентрирование и диафильтрацию образцов в требуемый буфер на концентраторах Amicon Ultra (Millipore) с отсечкой по молекулярной массе 30-50 кДа. По окончании выделения чистота белка составляла не менее 90% целевой формы белка по данным электрофореза и ВЭЖХ гель-фильтрации.If necessary, additional purification of the target protein was carried out by filtration through a SP-sepharose cation exchange sorbent (GE Healthcare) at pH 5.5 and conductivity of 4-6 mS / cm, as well as concentration and diafiltration of samples into the required buffer on cut-off Amicon Ultra concentrators (Millipore) by molecular weight 30-50 kDa. At the end of the isolation, the purity of the protein was at least 90% of the target form of the protein according to electrophoresis and HPLC gel filtration.

Пример 9. Физико-химические свойства белков, определяемые методом ВЭЖХ гель-фильтрации.Example 9. Physico-chemical properties of proteins determined by HPLC gel filtration.

Всего было получено 7 разных белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба, проводили характеризацию выделенных белков методом ВЭЖХ гель-фильтрации. Для этого использовали систему ВЭЖХ Alliance 2695 (Waters), с детектором UV/Visible Detector 2487 (Waters) и колонку Superdex200 (Increase 10/300 GL, Lot. 10226065, No. 0128; GE Healthcare). В качестве подвижной фазы использовали фосфатно-солевой изотонический буфер. В таблице 1 даны условное обозначение белков, их номинальная и кажущаяся молекулярная масса, полученная при ВЭЖХ гель-фильтрации.A total of 7 different proteins were obtained based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab, and the isolated proteins were characterized by HPLC gel filtration. For this, an Alliance 2695 HPLC system (Waters) was used, with a UV / Visible Detector 2487 (Waters) and a Superdex200 column (Increase 10/300 GL, Lot. 10226065, No. 0128; GE Healthcare). The phosphate-saline isotonic buffer was used as the mobile phase. Table 1 shows the symbol of the proteins, their nominal and apparent molecular weight obtained by HPLC gel filtration.

Figure 00000017
Figure 00000017

Варианты белков на основе F(ab')2-фрагмента ранибизумаба T3, T4, T5, T6 и T7 имеют по данным ВЭЖХ гель-фильтрации большую кажущуюся молекулярную массу, превышающую их номинальную молекулярную массу от 2,61 до 4,96 раз, что обусловлено наличием в их структуре НГП.Variants of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab T3, T4, T5, T6 and T7 have a large apparent molecular weight according to HPLC gel filtration, exceeding their nominal molecular weight from 2.61 to 4.96 times, which due to the presence of NGP in their structure.

Пример 10. Взаимодействие белков с рекомбинантным VEGF-A (rhVEGF121) человека, определяемое методом ИФА.Example 10. The interaction of proteins with recombinant VEGF-A (rhVEGF121) person, determined by ELISA.

Препараты белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба были охарактеризованы методом ИФА по связыванию с рекомбинантным человеческим фактором роста эндотелия сосудов - rhVEGF121 производства ООО «МБЦ «Генериум». Для этого rhVEGF121 производства ООО «МБЦ «Генериум» вносили в лунки ИФА планшетов по 100 μl в концентрации 1 μg/ml в карбонат-бикарбонатном буфере (pH 9,5) и сорбировали в течение ночи при +4С. Остаточные свободные центры связывания пластика блокировали раствором PBS-Tha («ПанЭко», Кат. № Э4100-110) в течение 1 часа при комнатной температуре, после чего в лунки планшетов вносили по 100 мкл растворов белков, разведенных PBS-0,05%Tw20 последовательными 3-кратными разведениями от 100 до 0,002 nM. Планшеты инкубировали в течение 1 часа, отмывали несвязавшиеся антитела, детекцию комплексов белков с rhVEGF121 проводили с помощью биотинилированных поликлональных крысиных антител к ранибизумабу производства ООО «МБЦ «Генериум» и конъюгированного с пероксидазой хрена стрептавидина (Abcam, ab7403). В качестве субстрата для пероксидазы хрена использовали ТМБ (США, Партия: TMBPD10222-2-10273-А), реакцию останавливали раствором 2М H2SO4. Развитие реакции оценивали по оптической плотности, измеренной при длине волны 450 нм. Результаты исследования представлены на рисунке 1.Protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab were characterized by ELISA by binding to the recombinant human vascular endothelial growth factor rhVEGF 121 manufactured by MBC Generium LLC. For this, rhVEGF 121 manufactured by MBC Generium LLC was added to the wells of ELISA plates of 100 μl at a concentration of 1 μg / ml in carbonate-bicarbonate buffer (pH 9.5) and sorbed overnight at + 4C. Residual free plastic binding sites were blocked with PBS-Tha solution (PanEco, Cat. No. E4100-110) for 1 hour at room temperature, after which 100 μl of protein solutions diluted with PBS-0.05% Tw20 were added to the wells serial 3-fold dilutions from 100 to 0.002 nM. The plates were incubated for 1 hour, unbound antibodies were washed off, protein complexes with rhVEGF 121 were detected using biotinylated polyclonal rat antibodies to ranibizumab manufactured by MBC Generium LLC and streptavidin horseradish peroxidase conjugated (Abcam, ab7403). TMB (USA, Party: TMBPD10222-2-10273-A) was used as a substrate for horseradish peroxidase, the reaction was stopped with a solution of 2M H 2 SO 4 . The development of the reaction was evaluated by the optical density measured at a wavelength of 450 nm. The results of the study are presented in Figure 1.

В таблице 2 приведены усредненные данные по аффинности GNR049-кандидатов (ЕС50, nM), полученные с помощью ИФА.Table 2 shows the averaged data on the affinity of GNR049 candidates (EC50, nM) obtained using ELISA.

Figure 00000018
Figure 00000018

Все белки на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба взаимодействуют с рекомбинантным человеческим эндотелиальным фактором роста rhVEGF121, при этом варианты белков, несущие НГП, дают меньшую оптическую плотность при насыщающих концентрациях в сравнении с белками без НГП, а кажущийся аффинитет белков, несущих НГП, уменьшается с возрастанием доли НГП-полипептида в молекулярной массе.All proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab interact with the recombinant human endothelial growth factor rhVEGF 121 , while variants of proteins that have NGP give lower optical density at saturating concentrations compared to proteins without NGP, and the apparent protein affinity carriers of NGP, decreases with increasing proportion of NGP polypeptide in the molecular weight.

Пример 11. Взаимодействие белков с рекомбинантным VEGF-A (rhVEGF121) человека, определяемое методом поверхностного плазмонного резонанса.Example 11. The interaction of proteins with recombinant VEGF-A (rhVEGF121) person, determined by surface plasmon resonance.

Кинетические характеристики взаимодействия белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба оценивали методом поверхностного плазмонного резонанса на приборе Biacore Т200. В первой серии экспериментов сравнивали кинетические характеристики взаимодействия коммерческого препарата Lucentis® (Novartis) и F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба, полученного в ООО «МБЦ «Генериум». Для этого рекомбинантный человеческий белок rhVEGF121 производства ООО «МБЦ «Генериум» и рекомбинантный коммерческий VEGF-А кролика (Kingfisher Biotech, Inc., Cat. № RPO923U-100) ковалентно иммобилизовали на чип СМ-5, затем пропускали растворы Lucentis® (Novartis) и F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба в буфере HBS-EP+. Рабочие концентрации 0.74, 2.22, 6.67, 20, 60 nM. Ассоциация 210 сек в буфере HBS-EP+. Диссоциация 14400 сек (4 часа) в буфере 20 mM Na-Acetate, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% Tween20, pH 4.5. Финальная регенерация раствором 50 mM Gly-HCl, pH 2.5. В связи с использованием низкого pH при диссоциации, получены кажущиеся KD для вариантов Lucentis с human VEGF121. Кажущиеся KD рассчитывали из математической модели белок-белкового взаимодействия 1:1. Данные приведены в таблице 3.The kinetic characteristics of the interaction of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab were evaluated by surface plasmon resonance on a Biacore T200 instrument. In the first series of experiments, the kinetic characteristics of the interaction of the commercial drug Lucentis® (Novartis) and the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab obtained at LLC MBC Generium were compared. For this, the recombinant human protein rhVEGF 121 manufactured by MBC Generium LLC and the recombinant commercial rabbit VEGF-A (Kingfisher Biotech, Inc., Cat. No. RPO923U-100) were covalently immobilized on a CM-5 chip, then Lucentis® solutions (Novartis) were passed ) and F (ab ') 2 fragment of ranibizumab in HBS-EP + buffer. Working concentrations 0.74, 2.22, 6.67, 20, 60 nM. Association 210 sec in HBS-EP + buffer. Dissociation 14400 sec (4 hours) in 20 mM Na-Acetate buffer, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% Tween20, pH 4.5. Final regeneration with 50 mM Gly-HCl solution, pH 2.5. Due to the use of low pH in dissociation, apparent KDs were obtained for variants of Lucentis with human VEGF121. Apparent K D was calculated from the mathematical model of protein-protein interaction of 1: 1. The data are shown in table 3.

Figure 00000019
Figure 00000019

Изменение формата молекулы с Fab-фрагмента на F(ab’)2-фрагмент при неизменной первичной структуре привело к повышению кажущейся аффинности примерно в 10 раз, столь значительное повышение аффинности F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба явилось неожиданным.A change in the format of the molecule from the Fab fragment to the F (ab ') 2 fragment with a constant primary structure led to an increase in apparent affinity by about 10 times, such a significant increase in the affinity of the F (ab') 2 fragment of ranibizumab was unexpected.

Во второй серии экспериментов оценивали кинетические характеристики взаимодействия других вариантов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба с рекомбинантным человеческим фактором роста эндотелия сосудов rhVEGF121 методом поверхностного плазмонного резонанса на приборе Biacore Т200 по приведенной выше методике. Данные приведены в таблице 4.In the second series of experiments, the kinetic characteristics of the interaction of other protein variants based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with the recombinant human vascular endothelial growth factor rhVEGF 121 by the surface plasmon resonance method on a Biacore T200 instrument according to the above procedure were evaluated. The data are shown in table 4.

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Как видно из данных, представленных в таблице 4, кинетические характеристики взаимодействия белков на основе F(ab')2-фрагмента ранибизумаба с рекомбинантным фактором роста сосудов человека rhVEGF121 - константы скорости ассоциации комплекса Ка (Kon) и скорости диссоциации комплекса Kd (Koff), также, как и равновесная константа диссоциации комплекса KD, у всех вариантов димерных молекул не уступают, и даже превосходят таковые характеристики для ранибизумаба. В то же время, RUmax для белков, несущих в своей структуре НГП, достоверно меньше, чем для белков без НГП, тогда как данный показатель должен расти с увеличением молекулярной массы, что мы и наблюдаем для мономера и димера ранибизумаба -для мономера RUmax составляет 52,83, а для димеров - 78,07 и 96,27. Достоверное снижение RUmax для белков с НГП может объясняться как малой долей активных молекул в белковом препарате, так и тем, что модифицированные НГП молекулы имеют больший гидродинамический объем, и при образовании комплекса с ковалентно иммобилизованным на подложке чипа rhVEGF121, НГП экранирует соседнюю иммобилизованную молекулу rhVEGF121, создавая эффект уменьшения плотности иммобилизованных молекул rhVEGF121, доступных для взаимодействия, что и приводит к снижению RUmax. Объяснение феномена снижения RUmax для препаратов белков с НГП при анализе на Biacore Т200 потребовало от нас постановки эксперимента с образованием комплекса каждого из белков с rhVEGF121 в растворе, поскольку в растворе отсутствуют стерические затруднения комплексообразования.As can be seen from the data presented in table 4, the kinetic characteristics of the interaction of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with the recombinant human vascular growth factor rhVEGF 121 are the association rate constants of the complex K a (K on ) and the dissociation rate of the complex K d (K off ), as well as the equilibrium dissociation constant of the complex K D , are not inferior to all variants of dimeric molecules, and even surpass those characteristics for ranibizumab. At the same time, RUmax for proteins that have an NGP in their structure is significantly lower than for proteins without NGP, while this indicator should increase with increasing molecular weight, which we observe for the ranibizumab monomer and dimer — for the monomer RUmax is 52 , 83, and for dimers - 78.07 and 96.27. A significant decrease in RUmax for proteins with NGP can be explained by both a small fraction of active molecules in the protein preparation and the fact that the modified NGP molecules have a larger hydrodynamic volume, and when complexed with rhVEGF 121 covalently immobilized on the chip substrate, the NGP shields the neighboring immobilized rhVEGF molecule 121 , creating the effect of decreasing the density of immobilized rhVEGF 121 molecules available for interaction, which leads to a decrease in RUmax. The explanation of the RUmax reduction phenomenon for protein preparations with NGP in the analysis on Biacore T200 required us to conduct an experiment with the formation of a complex of each of the proteins with rhVEGF 121 in solution, since there are no steric difficulties in complex formation in the solution.

Пример 12. Образование комплекса белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба с рекомбинантным человеческим фактором роста эндотелия сосудов rhVEGF121 в растворе.Example 12. The formation of a complex of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with recombinant human vascular endothelial growth factor rhVEGF 121 in solution.

При анализе кинетических характеристик взаимодействия препаратов с rhVEGF121 на Biacore Т200 наблюдали значимое снижение RUmax для модифицированных НГП белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба, что могло свидетельствовать как о стерических затруднениях взаимодействия белков, несущих НГП, с иммобилизованным на подложке антигеном вследствие их большого гидродинамического радиуса, так и о том, что какая-то доля белка в препаратах не активна. Для этого проводили дополнительный анализ активности приготовленных препаратов, изучая их взаимодействие с rhVEGF121 в растворе при эквимолярном соотношении. Белки смешивали с rhVEGF121 в эквимолярном соотношении в растворе PBS, инкубировали в течение ночи при +4°С, затем проводили ВЭЖХ-гель-фильтрацию на колонке Superdex S200, эффективность комплексообразования оценивали по площади пика свободного rhVEGF121 в сравнении с соответствующим показателем для препарата Lucentis® (Novartis). Данные приведены в таблице 5.When analyzing the kinetic characteristics of the interaction of drugs with rhVEGF 121 on Biacore T200, a significant decrease in RUmax was observed for modified NGP proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab, which could indicate steric difficulties in the interaction of proteins carrying NGP with the antigen immobilized on the substrate due to their large hydrodynamic radius, and the fact that some proportion of the protein in the preparations is not active. For this, an additional analysis of the activity of the prepared preparations was carried out, studying their interaction with rhVEGF 121 in solution at an equimolar ratio. Proteins were mixed with rhVEGF 121 in an equimolar ratio in PBS solution, incubated overnight at + 4 ° C, then HPLC gel filtration was performed on a Superdex S200 column, complexation efficiency was evaluated by the peak area of free rhVEGF 121 compared to the corresponding parameter for the preparation Lucentis ® (Novartis). The data are shown in table 5.

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Как видно из данных, представленных в таблице 5, площадь пика свободного rhVEGF121 при эквимолярном соотношении Lucentis® (Novartis) и rhVEGF121 составляет 34% от площади пика rhVEGF121 без добавления какого-либо связывающего его агента. За исключением Т5, площадь пика свободного rhVEGF121 для которого составила 57%, соответствующий показатель для других белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба варьирует от 16% до 37%, что доказывает высокую антигенсвязывающую способность разработанных молекул, не уступающую таковой характеристике для луцентиса.As can be seen from the data presented in table 5, the peak area of free rhVEGF 121 at an equimolar ratio of Lucentis ® (Novartis) and rhVEGF 121 is 34% of the peak area of rhVEGF 121 without adding any binding agent. With the exception of T5, the peak area of free rhVEGF 121 for which was 57%, the corresponding indicator for other proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab varies from 16% to 37%, which proves the high antigen-binding ability of the developed molecules, not inferior to that characteristic for lucentis.

Пример 13. Ингибирование rhVEGF121-индуцированной пролиферации клеток HUVEC белками на основе Е(ab’)2-фрагмента ранибизумаба.Example 13. Inhibition of rhVEGF121-induced proliferation of HUVEC cells with proteins based on the E (ab ') 2 fragment of ranibizumab.

Было проведено сравнительное определение биологической активности препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба и препарата Lucentis® (Novartis) в тесте ингибирования rhVEGF121-индуцированной пролиферации первичной культуры человеческих эндотелиоцитов пупочной вены (HUVEC, Lonza, Cat. № СС2517). Для этого клетки HUVEC I пассажа (P1) (Lonza, Cat. № СС2517) размораживали и высевали в полную ростовую среду EGM-2 (Endothelial Growth Medium) во флакон Т25, предварительно покрытый раствором 0.1% желатина. После достижения клетками монослоя (Р2) их снимали с пластика с помощью обработки раствором аккутазы и высевали во флакон Т75, также предварительно покрытый раствором 0.1% желатина. Когда клетки достигали максимальной плотности (Р3) их высевали в покрытые желатином лунки 96-луночного плоскодонного планшета в количестве 10 тысяч клеток на лунку в полной ростовой среде EGM-2 (пассаж 3). На следующий день клетки HUVEC дважды аккуратно отмывали стерильным раствором PBS и инкубировали в среде ЕВМ с добавлением 0,2% FBS (среда для постановки теста) на протяжении 2.5-4 часов. Препараты белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба, Lucentis® и rhVEGF121 разводили в среде для постановки теста в соответствии со схемой эксперимента. Затем каждый из тестируемых препаратов в серии 8 последовательных 3-х-кратных разведений от 100 до 0.05 nM инкубировали с rhVEGF121 (125 ng/ml) в течение 2 часов, после чего вносили прединкубированные растворы в планшеты с клетками HUVEC согласно схеме эксперимента. На каждом планшете были дополнительно сделаны следующие контроли - лунки, содержащие только rhVEGF121 (125 ng/ml); лунки, содержащие полную ростовую среду, и лунки со средой для постановки теста. Все комбинации тестируемых веществ были добавлены к клеткам в трипликатах. Планшеты помещали в С02-инкубатор и инкубировали при 37С и 5% СО2 в течение 72 часов. После окончания инкубации для оценки жизнеспособности клеток в лунки планшетов добавляли реагент ХТТ (Roche, Cat. №11465015001) согласно инструкции производителя и дополнительно инкубировали планшеты при 37С и 5% СО2 в течение 4-6 часов. Оптическую плотность измеряли при длине волны 492 nM и референсной длине волны 690 nM. Процент ингибирования VEGF-A-индуцированной пролиферации клеток HUVEC вычисляли по формуле:A comparative determination of the biological activity of protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab and the Lucentis ® preparation (Novartis) was performed in the rhVEGF 121 -induced proliferation inhibition test of the primary culture of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC, Lonza, Cat. No. CC2517) . For this, HUVEC I cells of passage (P1) (Lonza, Cat. No. CC2517) were thawed and plated in complete growth medium EGM-2 (Endothelial Growth Medium) in a T25 vial precoated with 0.1% gelatin solution. After the cells reached a monolayer (P2), they were removed from the plastic by treatment with a nektase solution and plated in a T75 vial, also previously coated with a solution of 0.1% gelatin. When the cells reached maximum density (P3), they were plated in gelatin-coated wells of a 96-well flat-bottom plate in the amount of 10 thousand cells per well in complete growth medium EGM-2 (passage 3). The next day, HUVEC cells were washed gently twice with sterile PBS and incubated in EBM supplemented with 0.2% FBS (test medium) for 2.5-4 hours. Protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab, Lucentis ®, and rhVEGF 121 were diluted in test medium in accordance with the experimental design. Then, each of the tested preparations in a series of 8 consecutive 3-fold dilutions from 100 to 0.05 nM was incubated with rhVEGF 121 (125 ng / ml) for 2 hours, after which pre-incubated solutions were added to HUVEC cell plates according to the experimental design. The following controls were additionally made on each plate — wells containing only rhVEGF 121 (125 ng / ml); wells containing complete growth medium and wells with test medium. All combinations of test substances were added to the cells in triplicates. The plates were placed in a C02 incubator and incubated at 37 ° C and 5% CO 2 for 72 hours. After incubation, to assess cell viability, XTT reagent (Roche, Cat. No. 11465015001) was added to the wells of the plates according to the manufacturer's instructions and the plates were further incubated at 37 ° C and 5% CO 2 for 4-6 hours. The optical density was measured at a wavelength of 492 nM and a reference wavelength of 690 nM. The percentage inhibition of VEGF-A-induced proliferation of HUVEC cells was calculated by the formula:

Figure 00000024
Figure 00000024

где "средняя Abs. VEGF121 - средняя Abs. VEGF-0" соответствует разности средней оптической плотности в лунках с добавлением rhVEGF121 (125 ng/ml) и средней оптической плотности в лунках со средой для постановки теста, т.е. максимальной пролиферации клеток HUVEC за время теста;where "average Abs. VEGF121 - average Abs. VEGF-0" corresponds to the difference between the average optical density in the wells with the addition of rhVEGF 121 (125 ng / ml) and the average optical density in the wells with the test medium, i.e. maximum proliferation of HUVEC cells during the test;

"Abs. VEGF121/Т-х" соответствует оптической плотности в лунке, содержащей исследуемый белок в определенной концентрации и rhVEGF121, а"Abs. VEGF121 / Tx" corresponds to the optical density in the well containing the test protein at a certain concentration and rhVEGF 121 , and

"средняя Abs. VEGF-0" соответствует средней оптической плотности лунок, содержащих только тестовую среду без добавления ростовых добавок."average Abs. VEGF-0" corresponds to the average optical density of wells containing only test medium without the addition of growth additives.

Полученные данные обсчитывали в программе GraphPad Prism версии 6.0 с использованием 4-х параметрической логистической функции «доза-ответ - ингибирование», данные представлены в таблице 6.The data obtained were calculated in GraphPad Prism version 6.0 using the 4-parameter logistic function "dose-response - inhibition", the data are presented in table 6.

Figure 00000025
Figure 00000025

Как видно из данных, представленных в таблице 6, препараты белков на основе F(ab')2-фрагмента ранибизумаба не уступают по биологической активности препарату Lucentis® (Novartis) в тесте ингибирования rhVEGF121-индуцированной пролиферации клеток HUVEC in vitro. Данный тест обладает высокой предсказательной способностью антиангиогенной эффективности препаратов in vivo, в том числе, при введении человеку. Полумаксимальная концентрация ингибирования (IC50) rhVEGF121-индуцированной пролиферации препарата Lucentis® (Novartis) варьировала от 2,5 до 3,2 nM, среднее значение - 2,9 nM, стандартное отклонение - 0,3 nM. IC50 препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба изменялось от 1,3 nM до 2,5 nM, что говорит о том, что все белки обладают высокой антиангиогенной активностью, сопоставимой с таковым показателем для «золотого стандарта» в лечении офтальмологических заболеваний, патогенез которых обусловлен высокой активностью фактора роста эндотелия сосудов - ранибизумаба.As can be seen from the data presented in table 6, protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab are not inferior in biological activity to the drug Lucentis ® (Novartis) in the inhibition test of inhibition of rhVEGF 121 -induced HUVEC cell proliferation in vitro. This test has a high predictive ability of the antiangiogenic efficacy of drugs in vivo, including when administered to humans. The half-maximum concentration of inhibition (IC50) of rhVEGF 121- induced proliferation of the drug Lucentis ® (Novartis) ranged from 2.5 to 3.2 nM, the average value was 2.9 nM, and the standard deviation was 0.3 nM. The IC50 of protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab ranged from 1.3 nM to 2.5 nM, which suggests that all proteins have high antiangiogenic activity, comparable to that for the "gold standard" in treatment ophthalmic diseases, the pathogenesis of which is due to the high activity of the vascular endothelial growth factor - ranibizumab.

Пример 14. Доклинические исследования in vivo - исследование фармакокинетики и токсикокинетики белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба при однократном интравитреальном введении кроликам породы Советская шиншилла.Example 14. In vivo preclinical studies - a study of the pharmacokinetics and toxicokinetics of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with a single intravitreal administration to Soviet chinchilla rabbits.

Целью исследования было сравнительное определение основных параметров фармакокинетики и токсикокинетики с оценкой офтальмотоксичности и возможного общего токсического действия белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба и препарата Lucentis® (Novartis) при однократном интравитреальном введении кроликам породы Советская шиншилла. Исследование было выполнено в ЗАО «НПО «Дом фармации» (Россия, Ленинградская область, Всеволожский муниципальный район, Кузьмоловское городское поселение) в соответствии с основными принципами надлежащей лабораторной практики и этическими нормами по охране животных, используемых в научных целях.The aim of the study was a comparative determination of the main parameters of pharmacokinetics and toxicokinetics with an assessment of ophthalmotoxicity and possible total toxic effect of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab and Lucentis ® (Novartis) with a single intravitreal administration to Soviet chinchilla rabbits. The study was carried out in NPO House of Pharmacy CJSC (Russia, Leningrad Region, Vsevolozhsk Municipal District, Kuzmolovsky City Settlement) in accordance with the basic principles of good laboratory practice and ethical standards for the protection of animals used for scientific purposes.

Задачи исследования включали изучение влияния тестируемых объектов на биометрические параметры исследуемых животных - смертность и динамику массы тела; изучение влияния тестируемых объектов на клиническое состояние структур глаза исследуемых животных; офтальмоскопическую оценку влияния тестируемых объектов на состояние глазного дна экспериментальных животных. В таблицах 7 и 8 представлены основные группы животных, доза препаратов для интравитреального введения и основные процедуры, выполненные в ходе исследования.The objectives of the study included the study of the influence of the tested objects on the biometric parameters of the studied animals — mortality and dynamics of body weight; study of the influence of the tested objects on the clinical condition of the eye structures of the studied animals; ophthalmoscopic assessment of the influence of test objects on the fundus of experimental animals. Tables 7 and 8 show the main groups of animals, the dose of drugs for intravitreal administration and the main procedures performed during the study.

Figure 00000026
Figure 00000026

Материалы и методы. Исследование проводили на половозрелых самцах кроликов породы Советская шиншилла. Тестируемые объекты вводили животным интравитреально в дозе 50 мкл в каждый глаз животного. Объем введения тестируемых объектов для исследования фармакокинетики с оценкой офтальмотоксичности был выбран, опираясь на биоэтические принципы, учитывая травматичность и болезненность процедуры интравитреального введения, а также на основании данных о максимальных рекомендуемых объемах интравитреального введения кроликам. Был использован интравитреальный путь введения, так как этот способ введения является планируемым способом применения в клинической практике.Materials and methods. The study was conducted on sexually mature male rabbits of the Soviet Chinchilla breed. Test objects were administered intravitreal to animals at a dose of 50 μl in each eye of the animal. The volume of administration of test objects for the study of pharmacokinetics with an assessment of ophthalmotoxicity was chosen based on bioethical principles, taking into account the invasiveness and pain of the intravitreal administration procedure, as well as on the basis of data on the maximum recommended volumes of intravitreal administration to rabbits. An intravitreal route of administration has been used since this route of administration is the intended mode of use in clinical practice.

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Интравитреальные инъекции осуществляли после наркотизации животных путем внутривенного введения им смеси препаратов Золетил®100 (Virbac, Франция) в дозе 1,5 мг/кг и Рометар® (Bioveta, Чехия) в дозе 1,5 мг/кг (СОП ЭЖ-20). Смесь анестетиков в данной дозе позволяла достичь оптимальной длительности наркоза для проведения инъекций в оба глаза животного и обеспечивала полное отсутствие роговичного рефлекса на всей продолжительности проведения манипуляций. Для местного обезболивания в конъюнктивальный мешок вносили раствор местного анестетика (Инокаин®, глазные капли, Промед Экспортс ПВТ. ЛТД). Очередность манипуляций при выполнении интравитреальной инъекции была следующей: 1) внесение раствора мидриатика (Ирифрин®, глазные капли, Промед Экспортс ПВТ. ЛТД) в конъюнктивальный мешок, ожидание 5 минут; 2) промывание поверхности роговицы стерильным физиологическим раствором; 3) внесение раствора местного анестетика (Инокаин®) в конъюнктивальный мешок, ожидание 3 минуты; 4) промывание поверхности роговицы стерильным физиологическим раствором; 5) внесение препарата Бетадин, 0,5% раствор (Pharmaceuticals PLC (Венгрия)); 6) проведение иглы одноразового инсулинового шприца через склеру на расстоянии 2-3 мм от лимба в направлении к экватору в верхнее-наружном квадранте; проведение иглы вглубь стекловидного тела на 2-3 мм параллельно хрусталику.Intravitreal injections were carried out after anesthesia of animals by intravenous administration of a mixture of Zoetil®100 preparations (Virbac, France) at a dose of 1.5 mg / kg and Rometar® (Bioveta, Czech Republic) at a dose of 1.5 mg / kg (SOP EZh-20) . A mixture of anesthetics in this dose made it possible to achieve the optimal duration of anesthesia for injections in both eyes of the animal and ensured the complete absence of a corneal reflex throughout the duration of the manipulations. For local anesthesia, a solution of local anesthetic (Inocain®, eye drops, Promed Export PVT. LTD) was added to the conjunctival sac. The sequence of manipulations when performing intravitreal injection was as follows: 1) adding a solution of mydriatic (Irifrin®, eye drops, Promed Export PVT. LTD) into the conjunctival sac, waiting 5 minutes; 2) washing the surface of the cornea with sterile saline; 3) the introduction of a solution of local anesthetic (Inocain®) in the conjunctival sac, waiting 3 minutes; 4) washing the surface of the cornea with sterile saline; 5) the introduction of Betadine, 0.5% solution (Pharmaceuticals PLC (Hungary)); 6) holding the needle of a disposable insulin syringe through the sclera at a distance of 2-3 mm from the limb towards the equator in the upper-outer quadrant; holding the needle deep into the vitreous body 2-3 mm parallel to the lens.

Осмотр животных в клетках содержания, с целью выявления смертности или признаков отклонения в состоянии здоровья, проводили ежедневно.Inspection of animals in cages, in order to detect mortality or signs of deviation in health, was carried out daily.

Лишение корма - животные были лишены утреннего кормления до процедуры введения и взвешивания животных. Доступ к воде не был ограничен.Feed deprivation - animals were deprived of morning feeding before the administration and weighing of animals. Access to water was not restricted.

Массу тела регистрировали в утренние часы непосредственно перед введением, далее еженедельно. Процедуру проводили на весах настольных медицинских МТ "Карапуз" 20 ВЖА-(5г,Р)бА, зав. №488688. Наименьший предел взвешивания - 100 г. Наибольший предел взвешивания - 20 кг. Цена поверочного деления 5 г. Класс точности 3.Body weight was recorded in the morning immediately before administration, then weekly. The procedure was carried out on the scales of a medical benchtop MT Karapuz 20 VZHA- (5g, P) bA, head. No. 488688. The smallest weighing limit is 100 g. The largest weighing limit is 20 kg. The price of calibration is 5 g. Accuracy class 3.

Клинический осмотр видимых структур глаза проводили непосредственно перед началом исследования, далее - ежедневно. Осуществляли полуколичественную оценку параметров офтальмотоксичности в баллах. При наличии патологического признака присваивали 1 балл, при отсутствии признака - балл был равен 0. Оценивали следующие показатели офтальмотоксичности:A clinical examination of the visible structures of the eye was carried out immediately before the start of the study, then daily. A semi-quantitative assessment of ophthalmotoxicity parameters was carried out in points. In the presence of a pathological sign, 1 point was assigned, in the absence of a sign, the score was 0. The following ophthalmotoxicity indicators were evaluated:

- Ксерофтальмия (сухость роговицы и конъюнктивы глаза, возникающая из-за нарушения слезоотделения);- Xerophthalmia (dryness of the cornea and conjunctiva of the eye, resulting from a violation of lacrimation);

- Кератит (воспаление роговицы глаза, сопровождающееся ее помутнением);- Keratitis (inflammation of the cornea of the eye, accompanied by its clouding);

- Слезотечение;- lacrimation;

- Нагноение;- Suppuration;

- Отечность;- Puffiness;

- Покраснение;- redness;

- Экзофтальм (смещение кпереди глазных яблок);- Exophthalmos (displacement anterior to the eyeballs);

- Мидриаз (расширение зрачка);- Mydriasis (dilated pupil);

- Миоз (значительное сужение зрачка, физиологическая рефлекторная реакция, которая возникает при освещении глаз светом большой яркости).- Myosis (a significant narrowing of the pupil, a physiological reflex reaction that occurs when the eyes are illuminated with light of high brightness).

Офтальмоскопическую оценку состояния глазного дна осуществляли до начала исследования, на 2-й, 13-й и 29-й дни после инъекций препаратов путем прямой офтальмоскопии и осмотра переднего отдела глаза с помощью лупы (40 дптр) после введения в каждый глаз препарата Атропин (капли глазные 1% (Московский эндокринный завод (Россия)). Оценивали патологические изменения в области желтого пятна, центральной области сетчатки, диска зрительного нерва и сосудов сетчатки.An ophthalmoscopic assessment of the condition of the fundus was carried out before the start of the study, on the 2nd, 13th and 29th days after injection of the preparations by direct ophthalmoscopy and examination of the anterior part of the eye with a magnifier (40 diopters) after the administration of Atropine (drops ophthalmic 1% (Moscow Endocrine Plant (Russia)). Pathological changes in the macula, central region of the retina, optic disc and retinal vessels were evaluated.

Отбор крови (по 1 мл) осуществляли в стерильные пробирки с ЭДТА через 4, 8, 24, 48, 72, 96, 192 и 384 часов после введения препаратов. Образцы крови центрифугировали для получения плазмы. Каждый образец плазмы делили на две части, помещали в промаркированные криоустойчивые пробирки, маркировка каждой пробирки включала номер экспериментальной группы, номер животного, вид биообразца, дату и время забора материала. Все полученные образцы замораживали, хранили при температуре -70° и транспортировали Спонсору исследования для проведения дальнейших анализов в сухом льду.Blood sampling (1 ml each) was carried out in sterile tubes with EDTA at 4, 8, 24, 48, 72, 96, 192 and 384 hours after drug administration. Blood samples were centrifuged to obtain plasma. Each plasma sample was divided into two parts, placed in labeled cryostable tubes, the labeling of each tube included the number of the experimental group, number of the animal, type of bio-sample, date and time of sampling. All samples were frozen, stored at -70 ° C and transported to the Research Sponsor for further analyzes in dry ice.

Эвтаназию животных в соответствии с Директивой 2010/63/EU Европейского Парламента и Совета Европейского Союза по охране животных, используемых в научных целях от 22 сентября 2010 г., проводили путем передозировки средствами для наркоза. Эвтаназию осуществляли с помощью препаратов Золетил® и Рометар®, после введения животных в глубокий наркоз осуществляли внутривенное введение препарата Лидокаин (Дальхимфарм (Россия)). Данный вид эвтаназии является гуманным и не противоречит нормативным документам, сопровождается минимумом боли, страдания и дистресса, и был проведен компетентными сотрудниками.Euthanasia of animals in accordance with Directive 2010/63 / EU of the European Parliament and the Council of the European Union for the Protection of Animals Used for Scientific Purposes of September 22, 2010, was carried out by overdose with anesthetics. Euthanasia was carried out using the preparations Zoletil® and Rometar®, after the animals were introduced into deep anesthesia, the drug Lidocaine was administered intravenously (Dalchimpharm (Russia)). This type of euthanasia is humane and does not contradict regulatory documents, is accompanied by a minimum of pain, suffering and distress, and was carried out by competent employees.

После эвтаназии животных производили забор полного объема стекловидного тела и водянистой влаги. Каждый биологический образец делили на две части, помещали в маркированные криоустойчивые пробирки, маркировка каждой пробирки включала в себя номер экспериментальной группы, номер животного, вид биообразца, дату и время забора материала. Все полученные образцы замораживали, хранили при температуре -70° и транспортировали Спонсору исследования для проведения дальнейших анализов в сухом льду.After animal euthanasia, the entire vitreous and aqueous humor were collected. Each biological sample was divided into two parts, placed in labeled cryostable tubes, the labeling of each tube included the number of the experimental group, the number of the animal, the type of biosample, the date and time of sampling. All samples were frozen, stored at -70 ° C and transported to the Research Sponsor for further analyzes in dry ice.

Статистический анализ данных массы тела животных - данные проверяли на соответствие закону нормального распределения с помощью критерия Шапиро-Уилка. В случае нормального распределения считали среднее значение и стандартную ошибку среднего, которые вместе со значением n (количество наблюдений) представлены в итоговых таблицах. Для оценки данных с признаками нормального распределения использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), предназначенный для сравнения нескольких выборок (групп) и вычисления общего уровня значимости различий. Статистический анализ выполнялся с помощью программного обеспечения Statistica 6.0. (StatSoft, USA).Statistical analysis of animal body mass data - the data was checked for compliance with the law of normal distribution using the Shapiro-Wilk test. In the case of a normal distribution, the mean value and the standard error of the mean were calculated, which, together with the n value (number of observations), are presented in the final tables. To evaluate data with signs of a normal distribution, one-way analysis of variance (ANOVA) was used, which was used to compare several samples (groups) and calculate the overall significance level of differences. Statistical analysis was performed using Statistica 6.0 software. (StatSoft, USA).

Заключения и выводы ЗАО «НПО «Дом фармации» об оценке офтальмотоксичности и общего токсического действия препаратов белков на основе F(ab')2-фрагмента ранибизумаба и сравнительного препарата Lucentis® (Novartis) при однократном интравитреальном введении кроликам породы Советская шиншилла:Conclusions and conclusions of NPO Dom Pharmaciya CJSC on the assessment of the ophthalmotoxicity and general toxic effect of protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab and the comparative preparation Lucentis ® (Novartis) with a single intravitreal administration to Soviet chinchilla rabbits:

1. Тестируемые объекты T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6, Т7, Т8, так же, как и референсный препарат Луцентис®, не повлияли на динамику массы тела животных.1. The tested objects T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, as well as the reference drug Lucentis®, did not affect the dynamics of the body weight of animals.

2. Во всех группах (T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6, Т7, Т8,) не было статистически значимых отклонений от контрольных групп по частоте возникновения изучаемых клинически значимых отклонений.2. In all groups (T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8,) there were no statistically significant deviations from the control groups in terms of the incidence of the studied clinically significant deviations.

Результаты оценки параметров фармакокинетики и токсикокинетики препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба при однократном интравитреальном введении кроликам породы Советская шиншилла, полученные в ООО «МБЦ «Генериум»Evaluation results of the pharmacokinetics and toxicokinetics of protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab with a single intravitreal administration to Soviet chinchilla rabbits obtained at MBC Generium LLC

С целью определения концентрации препаратов в биологических образцах кроликов был разработан специфичный и высоко чувствительный метод в варианте «сэндвич»-ИФА на основе поликлональных крысиных антител к ранибизумабу, полученных в ООО «МБЦ «Генериум».In order to determine the concentration of drugs in biological samples of rabbits, a specific and highly sensitive method was developed in the sandwich ELISA variant based on polyclonal rat antibodies to ranibizumab obtained at MBC Generium LLC.

Кратко, поликлональные крысиные антитела к ранибизумабу вносили в лунки ИФА планшетов по 100 μl в концентрации 1 μg/ml в карбонат-бикарбонатном буфере (pH 9.5) и иммобилизовали в течение ночи при +4С. Остаточные свободные центры связывания пластика блокировали раствором PBS-Tha («ПанЭко», Кат. № Э4100-110) в течение 1 часа при комнатной температуре. После этого в лунки планшетов вносили биологические образцы, разведенные раствором PBS-0,05%Tw20, в последовательных 2-кратных разведениях. Планшеты инкубировали в течение 1 часа, отмывали несвязавшиеся антитела и вносили раствор биотинилированных поликлональных кроличьих антител к ранибизумабу (ООО «МБЦ «Генериум»). После инкубации в течение 1 часа отмывали несвязавшиеся антитела и добавляли конъюгированный с пероксидазой хрена стрептавидин в разведении, рекомендованном производителем (Abcam, ab7403). Инкубировали 40 минут при комнатной температуре и вносили субстрат для пероксидазы хрена. В качестве субстрата для HRP использовали ТМБ (США, Партия: TMBPD10222-2-10273-А), реакцию останавливали раствором 2М H2SO4. Реакцию оценивали по оптической плотности, измеренной на микропланшетном спектрофотометре Bio-Rad xMark при длине волны 450 нм. Полученные данные обсчитывали с помощью программного обеспечения Bio-Rad Microplate Manager 6 для микропланшетного спектрофотометра.Briefly, polyclonal rat antibodies to ranibizumab were added to the wells of ELISA plates of 100 μl at a concentration of 1 μg / ml in carbonate-bicarbonate buffer (pH 9.5) and immobilized overnight at + 4C. Residual free plastic binding sites were blocked with PBS-Tha solution (PanEco, Cat. No. E4100-110) for 1 hour at room temperature. After that, biological samples diluted with a solution of PBS-0.05% Tw20 in serial 2-fold dilutions were added to the wells of the plates. The plates were incubated for 1 hour, unbound antibodies were washed and a solution of biotinylated polyclonal rabbit anti-ranibizumab antibodies was introduced (MBC Generium LLC). After an incubation of 1 hour, unbound antibodies were washed off and horseradish peroxidase conjugated streptavidin was added at a dilution recommended by the manufacturer (Abcam, ab7403). Incubated 40 minutes at room temperature and the horseradish peroxidase substrate was added. TMB was used as a substrate for HRP (USA, Party: TMBPD10222-2-10273-A), the reaction was stopped with a solution of 2M H 2 SO 4 . The reaction was evaluated by optical density measured on a Bio-Rad xMark microplate spectrophotometer at a wavelength of 450 nm. The data obtained were calculated using the Bio-Rad Microplate Manager 6 software for a microplate spectrophotometer.

Концентрация исследуемых препаратов в стекловидном теле после однократного ИВТ введения и предварительная оценка соотношения периодов полувыведения из стекловидного тела препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба и препарата Lucentis® (Novartis)The concentration of the studied preparations in the vitreous body after a single IVT administration and a preliminary assessment of the ratio of the half-lives of the vitreous preparations of proteins based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab and Lucentis ® (Novartis)

Дизайн проведенного сравнительного скринингового исследования включал всего три временных точки отбора биологических образцов, в соответствии с основными принципами этических норм обращения с лабораторными животными и минимизации количества экспериментальных животных, поскольку основной задачей исследования было сравнительное изучение параметров фармакокинетики при ИВТ введении большой панели изучаемых препаратов и препарата Lucentis®. Мы не стремились к точному определению параметров фармакокинетики, таких как скорость и период полувыведения препаратов из стекловидного тела, эта задача потребовала бы значительно больше лабораторных животных, а хотели лишь установить соотношение данных параметров у каждого из изучаемых препаратов и препарата Lucentis®. Образцы стекловидного тела забирали у экспериментальных животных после эвтаназии и энуклеации глаз на 1-й день (через 4 часа), на 14-й и 30-й день после ИВТ инъекций. Концентрацию препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба определяли описанным выше методом относительно соответствующей калибровочной кривой для каждого из изучаемых белков.The design of the comparative screening study included only three time points for the selection of biological samples, in accordance with the basic principles of ethical standards for the treatment of laboratory animals and minimizing the number of experimental animals, since the main objective of the study was a comparative study of the pharmacokinetic parameters in IWT with the introduction of a large panel of the studied drugs and Lucentis ® . We did not seek to accurately determine the parameters of pharmacokinetics, such as the speed and half-life of vitreous preparations, this task would require much more laboratory animals, but only wanted to establish the ratio of these parameters for each of the studied drugs and Lucentis ® . Vitreous samples were taken from experimental animals after euthanasia and enucleation of the eyes on the 1st day (after 4 hours), on the 14th and 30th day after IVT injection. The concentration of protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab was determined by the method described above with respect to the corresponding calibration curve for each of the studied proteins.

На рисунках 2-4 приведены графики зависимости медиан концентрации определяемых белков в стекловидном теле, водянистой влаге и плазме крови в молярном выражении, от времени забора биологических образцов после однократной ИВТ инъекции.Figures 2-4 show graphs of the dependence of the medians of the concentration of the determined proteins in the vitreous, aqueous humor, and blood plasma in molar terms, on the time of taking biological samples after a single IVT injection.

Рассчитывали один из основных критериев фармакокинетики, отражающий экспозицию каждого из исследуемых препаратов в стекловидном теле, - площадь под каждой кривой (AUCIVT, нМ/(мл*ч), (рис 33), в соответствии с линейным правилом трапеций с помощью приложения Excel PK Solver 2.0. Для расчета скорости элиминации (клиренса, Cl) использовали следующую формулу;We calculated one of the main criteria for pharmacokinetics, reflecting the exposure of each of the studied drugs in the vitreous body, the area under each curve (AUC IVT , nM / (ml * h), (Fig. 33), in accordance with the linear rule of trapeziums using Excel PK Solver 2.0 The following formula was used to calculate the elimination rate (clearance, Cl);

Figure 00000029
Figure 00000029

где Vss IVT - равновесный объем распределения в стекловидном теле, DIVT - ИВТ доза, Т1/2 IVT - период полувыведения из стекловидного тела.where V ss IVT is the equilibrium volume of distribution in the vitreous, D IVT is the IVT dose, T 1/2 IVT is the half-life from the vitreous.

Исходя из предположения, что равновесный объем распределения в стекловидном теле одинаков для всех исследованных молекул и для Lucentis®, получается следующее равенство:Based on the assumption that the equilibrium distribution volume in the vitreous is the same for all the molecules studied and for Lucentis ® , the following equality is obtained:

Figure 00000030
Figure 00000030

Данные расчетов приведены в таблице 9.The calculation data are shown in table 9.

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

Как видно из данных таблицы 9, максимальное время экспозиции в стекловидном теле было определено для препарата Lucentis® при его большей, относительно других препаратов, молярной DIVT - 6667 нМ, молярные ИВТ дозы других препаратов были значительно (от 4.5 до 2.4 раза) меньше DIVT луцентиса и, в соответствии с этим, их показатели AUCIVT были меньше показателя AUCIVT для Lucentis® от 2.3 до 3 раз. При самой малой DIVT препарата Т7 (меньше в 4.5 раза дозы Lucentis®) его показатель AUCIVT был меньше соответствующего значения препарата Lucentis® лишь в 2.5 раза. Скорость элиминации исследуемых молекул была достоверно меньше для препаратов белков на основе F(ab’)2-фрагмента ранибизумаба, модифицированных НГП, чем для препарата Lucentis® и немодифицированных НГП вариантов белков. Самая низкая скорость элиминации была показана для препарата Т7. Соотношение периодов полувыведения исследуемых препаратов и препарата Lucentis® из стекловидного тела было больше 1 для всех модифицированных НГП вариантов, а для вариантов Т6 и Т7 данное соотношение составило 1.5 и 1.8, соответственно. Это означает, что период полувыведения последних больше T1/2IVT препарата Lucentis® как минимум в 1.5 и 1.8 раза, поскольку расчет AUCIVT, на основании которого рассчитывали скорость выведения, производили только до 30 дня, когда уже не определялась концентрация Lucentis®, но еще достоверно определялись и Т6, и Т7. Для точного определения периода полувыведения препаратов Т6 и Т7 из стекловидного тела необходимо провести дополнительное исследование с большим количеством временных точек отбора в интервале от 1 до 45-60 дня исследования.As can be seen from the data in table 9, the maximum exposure time in the vitreous was determined for the drug Lucentis ® with its larger relative to other drugs, molar D IVT - 6667 nM, molar IWT doses of other drugs were significantly (from 4.5 to 2.4 times) less than D Lucentis IVT and, accordingly, their AUC IVT values were less than 2.3 to 3 times lower than the AUC IVT for Lucentis ® . With the smallest D IVT of T7 (less than 4.5 times the dose of Lucentis ® ), its AUC IVT was less than the corresponding value of Lucentis ® only 2.5 times. The elimination rate of the studied molecules was significantly lower for protein preparations based on the F (ab ') 2 fragment of ranibizumab modified with NGP than for the Lucentis ® preparation and unmodified NGP protein variants. The lowest elimination rate was shown for T7. The ratio of the half-lives of the studied drugs and the Lucentis ® preparation from the vitreous body was more than 1 for all modified NHP variants, and for variants T6 and T7 this ratio was 1.5 and 1.8, respectively. This means that the half-life of the latter is longer than the T 1 / 2IVT of the drug Lucentis ® by at least 1.5 and 1.8 times, since the calculation of the AUC IVT , based on which the excretion rate was calculated, was performed only up to 30 days, when the concentration of Lucentis ® was no longer determined, but T6 and T7 were also reliably determined. To accurately determine the half-life of the T6 and T7 preparations from the vitreous, it is necessary to conduct an additional study with a large number of temporary selection points in the range from 1 to 45-60 days of the study.

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

Данные, представленные в таблице 10, говорят о том, максимальные медианы концентрации препаратов в водянистой влаге были определены через 4 часа после ИВТ инъекций, максимальное значение медианы концентрации через 4 часа наблюдали для препарата луцентис, минимальное - для препарата Т7. На 14 сутки концентрация препаратов во всех группах снижалась, на 30-е сутки в образцах водянистой влаги определяли только модифицированные НГП варианты белков, что свидетельствует о том, что на 30-й день исследования данные препараты еще содержались в стекловидном теле, в отличие от луцентиса и немодифицированных НГП белков, поскольку в водянистую влагу белки поступают именно из стекловидного тела. Данный факт согласуется с данными определения концентрации исследуемых препаратов в стекловидном теле. Показатель AUCвод.вл. был максимальным для препарата луцентис в соответствии с его DIVT, поэтому для более корректного сравнения данного показателя между экспериментальными группами мы вычисляли нормированный относительно соответствующей DIVT показатель AUCвод.вл.вод.вл., который отражает эффективность поступления препарата из стекловидного тела в переднюю камеру глаза. Данный показатель (Авод.вл.) был максимальным для луцентиса и минимальным - для препарата Т7. Процентная доля показателя Авод.вл. от соответствующего нормированного показателя в стекловидном теле - AIVT была также максимальной для препарата луцентис и минимальной - для препарата Т7, данный показатель также отражает эффективность выведения препаратов из стекловидного тела через водянистую влагу передней камеры глаза.The data presented in table 10 indicate that the maximum medians of the concentration of the drugs in aqueous humor were determined 4 hours after the IVT injection, the maximum value of the median concentration after 4 hours was observed for the drug lucentis, the minimum for the drug T7. On day 14, the concentration of drugs in all groups decreased; on day 30, only modified NGP protein variants were determined in samples of aqueous humor, which indicates that on day 30 of the study, these drugs were still contained in the vitreous, unlike lucentis and unmodified NGP proteins, since proteins enter the vitreous humor. This fact is consistent with the determination of the concentration of the studied drugs in the vitreous body. AUC water was maximal for the drug lucentis in accordance with its D IVT , therefore, for a more correct comparison of this indicator between the experimental groups, we calculated the AUC water normalized relative to the corresponding D IVT . -A water , which reflects the effectiveness of the drug from the vitreous into the anterior chamber of the eye. This indicator (A water.vl. ) Was the maximum for lucentis and the minimum for T7. The percentage of indicator A vod.vl. from the corresponding normalized indicator in the vitreous - A IVT was also maximum for Lucentis and minimum for T7, this indicator also reflects the effectiveness of removing drugs from the vitreous through the aqueous humor of the anterior chamber of the eye.

В таблице 11 представлены основные фармакокинетические параметры исследуемых препаратов Т6 и Т7, для которых показано увеличенное время экспозиции в стекловидном теле, в сравнении с препаратом Lucentis®.Table 11 presents the main pharmacokinetic parameters of the studied preparations T6 and T7, for which an increased exposure time in the vitreous body is shown, in comparison with the drug Lucentis ® .

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
Figure 00000036

Вычисленное значение AUC(плазма) для препарата Lucentis® в 2.4 раза больше, чем соответствующее значение для препарата GNR049/T7, но ИВТ доза препарата Lucentis® в 4 раза превышает DIVT препарата GNR049/T7. Нормированные относительно DIVT значения AUC(плазма)(плазма) более информативно отражают как способность препаратов поступать в кровоток, так и время их экспозиции в кровеносном русле. Значение А(плазма) для препарата Т7 больше соответствующего значения для препарата Lucentis® лишь в 1.9 раза, что при доказанной безопасности применения препарата Lucentis® в клинической практике, скорее всего, не приведет к нежелательным явлениям, обусловленным системным влиянием препарата Т7, который представляет модифицированный вариант препарата Lucentis®.The calculated AUC (plasma) for Lucentis ® is 2.4 times greater than the corresponding value for GNR049 / T7, but the IVT dose of Lucentis ® is 4 times higher than the D IVT of GNR049 / T7. The values of AUC (plasma) -A (plasma) normalized with respect to D IVT more informatively reflect both the ability of the drugs to enter the bloodstream and the time of their exposure in the bloodstream. The value of A (plasma) for the T7 preparation is only 1.9 times higher than the corresponding value for the Lucentis ® preparation, which, with the proven safety of the use of the Lucentis ® preparation in clinical practice, most likely does not lead to undesirable effects due to the systemic effect of the T7 preparation, which represents a modified variant of the drug Lucentis ® .

Таким образом, новый белок Т7 экспрессируется в эукариотической системе с приемлемой для производства продуктивностью, обладает высокой, сопоставимой с ранибизумабом, аффинностью к VEGF-A человека и кролика, высокой эффективностью в ингибировании VEGF-А-индуцированной пролиферации клеток HUVEC, предварительно оцененный период полувыведения Т7 из стекловидного тела при ИВТ введении кроликам примерно в два раза превышает соответствующий показатель для ранибизумаба при сопоставимых показателях системного влияния этих препаратов.Thus, the new T7 protein is expressed in a eukaryotic system with productivity acceptable for production, has a high affinity for human and rabbit VEGF-A comparable to ranibizumab, high efficiency in inhibiting VEGF-A-induced proliferation of HUVEC cells, a previously estimated T7 half-life from the vitreous body during IVT administration to rabbits is approximately two times higher than the corresponding indicator for ranibizumab with comparable indicators of the systemic effect of these drugs.

Claims (2)

1. Полипептид, содержащий ранибизумаб с добавленным F(аb')-фрагментом и содержащий на тяжелой цепи hinje-участок с цистеиновыми остатками для образования дисульфидных связей, для лечения и/или профилактики заболевания, в отношении которого указанное антитело имеет терапевтическую активность, при его введении в стекловидное тело.1. A polypeptide containing ranibizumab with added F (ab ') fragment and containing on the heavy chain a hinje region with cysteine residues for the formation of disulfide bonds, for the treatment and / or prevention of a disease in respect of which the antibody has therapeutic activity, when introduction into the vitreous body. 2. Полипептид по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит полипептидные последовательности, выбранные из домена СН3 антитела, неструктурированных полипептидов, в том числе НАР-полипептидных последовательностей S(G4S)16 и S(G4S)20, или их комбинации.2. The polypeptide according to claim 1, characterized in that it further comprises polypeptide sequences selected from the CH3 domain of an antibody, unstructured polypeptides, including HAP polypeptide sequences S (G 4 S) 16 and S (G 4 S) 20 , or their combinations.
RU2016148710A 2016-12-13 2016-12-13 Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression RU2669787C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148710A RU2669787C2 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression
PCT/RU2017/050121 WO2018111156A1 (en) 2016-12-13 2017-12-07 A drug for treating diseases correlated with macular oedema associated with vegf-a overexpression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148710A RU2669787C2 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016148710A RU2016148710A (en) 2018-06-13
RU2016148710A3 RU2016148710A3 (en) 2018-06-13
RU2669787C2 true RU2669787C2 (en) 2018-10-16

Family

ID=62559578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148710A RU2669787C2 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2669787C2 (en)
WO (1) WO2018111156A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761339C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им. Гельмгольца" Минздрава России) Method for determining the expression level of the gene encoding vegf-a in the eye tissues of the oryctolagus cuniculus rabbit, and a kit for its determination

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2366388C1 (en) * 2008-04-29 2009-09-10 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Surgery technique for subretinal haemorrhages combined with age-specific macular dystrophy with subretinal neovascular membrane
JP2012072152A (en) * 2003-08-27 2012-04-12 Ophthotech Corp Combination therapy for treatment of ocular neovascular disorder
RU2530583C2 (en) * 2008-09-10 2014-10-10 Дженентек, Инк. Methods of inhibiting ocular angiogenesis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012072152A (en) * 2003-08-27 2012-04-12 Ophthotech Corp Combination therapy for treatment of ocular neovascular disorder
RU2366388C1 (en) * 2008-04-29 2009-09-10 Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Surgery technique for subretinal haemorrhages combined with age-specific macular dystrophy with subretinal neovascular membrane
RU2530583C2 (en) * 2008-09-10 2014-10-10 Дженентек, Инк. Methods of inhibiting ocular angiogenesis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MAGDELAINE-BEUZELIN C et al. Therapeutic antibodies in ophthalmology. Old is new again. MAbs, 2010, 2(2), p.176-180. *
КОРОЛЬ А.Р. и др. Влияние интравитреального введения ранибизумаба, пегаптаниба натрия, бевацизумба на гемодинамику глаз кроликов. Таврический медико-биологический вестник, 2012, том 15, no.3, ч.3 (59), c.74-77. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761339C1 (en) * 2021-03-09 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ГБ им. Гельмгольца" Минздрава России) Method for determining the expression level of the gene encoding vegf-a in the eye tissues of the oryctolagus cuniculus rabbit, and a kit for its determination

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018111156A1 (en) 2018-06-21
RU2016148710A (en) 2018-06-13
RU2016148710A3 (en) 2018-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6796184B2 (en) Bispecific anti-VEGF / anti-ANG-2 antibodies and their use in the treatment of ocular vascular disease
US20200231703A1 (en) Treatment of ocular disease
RU2670943C9 (en) Il-6 antagonists and uses thereof
AU2007238677B2 (en) Use of IL-I antibodies for treating ophthalmic disorders
JP7107914B2 (en) Humanized monoclonal antibody targeting VE-PTP (HPTP-β)
CN110003328B (en) Long-acting low-toxicity recombinant anti-VEGF humanized monoclonal antibody and production method thereof
AU2015342882B2 (en) Improved IL-6 antibodies
RU2669787C2 (en) Means for treatment of disease with macular oedema due to excessive vegf-a expression
CN117467025B (en) anti-VEGF and complement bifunctional fusion protein and application thereof
CN116390767A (en) Hyaluronic acid binding derivatives of multifunctional proteoglycans (VG 1) for long-acting delivery of therapeutic agents
WO2024058730A1 (en) Stable and potent anti-angiogenic scfv fragments and uses as vegf antagonist thereof
CN116761634A (en) Non-covalent protein-hyaluronic acid conjugates for long-acting ocular delivery
NZ623275B2 (en) Treatment of ocular disease

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20220228