RU2670674C1 - Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules - Google Patents
Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670674C1 RU2670674C1 RU2017115448A RU2017115448A RU2670674C1 RU 2670674 C1 RU2670674 C1 RU 2670674C1 RU 2017115448 A RU2017115448 A RU 2017115448A RU 2017115448 A RU2017115448 A RU 2017115448A RU 2670674 C1 RU2670674 C1 RU 2670674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interleukin
- blood
- cytokines
- magnetically controlled
- antibodies
- Prior art date
Links
- 108010065805 Interleukin-12 Proteins 0.000 title claims abstract description 47
- 102000013462 Interleukin-12 Human genes 0.000 title claims abstract description 47
- 108010065637 Interleukin-23 Proteins 0.000 title claims abstract description 46
- 102000013264 Interleukin-23 Human genes 0.000 title claims abstract description 46
- 229940117681 interleukin-12 Drugs 0.000 title claims abstract description 46
- 229940124829 interleukin-23 Drugs 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 title description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 claims 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 abstract description 21
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 abstract description 21
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 8
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 201000001263 Psoriatic Arthritis Diseases 0.000 description 14
- 208000036824 Psoriatic arthropathy Diseases 0.000 description 14
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 12
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 7
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 7
- MJZJYWCQPMNPRM-UHFFFAOYSA-N 6,6-dimethyl-1-[3-(2,4,5-trichlorophenoxy)propoxy]-1,6-dihydro-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound CC1(C)N=C(N)N=C(N)N1OCCCOC1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl MJZJYWCQPMNPRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- 229960003824 ustekinumab Drugs 0.000 description 5
- SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 6-aminohexanoic acid Chemical group NCCCCCC(O)=O SLXKOJJOQWFEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960002684 aminocaproic acid Drugs 0.000 description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 3
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- 102000003814 Interleukin-10 Human genes 0.000 description 2
- 108090000174 Interleukin-10 Proteins 0.000 description 2
- 108010076561 Interleukin-23 Subunit p19 Proteins 0.000 description 2
- 102000011718 Interleukin-23 Subunit p19 Human genes 0.000 description 2
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 2
- 102100040247 Tumor necrosis factor Human genes 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008081 blood perfusion Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000007973 glycine-HCl buffer Substances 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 210000000822 natural killer cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000770 proinflammatory effect Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101000959820 Homo sapiens Interferon alpha-1/13 Proteins 0.000 description 1
- 102000000589 Interleukin-1 Human genes 0.000 description 1
- 108010002352 Interleukin-1 Proteins 0.000 description 1
- 102000014154 Interleukin-12 Subunit p35 Human genes 0.000 description 1
- 108010011301 Interleukin-12 Subunit p35 Proteins 0.000 description 1
- 102100020790 Interleukin-12 receptor subunit beta-1 Human genes 0.000 description 1
- 101710103841 Interleukin-12 receptor subunit beta-1 Proteins 0.000 description 1
- 108010002350 Interleukin-2 Proteins 0.000 description 1
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 1
- 102000004890 Interleukin-8 Human genes 0.000 description 1
- 102000015696 Interleukins Human genes 0.000 description 1
- 108010063738 Interleukins Proteins 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N Sorbitan trioleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- USDJGQLNFPZEON-UHFFFAOYSA-N [[4,6-bis(hydroxymethylamino)-1,3,5-triazin-2-yl]amino]methanol Chemical compound OCNC1=NC(NCO)=NC(NCO)=N1 USDJGQLNFPZEON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000172 allergic effect Effects 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 210000004443 dendritic cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 1
- 108091005608 glycosylated proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000035122 glycosylated proteins Human genes 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000026278 immune system disease Diseases 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000004068 intracellular signaling Effects 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 206010034674 peritonitis Diseases 0.000 description 1
- 230000036470 plasma concentration Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000005222 synovial tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/34—Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к ревматологии, иммунологии и биотехнологии, и может быть использовано для совершенствования лечения псориатического артрита и псориаза.The invention relates to the field of medicine, namely to rheumatology, immunology and biotechnology, and can be used to improve the treatment of psoriatic arthritis and psoriasis.
Известно, что ведущим звеном патогенеза многих аутоиммунных заболеваний, включая псориатический артрит (ПсА), является активация клеточного иммунитета с поляризацией по типу Th1 и Th17 [Молочков В.А., Бадокин В.В., Альбанова В.И. и др. Псориаз и псориатический артрит.: Товарищество научных изданий КМК. Авторская академия, 2007-332 с].It is known that the leading link in the pathogenesis of many autoimmune diseases, including psoriatic arthritis (PsA), is the activation of cellular immunity with Th1 and Th17 polarization [Molochkov VA, Badokin VV, Albanova V.I. and others. Psoriasis and psoriatic arthritis .: Fellowship of scientific publications KMK. Author's Academy, 2007-332 p.].
При ПсА, как и при других заболеваниях, сопровождающихся иммунными нарушениями, наблюдается патологическое образование интерлейкина-12 (ИЛ-12) и интерлейкина-23 (ИЛ-23). О роли ИЛ-12 в патогенезе артрита свидельствует ряд клинических исследований. Было выявлено, что уровень ИЛ-12 коррелирует с уровнями ФНО, ИЛ-8 и ИЛ-10. Повышенное содержания ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-10, ИФН& и ФНО обнаружено в синовиальной ткани у пациентов с ПсА.When PsA, as with other diseases involving immune disorders, pathological formation of interleukin-12 (IL-12) and interleukin-23 (IL-23) is observed. A number of clinical studies are indicative of the role of IL-12 in the pathogenesis of arthritis. It has been found that the level of IL-12 correlates with the levels of TNF, IL-8 and IL-10. Elevated levels of IL-1, IL-2, IL-10, IFN & and TNF were found in synovial tissue in patients with PsA.
ИЛ-12 и ИЛ-23 представляют собой гетеродимерные цитокины, состоящие из двух субъединиц гликозилированных протеинов, связанных дисульфидными мостиками и имеющих общую для обоих цитокинов субъединицу р40. При связывании общей субъединицы р40 с субъединицей р35 образуется ИЛ-12, а с субъединицей р19- ИЛ23, каждая из этих субъединиц названа в соответствии со своей молекулярной массой. Эти цитокины продуцируются преимущественно макрофагами, дендритными клетками. Они оказывают действие путем связывания с двухцепочечными гетеродимерными рецепторными комплексами, экспрессируемыми на поверхности CD4+Т-лимфоцитов и естественных киллеров (NК-клеток). Через общую субъединицу р40 ИЛ-12 и ИЛ-23 связываются с цепью 1 рецептора к ИЛ-12. Специфичность сигнала обеспечивается связыванием уникальной субъединицы каждого цитокина с уникальной субъединицей рецепторного комплекса: ИЛ-12р35 связывается с рецептором 2 к ИЛ-12, а ИЛ-23р19 связывается с рецептором к ИЛ-23, запуская внутриклеточную сигнализацию и активируя клетки, несущие эти рецепторы. ИЛ-23 стимулирует Th17-лимфоциты, которые начинают продуцировать провоспалительные факторы, включая ИЛ-17, которые в свою очередь, также стимулируют образование других провоспалительных агентов [Toti D.C., Feldman S.R. Interleukin-12, interleukin-23, and psoriasis: current prospects. J. Am Acad Dermatol 2007; 57:1059-68.].IL-12 and IL-23 are heterodimeric cytokines consisting of two subunits of glycosylated proteins that are linked by disulfide bridges and have a p40 subunit common to both cytokines. When the common p40 subunit binds to the p35 subunit, IL-12 is formed, and with the p19 subunit - IL23, each of these subunits is named according to its molecular weight. These cytokines are produced predominantly by macrophages, dendritic cells. They act by binding to double-stranded heterodimeric receptor complexes expressed on the surface of CD4 + T-lymphocytes and natural killer cells (NK-cells). Through the common subunit p40 IL-12 and IL-23 bind to chain 1 of the receptor for IL-12. The specificity of the signal is provided by the binding of a unique subunit of each cytokine with a unique subunit of the receptor complex: IL-12p35 binds to receptor 2 for IL-12, and IL-23p19 binds to the receptor for IL-23, triggering intracellular signaling and activating cells carrying these receptors. IL-23 stimulates Th17 lymphocytes, which begin to produce pro-inflammatory factors, including IL-17, which in turn also stimulate the formation of other pro-inflammatory agents [Toti DC, Feldman SR Interleukin-12, interleukin-23, and psoriasis: current trends. J. Am Acad Dermatol 2007; 57: 1059-68.].
В настоящее время для лечения ПсА широко используется парентеральное введение ингибитора ИЛ-12 и ИЛ-23: моноклональные антитела к ИЛ-12 и ИЛ-23 (устекинумаб, CILAG, Швейцария). Этот коммерческий препарат - ингибитор интерлейкина, представляющий собой человеческие моноклональные антитела класса IgG1k, продуцируемые рекомбинантной клеточной линией и проходящие многоступенчатую очистку, включая инактивацию и удаление вирусных частиц. Устекинумаб обладает высоким сродством и специфичностью к субъединице р40 интерлейкинов человека ИЛ-12 и ИЛ-23. Препарат блокирует биологическую активность ИЛ-12 и ИЛ-23, предотвращая их связывание с рецептором ИЛ-12R-бетта1, экспрессируемый на поверхности иммунных клеток. Устекинумаб связывается с субъединицей р40 ИЛ-12 и ИЛ-23, одновременно нейтрализуя обе молекулы. Для этого препарата убедительно показан выраженный положительный лечебный эффект: быстрое и выраженное снижение активности заболевания, а также значительное замедление деструкции суставов. Однако существующие ингибиторы ИЛ-12 и ИЛ-23 обладают большим количеством побочных эффектов, связанных с введением иммуногенных молекул в организм пациента (синтез антител к ингибиторам ИЛ-12 и ИЛ-23, частые аллергические и инфузионные реакции). Кроме того, высокая стоимость имеющихся в настоящее время препаратов значительно ограничивает их применение для одного и того же больного.At present, parenteral administration of an inhibitor of IL-12 and IL-23 is widely used for the treatment of PsA: monoclonal antibodies to IL-12 and IL-23 (Ustekinumab, CILAG, Switzerland). This commercial drug is an interleukin inhibitor, which is a human monoclonal antibody of the IgG1k class, produced by a recombinant cell line and undergoing a multi-step purification, including inactivation and removal of viral particles. Ustekinumab has a high affinity and specificity for the p40 subunit of human IL-12 and IL-23 interleukins. The drug blocks the biological activity of IL-12 and IL-23, preventing their binding to the receptor IL-12R-beta1, expressed on the surface of immune cells. Ustekinumab binds to the p40 subunit IL-12 and IL-23, while simultaneously neutralizing both molecules. A pronounced positive therapeutic effect is convincingly shown for this drug: a rapid and pronounced decrease in the activity of the disease, as well as a significant slowdown in the destruction of the joints. However, the existing inhibitors of IL-12 and IL-23 have a large number of side effects associated with the introduction of immunogenic molecules into the patient's body (the synthesis of antibodies to inhibitors of IL-12 and IL-23, frequent allergic and infusion reactions). In addition, the high cost of currently available drugs significantly limits their use for the same patient.
Удобным инструментом подавления активности цитокинов (ИЛ-12 ИЛ-23) при аутоиммунных заболеваниях является сорбция этих цитокинов крови с помощью магнитоуправляемых гранул. Известен метод удаления цитокинов с помощью углеродного сорбента с локально модифицированной аминокапроновой кислотой поверхностью. В дальнейшем данный способ обозначается как прототип [Долгих Т.И., Пьянова Л.Г., Бакланова О.И. и соавт.: Адсорбция цитокинов на поверхности модифицированного углеродного сорбента in vitro при перитоните. Общая реаниматология 2009, V; 6.-66-69 с]. Согласно последнему, сорбция цитокинов из биологических жидкостей осуществлялась через твердофазный носитель (модифицированной поверхности углеродного адсорбента аминокапроновой кислотой с последующей ее поликонденсацией).A convenient tool for the suppression of cytokine activity (IL-12, IL-23) in autoimmune diseases is the sorption of these blood cytokines using magnetically controlled granules. A known method of cytokine removal using a carbon sorbent with a surface locally modified with aminocaproic acid. In the future, this method is referred to as a prototype [Dolgikh T.I., Pyanova L.G., Baklanova O.I. et al .: Adsorption of cytokines on the surface of a modified carbon sorbent in vitro with peritonitis. General Resuscitation 2009, V; 6.-66-69 s]. According to the latter, the sorption of cytokines from biological fluids was carried out through a solid-phase carrier (modified surface of the carbon adsorbent with aminocaproic acid, followed by its polycondensation).
Через колонку заполненную сорбентом пропускали плазму больных, где до и после сорбции определяли содержание цитокинов методом иммуноферментного анализа с помощью тест-систем ООО «Протеиновый контур» (Санкт-Петербург, Россия).Plasma of patients was passed through a column filled with a sorbent, where, before and after sorption, cytokine content was determined by enzyme immunoassay using test systems of Protein Contour LLC (St. Petersburg, Russia).
Модифицирование поверхности углеродного адсорбента аминокапроновой кислотой приводило к увеличению содержания поверхностных функциональных групп (кислород -и азотсодержащих), тем самым повышая эффективность сорбции ряда цитокинов только за счет различной гидрофобности, однако такая сорбция не является селективной. Снижение содержания цитокинов в результате данной процедуры составляло 92,64%. Однако предложенный в прототипе носитель не является магнитоуправляемым, что затрудняет удержание сорбента во взвешенном состоянии в сорбционной колонке без магнитного поля, в результате чего, в процессе адсобции происходит уплотнение слоя носителя, следствием чего и является травматизация форменных элементов и частичная потеря углеродного сорбента.Modifying the carbon adsorbent surface with aminocaproic acid led to an increase in the content of surface functional groups (oxygen and nitrogen-containing), thereby increasing the efficiency of sorption of a number of cytokines only due to different hydrophobicity, but this sorption is not selective. The decrease in the content of cytokines as a result of this procedure was 92.64%. However, the carrier proposed in the prototype is not magnetically controlled, which makes it difficult to keep the sorbent in suspension in the sorption column without a magnetic field, as a result of which the carrier layer is compacted during the adsobtion process, resulting in a trauma to the formed elements and partial loss of the carbon sorbent.
Иммобилизация цитокинов, примененная в прототипе, как правило, препятсвует получению сорбентов с максимально высокой емкостью и регенерация такого сорбента обычно затруднена.The immobilization of cytokines applied in the prototype, as a rule, prevents the preparation of sorbents with the highest capacity and the regeneration of such a sorbent is usually difficult.
Решаемая задача состоит в разработке способа снижения содержания цитокинов (ИЛ-12, ИЛ-23) путем пропускания биологических жидкостей через предварительно полученный методом эмульсионной полимеризации в потоке газообразного азота оригинальный сорбент, представляющий собой магнитоуправляемые полиакриламидные гранулы (МПГ) с иммобилизированными антителами к ИЛ-12 и ИЛ-23, что обеспечивает более выраженное снижение концентрации цитокинов в перфузируемой крови по сравнению с прототипом, а также возможность многократного использования разработанных нами гранул.The problem to be solved is to develop a method for reducing the content of cytokines (IL-12, IL-23) by passing biological fluids through the original sorbent previously obtained by emulsion polymerization in a stream of gaseous nitrogen, which is a magnetically controlled polyacrylamide granules (MPG) with immobilized antibodies to IL-12 and IL-23, which provides a more pronounced decrease in the concentration of cytokines in perfused blood compared to the prototype, as well as the possibility of multiple use otannyh contact pellets.
Получение МПГ производится следующим способом. В сосуд, содержащий гексан и эмульгатор, подается под давлением по трубке химически инертный газ таким образом, чтобы создавать интенсивное перемешивание. В колбу для полимеризации вносится раствор окиси железа с гидрофильными свойствами и персульфат аммония, затем добавляется раствор, содержащий мономеры акриамида, метиленбисакриламида, NNN'N'-тетраметилендиамина и антител к ИЛ-12 и ИЛ-23 (устекинумаб). После завершения полимеризации МПГ отмывают от непрореагировавших мономеров, эмульгатора и гексана. Далее МПГ вносят в колонку и через нее перфузируется биологическая жидкость, например нативная гепаринизированная кровь. Регенерация препарата производится путем пропускания через колонку 1М буфера глицин-HCI рН 2,2 дважды по 10 мин.Getting PGM is as follows. A vessel containing hexane and an emulsifier is pressurized through a tube of chemically inert gas in such a way as to create intense mixing. A solution of iron oxide with hydrophilic properties and ammonium persulfate is added to the polymerization flask, then a solution containing the monomers acryamide, methylenebisacrylamide, NNN'N'-tetramethylenediamine and antibodies to IL-12 and IL-23 (ustekinumab) is added. After the polymerization is completed, the PGMs are washed from unreacted monomers, emulsifier and hexane. Next, PGM is introduced into the column and a biological fluid, for example, native heparinized blood is perfused through it. Regeneration of the drug is carried out by passing through the column 1M glycine-HCl buffer pH 2.2 twice for 10 minutes.
Пример 1. Получение МПГ с иммобилизированными антителами к ИЛ-12 и ИЛ-23 В 2 мл 0,15М раствора натрия хлорида растворяли соответственно 300 мг и 100 мг акриламида и метиленбисакриламида (Reanal, Венгрия), после чего к такому раствору добавляли 0,4 мг моноклональных антител к ИЛ-12 и ИЛ-23. В сосуд, содержащий 100 мл гексана и 0,5 мл эмульгатора СПЭН-85, подавали под давлением 0,2-1 атм газообразный азот по трубке сечением 0,8 мм таким образом, чтобы создавать интенсивное перемешивание в течение 5 мин. В колбу для полимеризации вносили 1 мл физиологического раствора рН 7,4 с 200 мг окиси железа с гидрофильными свойствами и 10 мг персульфата аммония. Через 1-2 мин. Добавляли 2 мл вышеупомянутого раствора, содержащего мономеры акриламида, метиленбисакриламида, иммобилизируемое вещество (антитела к ИЛ-12 и ИЛ-23), а также 20 мкл NNN'N' - тетраметилэтилендиамина.Example 1. Preparation of PGMs with immobilized antibodies to IL-12 and IL-23 In 2 ml of 0.15 M sodium chloride solution were dissolved, respectively, 300 mg and 100 mg of acrylamide and methylene bisacrylamide (Reanal, Hungary), after which 0.4 was added to such a solution. mg of monoclonal antibodies to IL-12 and IL-23. In a vessel containing 100 ml of hexane and 0.5 ml of the emulsifier SPAN-85, nitrogen gas was fed under a pressure of 0.2-1 atm in a tube with a cross section of 0.8 mm so as to create vigorous stirring for 5 minutes. In the polymerization flask was added 1 ml of physiological solution pH 7.4 with 200 mg of iron oxide with hydrophilic properties and 10 mg of ammonium persulfate. After 1-2 minutes Added 2 ml of the above solution containing monomers of acrylamide, methylenebisacrylamide, immobilizable substance (antibodies to IL-12 and IL-23), as well as 20 μl of NNN'N '- tetramethylethylenediamine.
После завершения полимеризации гранулы в течение 10-15 мин. отмывали ацетоном и физиологическим раствором с детергентом Твин-20 (0,05%) от непрореагировавших мономеров, эмульгатора и гексана. Гранулы имели стандартную сферическую форму с размером частиц геля 10-100 мкм. Соотношение полимерный носитель : железо = 2:1 (в пересчете на сухую массу).After completion of the polymerization of the granules within 10-15 minutes washed with acetone and saline with a tween-20 detergent (0.05%) from unreacted monomers, emulsifier and hexane. The granules had a standard spherical shape with a gel particle size of 10-100 microns. The ratio of polymeric carrier: iron = 2: 1 (in terms of dry weight).
Пример 2. Определение удельной сорбционной емкости МПГ Для МПГ с иммобилизированными антителами к ИЛ-12 и ИЛ-23, полученных согласно примеру 1, определяли удельную сорбционную емкость.Example 2. Determination of the specific sorption capacity of PGM For PGMs with immobilized antibodies to IL-12 and IL-23, obtained according to Example 1, the specific sorption capacity was determined.
С этой целью через мини-колонку с объемом рабочей камеры 0,2 мл, заполненную МПГ, пропускали растворы ИЛ-12 и ИЛ-23 (1 мл) с возрастающими концентрациями, после перфузии каждого раствора МПГ заменяли, контур промывали 1 М глицин-HCI буфером, рН 2,2 и стандартным фосфатно-солевым буферным раствором. Концентрацию ИЛ-12 и ИЛ-23 в пропущенных через МПГ растворах определяли методом ИФА с использованием коммерческих наборов (Bender Med.Systems, США для ИЛ-12, Bender Med.Systems, Vienna, Austria для ИЛ-23)). При изучении растворов ИЛ-12 и ИЛ-23 с исходными концентрациями 5, 10, 50, 100, 500, 1500 пг/мл после перфузии через МПГ ИЛ-12 и ИЛ-23 практически не определялись. В растворе ИЛ-12 и ИЛ-23 с исходной концентрацией 1500 пг/мл конечная концентрация ИЛ-12 и ИЛ-23 составила 24,3пг/мл. Следовательно, сорбционная емкость МПГ составила 7,38 нг/мл ИЛ-12 и ИЛ-23 сорбента. Сопоставление данного параметра МПГ с прототипом не представляется возможным ввиду отсутствия данных о концентрациях ИЛ-12 и ИЛ-23 в описании прототипа.To this end, IL-12 and IL-23 solutions (1 ml) with increasing concentrations were passed through a mini-column with a working chamber volume of 0.2 ml filled with PGM, after perfusion of each PGM solution was replaced, the circuit was washed with 1 M glycine-HCI buffer, pH 2.2 and standard phosphate-saline buffer solution. The concentrations of IL-12 and IL-23 in the solutions passed through PGM were determined by ELISA using commercial kits (Bender Med.Systems, USA for IL-12, Bender Med.Systems, Vienna, Austria for IL-23)). When studying solutions of IL-12 and IL-23 with initial concentrations of 5, 10, 50, 100, 500, 1500 pg / ml after perfusion through the PGM IL-12 and IL-23 were practically not detected. In a solution of IL-12 and IL-23 with an initial concentration of 1500 pg / ml, the final concentration of IL-12 and IL-23 was 24.3 pg / ml. Therefore, the sorption capacity of the PGM was 7.38 ng / ml IL-12 and IL-23 sorbent. Comparison of this parameter of the PGM with the prototype is not possible due to the lack of data on the concentrations of IL-12 and IL-23 in the description of the prototype.
Пример 3. Перфузия крови через МПГExample 3. Blood perfusion through PGM
В колонку объемом 10 мл, оборудованную электромагнитом, вносили МПГ с иммобилизированными антителами к ИЛ-12 и ИЛ-23. Используя колонку, проведена обработка in vitro гепаринизированной крови 10 больных псориатический артритом различной степени активности, которым в течение 12 месяцев не проводилось парентеральное введение ингибиторов цитокинов (ИЛ-12 и ИЛ-23) (устекинумаба). Через колонку перфузировали 20 мл нативной гепаринизированной крови со скоростью 10 мл/ч. В качестве контроля выступала перфузия крови 10 здоровых доноров, параметры процедуры перфузии были аналогичными. После окончания перфузии МПГ отмывали от несвязавшихся белков забуференным физиологическим раствором рН 7,4 и проводили регенерацию 1 М глицин-HCI буфером рН 2,2 двукратно по 10 мин. Концентрацию цитокинов (ИЛ-12 и ИЛ-23) плазмы крови определяли методом ИФА с использованием коммерческих наборов (Bender Med. Systems, США для ИЛ-12 и Bender Med.Systems, Viennna, Austria для Ил-23), также оценивали содержание форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Значения всех исследуемых показателей для каждого образца измеряли двукратно- до и после перфузии.In a 10 ml column equipped with an electromagnet, PGM was introduced with immobilized antibodies to IL-12 and IL-23. Using a column, in vitro treatment of heparinized blood was carried out in 10 patients with psoriatic arthritis of varying degrees of activity, who for 12 months did not receive parenteral administration of cytokine inhibitors (IL-12 and IL-23) (Ustekinumab). 20 ml of native heparinized blood was perfused through the column at a rate of 10 ml / h. Blood perfusion of 10 healthy donors was used as a control, the parameters of the perfusion procedure were similar. After the end of the perfusion, the PGM was washed from unbound proteins with buffered physiological solution pH 7.4 and regenerated with 1 M glycine-HCl buffer pH 2.2 twice in 10 minutes each. The concentration of cytokines (IL-12 and IL-23) of blood plasma was determined by ELISA using commercial kits (Bender Med. Systems, USA for IL-12 and Bender Med.Systems, Viennna, Austria for IL-23); blood elements (erythrocytes, leukocytes, platelets). The values of all the studied parameters for each sample were measured twice before and after the perfusion.
Динамика плазменной концентрации ИЛ-12 доноров и больных ПсА в результате осуществления заявляемого способа приведена в таблице 1, ИЛ-23 - в таблице 2, динамика форменных элементов - в таблице 3. Из таблиц 1 и 2 видно, что при перфузии через магнитоуправляемый сорбент достигается значимое снижение содержания ИЛ-12 от исходного на 99,8% (для здоровых лиц) и 99.9% (для больных ПсА) от исходного, а снижение концентрации ИЛ-23 для для больных ПсА - 99,9%. [Shibata S1, Tada Y, Komine M, Hattori N, Osame S, Kanda N, Watanabe S, Saeki H, Tamaki K. Anti-cyclic citrullinated peptide antibodies and IL-23p19 in psoriatic arthritis. J Dermatol Sci. 2009 Jan; 53(1):34-9.]. Поэтому максимально возможное снижение уровня цитокинов имеет большое практическое значение, так как играют ведущую роль в патогенезе ПсА. При перфузии же через прототип, концентрация цитокинов уменьшается на 92,64% от исходного. В прототипе используются чистый углеродный гемосорбент и тот же сорбент, обработанный аминокапроновой кислотой с последующей поликонденсацией. Оба типа сорбентов на микрофотографии имеют структуры игольчатой формы, способные травмировать форменные элементы крови. Поэтому мы дополнительно провели количественную оценку степени травматизации форменных элементов с помощью заявляемого образца.The dynamics of the plasma concentration of IL-12 donors and PsA patients as a result of the implementation of the proposed method are given in table 1, IL-23 in table 2, the dynamics of the formed elements in table 3. From tables 1 and 2 it is clear that when perfusion through a magnetically controlled sorbent is achieved a significant decrease in the content of IL-12 from the source by 99.8% (for healthy individuals) and 99.9% (for PsA patients) from the baseline, and a decrease in the concentration of IL-23 for PsA patients - 99.9%. [Shibata S1, Tada Y, Komine M, Hattori N, Osame S, Kanda N, Watanabe S, Saeki H, Tamaki K. Anti-cyclic citrullinated peptide and IL-23p19 in psoriatic arthritis. J Dermatol Sci. 2009 Jan; 53 (1): 34-9.]. Therefore, the maximum possible reduction in cytokine levels is of great practical importance, since they play a leading role in the pathogenesis of PsA. When perfused through the prototype, the concentration of cytokines is reduced by 92.64% from the initial one. The prototype uses pure carbon hemosorbent and the same sorbent treated with aminocaproic acid, followed by polycondensation. Both types of sorbents in photomicrographs have needle-shaped structures that can injure the blood cells. Therefore, we additionally carried out a quantitative assessment of the degree of injury of the formed elements using the proposed sample.
При использовании заявляемого нами способа содержание форменных элементов крови достоверно не изменяется, что является дополнительным преимуществом перед прототипом [таб. 3]. Следовательно, полученные при сопоставлении с прототипом данные свидетельствуют о более значительном снижении концентрации цитокинов в плазме крови как здоровых лиц, так и больных ПсА при использовании заявляемого способа.When using the method proposed by us, the content of blood cells does not significantly change, which is an additional advantage over the prototype [tab. 3]. Consequently, the data obtained by comparison with the prototype indicate a more significant decrease in the concentration of cytokines in the blood plasma of both healthy individuals and PsA patients using the proposed method.
После использования МПГ регенерировали 1М глицин-HCI буфером, рН 2,2. После первой регенерации потеря сорбционной емкости составила 15%. При последующих повторных регенерациях (9 раз) статистически значимых изменений удельной сорбционной емкости не происходило.After use, PGM was regenerated with 1M glycine-HCI buffer, pH 2.2. After the first regeneration, the loss of sorption capacity was 15%. During subsequent repeated regenerations (9 times), no statistically significant changes in the specific sorption capacity occurred.
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНТЕРЛЕЙКИНА-12 ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫХ ГРАНУЛMETHOD FOR REMOVING INTERLEUKIN-12 FROM BIOLOGICAL FLUIDS USING MAGNETICALLY CONTROLLED GRANULES
* - парный критерий Стьюдента* - paired student t-test
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИНТЕРЛЕЙКИНА-23 ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫХ ГРАНУЛMETHOD FOR REMOVING INTERLEUKIN-23 FROM BIOLOGICAL LIQUIDS USING MAGNETICALLY CONTROLLED GRANULES
* - парный критерий Стьюдента* - paired student t-test
*р<0,05 - по сравнению с исходными значениями* p <0.05 compared with baseline values
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115448A RU2670674C1 (en) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115448A RU2670674C1 (en) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670674C1 true RU2670674C1 (en) | 2018-10-24 |
Family
ID=63923378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115448A RU2670674C1 (en) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670674C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113277C1 (en) * | 1994-02-07 | 1998-06-20 | Брэдтек Лимитед | Magnetic particles, method of manufacturing thereof, composite magnetic material, and method for removing impurity ions from aqueous solution |
| RU2366958C2 (en) * | 2007-11-07 | 2009-09-10 | Илья Петрович Гонтарь | Method of blood purification from thyroid hormone antibodies by means of immobilised magnetic agent |
| RU2441674C1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-02-10 | Илья Петрович Гонтарь | Method for blood purification from dna-containing immune complexes using combined sorbent |
-
2017
- 2017-05-02 RU RU2017115448A patent/RU2670674C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113277C1 (en) * | 1994-02-07 | 1998-06-20 | Брэдтек Лимитед | Magnetic particles, method of manufacturing thereof, composite magnetic material, and method for removing impurity ions from aqueous solution |
| RU2366958C2 (en) * | 2007-11-07 | 2009-09-10 | Илья Петрович Гонтарь | Method of blood purification from thyroid hormone antibodies by means of immobilised magnetic agent |
| RU2441674C1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-02-10 | Илья Петрович Гонтарь | Method for blood purification from dna-containing immune complexes using combined sorbent |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ГОЛЕНКИНА Е.А. и др. Иммуномагнитные сорбенты в селекции Т-лимфоцитов человека. Российский биотерапевтический журнал. 2002, N3, Т.1, С.41-48. * |
| ДОЛГИХ Т.И. Адсорбция цитокинов на поверхности модифицированного углеродного сорбента in vitro при перитоните. Общая реаниматология 2009, V. 6, С. 66, абзац 1. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2386061A2 (en) | Imprinted polymer nanoparticles | |
| US20060183223A1 (en) | Continuous flow chamber device for separation, concentration, and/or purification of cells | |
| JP5460651B2 (en) | Grafting method for improving chromatographic media performance | |
| JP5474881B2 (en) | Method for making and using improved chromatographic media | |
| SE526038C2 (en) | Polymer affinity matrix, process for its preparation and use thereof | |
| Alkan et al. | Selective removal of the autoantibodies from rheumatoid arthritis patient plasma using protein A carrying affinity cryogels | |
| WO2008070659A1 (en) | Continuous flow chamber device for separation, concentration, and/or purification of cells | |
| TW201325685A (en) | Method for separating macromolecules with different molecular weight by simulated moving bed | |
| RU2670674C1 (en) | Method of simultaneous removal of interleukin-12 and interleukin-23 from biological fluids using magnetically controlled granules | |
| JP5631271B2 (en) | Method for making and using improved chromatographic media | |
| WO1996020042A1 (en) | ADSORBENT FOR ENDOTOXIN, TUMOR NECROSIS FACTOR-α OR INTERLEUKINS, METHOD FOR REMOVAL VIA ADSORPTION, AND ADSORBER | |
| Oda et al. | Cytokine adsorptive property of various adsorbents in immunoadsorption columns and a newly developed adsorbent: an in vitro study | |
| RU2441674C1 (en) | Method for blood purification from dna-containing immune complexes using combined sorbent | |
| WO2012138429A1 (en) | Molecularly imprinted polymers having affinity for natriuretic peptides | |
| CN108456280A (en) | A kind of phospholipid organic polymer integral material and its preparation method and application | |
| CN108855002B (en) | Adsorbent for removing blood lipoprotein and preparation method thereof | |
| JP2001316420A (en) | Production method of absorbent for reducing fibrinogen and/or fibrin level, absorbent, and use thereof for manufacturing absorption device | |
| Zhao et al. | Molecular imprinted polymer with cloned bacterial protein template enriches authentic target in cell extract | |
| JPH0622633B2 (en) | Adsorbent and removal device using the same | |
| JP3062745B1 (en) | Material capable of selectively adsorbing and desorbing protein and method for producing the same | |
| CN109627334B (en) | Nano antibody, adsorbent using nano antibody as ligand and application of adsorbent | |
| RU2366958C2 (en) | Method of blood purification from thyroid hormone antibodies by means of immobilised magnetic agent | |
| RU2027192C1 (en) | Method of freeing blood from rheumatoid factor | |
| Shakhvorostov et al. | Molecular imprinting of bovine serum albumin and lysozyme within the matrix of polyampholyte hydrogels based on acrylamide, sodium salt of 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid and (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium chloride | |
| JPH09127116A (en) | Substance with protein molecule discriminating function |