RU2749509C1 - Таргетное колониестимулирующее средство - Google Patents

Таргетное колониестимулирующее средство Download PDF

Info

Publication number
RU2749509C1
RU2749509C1 RU2020125811A RU2020125811A RU2749509C1 RU 2749509 C1 RU2749509 C1 RU 2749509C1 RU 2020125811 A RU2020125811 A RU 2020125811A RU 2020125811 A RU2020125811 A RU 2020125811A RU 2749509 C1 RU2749509 C1 RU 2749509C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
csf
conjugate
alendronic acid
granulocyte
stimulating factor
Prior art date
Application number
RU2020125811A
Other languages
English (en)
Inventor
Екатерина Александровна Волосникова
Татьяна Игоревна Есина
Леонид Рудольфович Лебедев
Галина Вадимовна Кочнева
Алена Владимировна Батенева
Галина Григорьевна Шимина
Елена Дмитриевна Даниленко
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора)
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 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора)
Priority to RU2020125811A priority Critical patent/RU2749509C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2749509C1 publication Critical patent/RU2749509C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/64Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid

Abstract

Изобретение относится к биотехнологии и фармакологии и представляет собой конъюгат рекомбинантного человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) с алендроновой кислотой, представителем бифосфонатов, имеющий повышенное сродство к клеткам-мишеням костного мозга. Техническим результатом заявляемого изобретения является создание гемостимулирующего таргетного средства на основе конъюгата GM-CSF и алендроновой кислоты со свойствами векторной молекулы, направленной к клеткам-мишеням костного мозга. Таргетное колониестимулирующее средство характеризуется тем, что оно представляет собой конъюгат белка гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора GM-CSF с алендроновой кислотой, связанных между собой по карбоксигруппе белка в виде моноаддукта, имеющего высокое сродство к гидроксилапатиту, полученного реакцией в присутствии водорастворимого сшивающего агента 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида (EDC) и имеющего следующую структуру:
Figure 00000005
где ALN - алендроновая кислота; GM-CSF - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор. Конъюгат гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора с алендроновой кислотой получен при их стехиометрическом соотношении на 1 моль GM-CSF - 1 моль алендроновой кислоты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к биотехнологии и фармакологии и представляет собой конъюгаты рекомбинантного человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) с алендроновой кислотой, представителем бифосфонатов, имеющие повышенное сродство к клеткам-мишеням костного мозга.
Природный человеческий гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF) является важнейшим регуляторным фактором, обеспечивающим рост, созревание и функциональную активность многих клеток крови, в том числе гранулоцитов и макрофагов.
Лекарственные препараты на основе GM-CSF используют в качестве стимуляторов кроветворения у больных нейтропенией, онкологических больных, при пересадках костного мозга, органов и тканей. Однако их клиническое применение затруднено токсичностью препарата [Steward W.P., Scarffel J.H., Austin R., Bonnem E., Thatcher N., Morgenstern G., Crowther D. Recombinant human granulocyte macrophage colony stimulating factor (rhGM-CSF) given as daily short infusions-a phase I dose-toxicity study // Br.J. Cancer. 1989. V. 59. P. 142-145]. Можно предположить, что создание адресного средства доставки GM-CSF в костный мозг позволит снизить эффективную дозу препарата и повысить эффективность терапии.
Использование таргетных средств доставки иммунорегуляторных лигандов, таких как белки-цитокины, актуально и хорошо описано в литературе [Lee J.H., Nan A. Combination drug delivery approaches in metastatic breast cancer // Journal of drug delivery. 2012. Vol.2012:915375; Кособокова E.H., Косоруков B.C. Получение гибридных белков на основе антител и цитокинов с целью изучения возможности таргетной доставки противоопухолевых препаратов // Сборник трудов конференции «XXVIII зимняя молодежная научная школа «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии», Москва 08-11 февраля 2016, С. 14.]. Описаны методы ковалентного присоединения молекул цитокинов к различным носителям (монометоксиполиэтиленгликоль, полиглюкин, поливинилпирролидон, дивиниловый эфир) [Kamada Н., Tsutsumi Y., Yamamoto Y., Kihira Т., Kaneda Y., Yu Mu, Kodaira H., Tsunoda Shin-ichi, Nakagawa S. Antitumor Activity of Tumor Necrosis Factor-a Conjugated with Polyvinylpyrrolidone on Solid Tumors in Mice // Cancer Research. 2000. Vol. 60. Issue 22. P. 6416-6420; Шмелёв В.А. Интерферон-гамма, фактор некроза опухолей, тимозин-альфа1-противоинфекционные и противоопухолевые цитокины и препараты. М.: Медпрактика, 2008.].
В литературных источниках встречаются примеры получения конъюгатов гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ) с полиэтиленгликолем (ПЭГ). Показано, что ПЭГилирование Г-КСФ приводило к улучшению его фармакокинетики: увеличению времени полувыведения, уменьшению клиренса и диапазона колебаний концентрации в крови, снижению иммуногенности и токсичности, повышению активности in vivo, увеличению стабильности [Патент РФ №2446173 опубл. 27.03.2012 г. ]. В указанном патенте представлен функционально активный, высокоочищенный стабильный конъюгат гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ) с полиэтиленгликолем с пролонгированным биологическим действием пригодным для медицинского применения, на основе которого получено иммунобиологическое средство. В данном патенте описано получение конъюгатов ПЭГ-Г-КСФ с использованием активированного монометоксиполиэтиленгликоля (мПЭГ) с молекулярной массой 4500-30000 Да, в частности мПЭГ-сукцинимидил бутаноата, мПЭГ-сукцинимидил пропионата, мПЭГ-сукцинимидил а-метилбутаноата. Полученные конъюгаты ПЭГ-Г-КСФ обладали пролонгированным действием, их удельная специфическая активность составляла от 11 до 60% от активности немодифицированного Г-КСФ.
В качестве векторной молекулы может быть использован бифосфонат алендроновая кислота (ALN), одним из свойств которой является повышенное сродство к костному матриксу и массированное накопление в нем [Farrell KB, Karpeisky A, Thamm DH, Zinnen S. Bisphosphonate conjugation for bone specific drug targeting // Bone Reports. 2018. Vol.9. PP. 47-607; Большакова С.Ф., Бычков Ю.М. Современные подходы в лечении метастазов в кости рака молочной железы: от бисфосфонатов к таргетной терапии // Вестник Российского научного центра рентгенрадиологии Минздрава России. 2016. Т. 16, С. 1-28; Даниленко Е.Д., Белкина А.О. Использование бисфосфонатов в качестве средств доставки лекарственных препаратов // Биофармацевтический журнал. 2014. Т. 6 (6). С. 44-53.]. Описано получение конъюгатов фактора некроза опухоли альфа (ФНО-альфа) с алендроновой кислотой, приводящее к повышению сродства цитокина к костной ткани при сохранении его биологической активности [Патент РФ №2631486 Способ получения противоопухолевого средства против метастазов костей в виде конъюгата белка-цитокина и аминобисфосфоната / Даниленко Е.Д., Закабунин А.И., Волосникова Е.А., Левагина Г.М., Гамалей С.Г., Титов Г.Г., опубл. 22.09.2017 г.].
Данных, описывающих получение конъюгатов GM-CSF и бифосфонатов, в научной и патентной литературе не найдено.
В качестве прототипа настоящего изобретения выбран конъюгат ФНО-альфа с алендроновой кислотой, описанный в [Патент РФ №2631486 Способ получения противоопухолевого средства против метастазов костей в виде конъюгата белка-цитокина и аминобисфосфоната / Даниленко Е.Д., Закабунин А.И., Волосникова Е.А., Левагина Г.М., Гамалей С.Г., Титов Г.Г., опубл. 22.09.2017 г. ], который наиболее близок по технологии получения таргетного средства и его составу. В качестве аминобисфосфоната средство содержит алендроновую кислоту, а алендроновая кислота и фактор некроза опухоли альфа человека связаны между собой через спейсерный участок (Y) в виде моноаддукта, имеющего высокое сродство к гидрокси л апатиту. В патенте описана схема получения конъюгатов ФНО-альфа с ALN, показана их биологическая активность и способность к накоплению в костном матриксе.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание гемостимулирующего таргетного средства на основе конъюгата GM-CSF и алендроновой кислоты со свойствами векторной молекулы, направленной к клеткам-мишеням костного мозга.
Указанный технический результат достигается тем, что согласно изобретения, таргетное колониестимулирующее средство представляет собой конъюгат белка гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) с алендроновой кислотой, связанных между собой по карбоксигруппе белка в виде моноаддукта, имеющего высокое сродство к гидроксилапатиту, полученного реакцией в присутствии водорастворимого сшивающего агента 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида (EDC) и имеющего следующую структуру:
Figure 00000001
где: ALN - алендроновая кислота;
GM-CSF - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор.
Причем, конъюгат GM-CSF с алендроновой кислотой получен при стехиометрическом соотношении на 1 моль GM-CSF- 1 моль алендроновой кислоты, сохраняет высокую специфическую активность, близкую к нативному белку, и имеет повышенное сродство к аналогу основного минерального компонента костной ткани - гидроксилапатиту (НАР).
Выбор алендроната среди аминобисфосфосфонатов связан с его высокой активностью и умеренно выраженными побочными эффектами. Алендроновая кислота (4-амино-1-гидроксибутилиден)-дифосфоновая кислота) - бифосфонат, в котором заместитель R1 представляет собой гидроксильную группу, а боковой радикал R2 содержит первичную аминогруппу (-CH2CH2CH2NH2), представленную на фиг. 1. Алендроновая кислота имеет формулу (C4H12NNaO7P2) и М.м. 325.1.
Первичная аминогруппа в структуре ALN облегчает проведение реакции ковалентного связывания с молекулой GM-CSF. Присоединение ALN через ее аминогруппу к GM-CSF производится через карбоксильную группу белка с использованием в качестве водорастворимого сшивающего агента 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида (EDC).
Из приведенных данных (табл. 1) видно, что полученный конъюгат GM-CSF и ALN обладает более высоким сродством к гидроксилапатиту по сравнению с GM-CSF. Биологическая активность после модификации белка остается на высоком уровне.
Действие конъюгатов GM-CSF с ALN, полученных в стехиометрическом отношении 1:1 в реакциях с использованием водорастворимого карбодиимида EDC, предполагается следующим образом.
Figure 00000002
После введения в организм конъюгата GM-CSF с ALN GM-CSF может накапливаться в костной ткани в высоких концентрациях и взаимодействовать непосредственно с клетками-мишенями костного мозга.
Полученные конъюгаты характеризовали по чистоте продукта, определенной методом гель-электрофореза в денатурирующих условиях; сохранению специфической биологической активности in vitro по уровню стимуляции пролиферации цитокин-зависимых клеток эритролейкоза человека TF-1; по эффективности связывания с НАР - аналогом основного минерального компонента костей (по увеличению ионной силы раствора, необходимой для элюции конъюгата в сравнении с интактным GM-CSF); способности к накоплению в костной ткани и костном мозге мышей; уровню специфической гемостимулирующей активности, определенной на модели цитостатической миелосупрессии у мышей.
Изобретение поясняется следующими графическими материалами. На фиг. 1. изображена структура алендроновой кислоты. На фиг. 2, а представлен профиль элюции конъюгата GM-CSF с ALN на колонке с НАР. На фиг. 2, б - электрофореграмма образца конъюгата в 15% полиакриламидном геле (ПААГ) в восстанавливающих условиях, окрашивание Кумасси R-250. На фиг. 3, а приведена кривая десорбции с НАР свободного GM-CSF; на фиг. 3, б - кривая десорбции с НАР GM-CSF в составе конъюгата, полученного с помощью EDC. На фиг. 4 приведены данные по количеству лейкоцитов (А), сегментоядерных нейтрофилов (Б) в периферической крови, кариоцитов (В) в костном мозге мышей линии СВА на фоне введения циклофосфана (ЦФ), препарата GM-CSF и его коньюгата с ALN. На фиг. 5 представлена динамика изменения содержания GM-CSF в бедренных костях (а), костном мозге (б) и сыворотке крови (в) мышей после однократного внутривенного введения конъюгата GM-CSF с ALN и свободного GM-CSF.
Сущность изобретения поясняется, но не ограничивается, следующими примерами 1-6.
Пример 1. Конъюгат GM-CSF с алендроновой кислотой получают в результате химической реакции по карбоксигруппе белка в присутствии водорастворимого 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида (EDC), схема реакции приведена ниже.
Figure 00000003
Конечный продукт представляет собой конъюгат гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора с алендроновой кислотой при соотношении на 1 моль GM-CSF - 1 моль алендроновой кислоты.
Эквимолярные количества GM-CSF и ALN при проведении реакции конъюгации были использованы для минимизации конформационных изменений, которые могут пагубно влиять на связывание GM-CSF с рецепторами и его биологическую активность.
Пример 2. В качестве твердой фазы для конъюгирования был использован гидроксиапатит (НАР) в связи с высокой степенью сродства к этому сорбенту как GM-CSF, так и ALN.
При проведении синтеза колонку с НАР уравновешивали 2 мМ калий-фосфатным буфером, рН 7.0. Раствор GM-CSF наносили на колонку со скоростью потока 0.5 мл/мин. После нанесения колонку промывали 2 мМ калий-фосфатным буфером, рН 7.0, в объеме, соответствующем 1/3 объема колонки, и перекрывали выход раствора из колонки на 2 часа для сорбции GM-CSF на НАР. Сорбент промывали 2 мМ калий-фосфатным буфером, рН 7.0, в объеме, соответствующем 1 объему колонки, затем на колонку наносили раствор сшивающего агента (1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида EDC) с последующей промывкой тем же буфером в объеме, соответствующем 1/3 объема колонки (0,5 мл/мин). Выход раствора из колонки перекрывали на 2 часа для проведения реакции конъюгирования, после чего на колонку наносили раствор ALN с последующей промывкой 2 мМ калий-фосфатным буфером в объеме, соответствующем 1 объему колонки. Длительность реакции на этой стадии составляла 2 часа. Элюцию конъюгата проводили 0,2 М калий-фосфатным буфером (фиг. 2, а, б). На фиг. 2, а приведен профиль элюции конъюгата GM-CSF с ALN, на колонке с НАР (а), на оси ординат: оптическое поглощение раствора при 280 нм, о.е. (левая ось), молярность элюирующего буфера, М (справа); на оси абсцисс - время элюции, мин. На фиг. 2, б представлена электрофореграмма образца конъюгата после электрофореза в 15% ПААГ в восстанавливающих условиях, окрашивание Кумасси R-250. Конъюгат GM-CSF с ALN, 20 мкг/лунка (1); белковый маркер 10-250 кДа (2); контроль, GM-CSF, 20 мкг/лунка (3).
Полученный раствор конъюгата стерильно разливали и замораживали при минус 20°С.
Молекулярный вес полученного конъюгата определяли электрофорезом в 15% ПААГ в восстанавливающих условиях, окрашивание Кумасси R-250 (фиг. 2, б).
По результатам электрофореза, молекулярная масса конъюгата составляет 15,4 кДа и идентична молекулярной массе нативного белка GM-CSF.
Пример 3. Биологическую активность GM-CSF в конъюгатах оценивали in vitro по уровню стимуляции пролиферации цитокин-зависимых клеток эритролейкоза человека TF-1. Данный тест основан на способности клеток линии TF-1 пролиферировать в присутствии GM-CSF. Пролиферативную активность определяли микрометодом на 96-луночных культуральных планшетах с использованием реагента (2,3-бис-(2-метокси-4-нитро-5-сульфо-фенил)-2Н-тетразолий-5-карбоксанилид) (ХТТ). Метод основан на способности митохондриальных дегидрогеназ конвертировать водорастворимый ХТТ в формазан, который кристаллизуется внутри клетки. Перевод формазана в раствор с помощью феназин-метасульфата (PMS) и последующая фотометрия позволяют точно соотнести изменение оптической плотности раствора с изменением количества жизнеспособных клеток.
Для калибровки активности GM-CSF в исследуемых образцах использовали очищенный и охарактеризованный препарат рекомбинантного GM-CSF, полученный в клетках E. coli [Топоркова Л.Б., Орловская И.А., Сенников С.В., Сахно Л.В., Козлова Ю.Н., Лебедев Л.Р., Гилева И.П. Изучение in vitro биологических свойств рекомбинантного гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора // Иммунология. 2009. №4. С. 203-205.]. Для проведения эксперимента в среде RPMI (Invitrogen) с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки готовили 2-кратные разведения исследуемого и контрольного препаратов в диапазоне 8 нг/мл - 0,25 нг/мл. В качестве контроля использовали среду RPMI (Invitrogen) с добавлением 10% эмбриональной телячьей сыворотки (HyClone). В лунки 96-ти луночного планшета вносили 50 мкл вышеуказанных разведений образцов и добавляли 50 мкл суспензии клеток TF-1 в среде RPMI с 10% эмбриональной телячьей сывороткой по 104 клеток/лунка. Планшеты помещали в термостат при температуре 37°С, 5% CO2, влажности 85% и инкубировали 72 часа. После инкубации в каждую тестируемую лунку добавляли 50 мкл реагента ХТТ (Sigma) и PMS (Fluka), который получали добавлением к рабочему раствору с содержанием ХТТ 1 мг/мл раствора PMS 1,25 мМ из расчета: на каждый мл ХТТ - 20 мкл PMS. Планшет инкубировали еще 4 часа и определяли оптическую плотность ОП490/620 на планшетном спектрофотометре SpectraCount (Packard). Каждую точку делали в пяти повторностях, определяли среднее значение и дисперсию для различных концентраций GM-CSF, строили гистограмму зависимости ОП от разведений и концентрации. Стимуляцию пролиферации TF-1 клеток рассчитывали в процентах по отношению к контролю; за 100%) принимали количество живых клеток в отрицательном контроле. Для оценки биологической активности препаратов рассчитывали 50% эффективную дозу (ED50, нг/мл), равную концентрации GM-CSF, при которой стимуляция пролиферации в 2 раза превышает пролиферацию контрольной культуры клеток. Все расчеты проводили с использованием программного обеспечения Lab View.
Определение биологической активности конъюгата GM-CSF и ALN показало, что белок в составе конъюгата с ALN сохранял способность к стимуляции пролиферации клеток эритролейкоза человека TF-1: ЕД50 как конъюгата, так и исходного GM-CSF составляла 0,28 нг/мл.
Пример 4. Изучение накопления конъюгатов GM-CSF и ALN на модели костного матрикса в условиях in vitro проводили методом хроматографии на НАР, как описано в [Скоупс P. // Методы очистки белков. М.: Мир, 1985.]. Десорбцию проводили линейным градиентом соли 0.01- 0.2 М калий фосфатный буфер, рН 7.0.
Связывание полученных конъюгатов - не менее 1 мг/мл смолы, конъюгат элюируется 0.025 М калий-фосфатом и не содержит интактного GM-CSF (фиг. 3, а, б). На фиг. 3, а - приведена кривая десорбции с НАР свободного GM-CSF. На фиг. 3, б представлена кривая десорбции с НАР GM-CSF в составе конъюгата, полученного с помощью EDC. На оси ординат: оптическое поглощение раствора при 280 нм, о.е. (левая ось), молярность элюирующего буфера, М (справа); на оси абсцисс - время элюции, мин. Как видно на фиг. 3, для десорбции белка в составе конъюгата требуется буфер с концентрацией фосфата калия в 2,5 раза более высокой, чем для исходного GM-CSF (0.025 и 0.01 М, соответственно), что свидетельствует о повышенном сродстве конъюгата к гидроксиапатиту в сравнении с исходным белком.
Пример 5. Исследование накопления конъюгата GM-CSF в костной ткани и костном мозге мышей проводили на самках аутбредных мышей CD-1 (ICR). Препараты вводили однократно внутривенно в дозе 90 мкг/кг. Животные опытной группы получали инъекции конъюгата GM-CSF с ALN, мышам группы сравнения вводили препарат GM-CSF. Контрольными животными служили интактные мыши. Спустя 3 мин, 1, 4 и 24 ч после введения препаратов у животных забирали на анализ образцы крови и бедренной кости. В сыворотке крови, гомогенатах кости и костного мозга определяли содержание GM-CSF иммуноферментным методом с применением наборов реагентов для определения ГМ-КСФ человека в сыворотке, плазме крови, супернатантах культур клеток и гомогенатов органов «Human Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor (GM-CSF) ELISA Kit», «CUSABIO», КНР.
Динамика изменения концентрации GM-CSF в крови, костной ткани и костном мозге мышей после однократного внутривенного введения конъюгата GM-CSF или GM-CSF представлена на фиг. 4.
Наибольший уровень GM-CSF в гомогенатах бедренных костей мышей наблюдался через 3 мин после введения препаратов (фиг. 4а). Содержание белка в костной ткани животных, которым вводили препарат сравнения, через 1 ч после введения снижалось до уровня контроля (интактные мыши). Концентрация белка в костях мышей, получавших конъюгат GM-CSF, на протяжении всего срока наблюдения была выше, чем в группе сравнения и контроле (в 2,9 раза через 3 мин; в 12 раз через 3-24 ч).
Максимальные значения концентрации GM-CSF в костном мозге мышей, так же, как в гомогенатах бедренных костей, регистрировали через 3 минуты после введения препаратов (фиг. 4б). Содержание белка после введения конъюгата GM-CSF в этот срок в 2,4 раза превышало показатель группы сравнения и в 161 раз - контрольные значения. В последующие сроки уровень белка в опытной группе и группе сравнения не отличался от контрольного.
Максимальные значения GM-CSF крови, зарегистрированные через 3 мин после введения препаратов, составляли 19,2% от введенной дозы в группе мышей, получавших конъюгат GM-CSF, и 7,2% - у мышей после введения GM-CSF (фиг. 4в). На протяжении 4 часов наблюдения концентрация белка в крови мышей опытной группы статистически значимо превышала показатель группы сравнения (в 2,7 раза через 3 мин и 1 ч, в 2 раза - через 4 ч). Через 24 часа после введения уровень показателя в сыворотке крови животных, получивших инъекцию конъюгата GM-CSF, в 3,9 раза превышал его значение в группе сравнения. Значения показателя контрольных животных ни в один из сроков наблюдения не отличались от нуля.
Полученные данные свидетельствуют о том, что конъюгат GM-CSF с ALN обладает повышенной способностью к проникновению в костный мозг и костную ткань, а также более длительно циркулирует в крови мышей, по сравнению с исходным GM-CSF. На фиг. 4 приведена динамика изменения содержания GM-CSF в бедренных костях (а), костном мозге (б) и сыворотке крови (в) мышей после однократного внутривенного введения конъюгата GM-CSF с ALN и GM-CSF. (*) - отличия статистически значимы, по сравнению с контролем; (**) - отличия статистически значимы, по сравнению с препаратом GM-CSF (р<0,0170 при сравнении показателя в тканях; р<0,05 при сравнении в сыворотке крови).
Пример 6. На модели цитостатической миелосупрессии у мышей проведена оценка гемостимулирующей активности конъюгатов GM-CSF с ALN и GM-CSF. Исследование проводили на здоровых мышах линии CBA/Calac с массой тела 19-23 г. Животным всех экспериментальных групп вводили раствор ЦФ однократно внутрибрюшинно в дозе 250 мг/кг. Через 24 ч после инъекции мышам опытных групп подкожно в течение 4 или 5 суток вводили GM-CSF или конъюгат GM-CSF с ALN. Доза препаратов составляла 90 мкг/кг, объем 0,2 мл на 20 г массы тела. Мыши контрольной группы получали подкожно физиологический раствор в эквивалентном объеме и по аналогичной схеме. В каждой экспериментальной группе было по 6-7 мышей. В качестве дополнительной контрольной группы использовали интактных животных (без введения препаратов и ЦФ). На 5 и 6-е сутки после введения ЦФ у животных забирали на анализ образцы периферической крови и после эвтаназии - образцы костного мозга. В крови определяли общее количество лейкоцитов, рассчитывали лейкограмму, в образцах костного мозга -общее число кариоцитов.
Полученные результаты обрабатывали с помощью пакета программ «Statgraphics, Vers.5.0» «Statistical Graphics Corp.», США. В связи с малыми объемами выборок для оценки значимости межгрупповых различий применяли непараметрические критерии - двухвыборочный U-критерий Манна-Уитни и Н-критерий множественных сравнений Краскела-Уоллиса с критическим уровнем статистической значимости (р), равным 0,05. При обнаружении статистически значимых различий в Н-тесте проводили апостериорные сравнения с помощью U-критерия, при этом скорректированный критический уровень значимости (р) для трех попарных сравнений принимали равным 0,0170 (при Р=95%) [Гржибовский A.M. Одномерный анализ повторных измерений // Экология человека. 2008. №4. С. 51-60].
Оценка гемостимулирующей активности препаратов, проведенная на мышах с цитостатической миелосупрессией, показала, что конъюгат GM-CSF, также как исходный белок, обладал способностью повышать содержание лейкоцитов, сегментоядерных нейтрофилов периферической крови и кариоцитов костного мозга по сравнению с контролем (физиологический раствор). Стимуляция продукции нейтрофилов под действием конъюгата GM-CSF с ALN наблюдалась в более ранние сроки, чем в случае GM-CSF. Увеличение общего числа клеток костного мозга после введения конъюгата было более выраженным по сравнению с исходным белком.
На фиг. 5 представлены данные по количеству лейкоцитов (А), сегментоядерных нейтрофилов (Б) в периферической крови, кариоцитов (В) в костном мозге мышей линии СВА на фоне введения ЦФ, препарата GM-CSF и его коньюгата с ALN. По оси абсцисс - сроки исследования (сутки); по оси ординат- количество клеток, 109/л (109/бедро); * - статистически значимое отличие от контрольной группы (физиологический раствор), р≤0,05; ** - статистически значимое отличие от группы мышей, которым вводили GM-CSF, р≤0,0170. Область между пунктирными прямыми - доверительный интервал показателя у интактных мышей при р≤0,05.
Приведенные выше примеры 1-6 подтверждают достижение заявляемого технического результата, а именно: получено новое лекарственное средство с повышенной тропностью к костному мозгу с гемостимулирующей активностью на основе конъюгата GM-CSF с ALN.

Claims (5)

1. Таргетное колониестимулирующее средство, характеризующееся тем, что оно представляет собой конъюгат белка гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) с алендроновой кислотой, связанных между собой по карбоксигруппе белка в виде моноаддукта, имеющего высокое сродство к гидроксилапатиту, полученного реакцией в присутствии водорастворимого сшивающего агента 1-этил-3-[3-диметиламинопропил] карбодиимида (EDC) и имеющего следующую структуру:
Figure 00000004
где ALN - алендроновая кислота;
GM-CSF - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор.
2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что конъюгат гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора с алендроновой кислотой получен при их стехиометрическом соотношении на 1 моль GM-CSF - 1 моль алендроновой кислоты.
RU2020125811A 2020-07-28 2020-07-28 Таргетное колониестимулирующее средство RU2749509C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125811A RU2749509C1 (ru) 2020-07-28 2020-07-28 Таргетное колониестимулирующее средство

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125811A RU2749509C1 (ru) 2020-07-28 2020-07-28 Таргетное колониестимулирующее средство

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749509C1 true RU2749509C1 (ru) 2021-06-11

Family

ID=76377533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125811A RU2749509C1 (ru) 2020-07-28 2020-07-28 Таргетное колониестимулирующее средство

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749509C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020425B1 (ru) * 2011-12-21 2014-11-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форт" (Ооо "Форт") Ковалентный конъюгат полиэтиленгликоля с гранулоцитарным колониестимулирующим фактором человека
WO2017160855A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 The Regents Of The University Of California Bone-targeting therapeutic conjugate and methods of making and using the same
RU2631486C1 (ru) * 2016-06-17 2017-09-22 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") Способ получения противоопухолевого средства против метастазов костей в виде конъюгата белка-цитокина и аминобисфосфоната

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020425B1 (ru) * 2011-12-21 2014-11-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Форт" (Ооо "Форт") Ковалентный конъюгат полиэтиленгликоля с гранулоцитарным колониестимулирующим фактором человека
WO2017160855A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 The Regents Of The University Of California Bone-targeting therapeutic conjugate and methods of making and using the same
RU2631486C1 (ru) * 2016-06-17 2017-09-22 Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор") Способ получения противоопухолевого средства против метастазов костей в виде конъюгата белка-цитокина и аминобисфосфоната

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kristen B. Farrell et al, "Bisphosphonate conjugation for bone specific drug targeting", Bone Rep. 2018 Dec; 9: 47-60, doi: 10.1016/j.bonr.2018.06.007. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5336372B2 (ja) G−csf部位特異的モノコンジュゲート
JP2989002B2 (ja) 化学修飾顆粒球コロニー刺激因子
JP5419689B2 (ja) 顆粒球コロニー刺激因子の誘導体化
US6166183A (en) Chemically-modified G-CSF
AU590543B2 (en) Purification of native colony stimulating factor-1
EA004685B1 (ru) Конъюгаты гксф
GB2171303A (en) Anemia treatment compositions containing erythropoietin
HUT71586A (en) Process for producing lyp0philized polyalkyene oxide modified protein and polypeptide complexes with cyclodextrin
EP0335423A2 (en) Modified human G-CSF
EP0061138A2 (en) Angiotropins of leukocytes and inflamed tissue: a new class of natural chemotropic protein mitogens for specific induction of directional growth of blood vessels, neovascularization of tissues and morphogenesis of blood vessel patterns, process for their biotechnical preparation and pharmaceutical compositions
EP0175667B1 (en) Macrophage-activating composition and a process for its manufacture
EP3539570A1 (en) Pegylated endostatin analogue and application thereof
RU2749509C1 (ru) Таргетное колониестимулирующее средство
Esina et al. Study on the methods for synthesis of GM-CSF conjugates with alendronic acid
CA2159717A1 (en) Methods of affecting the growth of living tissue in mammals and compounds and compositions therefor
KR20040083268A (ko) 안정성이 증가된 인간 과립구 콜로니 자극인자 융합체 및이의 제조방법
US20030204057A1 (en) Chemically modified G-CSF
CA2011050C (en) Human monocyte-machrophage-csf preparations
Novaković et al. New TNF-α analogues: a powerful but less toxic biological tool against tumours
RU2127606C1 (ru) Способ получения растворимых ковалентных конъюгатов
Volosnikova et al. Evaluation of biological activity of the conjugatesof granulocyte-macrophage colony stimulating factorwith alendronic acid
RU2382048C1 (ru) Лекарственное средство на основе модифицированного интерферона альфа с пролонгированным терапевтическим действием
JPH09124512A (ja) 肝臓ターゲティングのための水溶性の薬物−プルラン結合体製剤
KR20190047951A (ko) 콜로니자극인자와 폴리올이 접합된 접합물을 고수율로 제조하는 방법
EP0331088A2 (en) Remedy for hematopoietic tissue diseases comprising human monocytic macrophage colony stimulating factor as active ingredient