RU2773220C2 - Arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, and their use in treatment of cancer and arginase-1 deficiency - Google Patents

Arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, and their use in treatment of cancer and arginase-1 deficiency Download PDF

Info

Publication number
RU2773220C2
RU2773220C2 RU2020108594A RU2020108594A RU2773220C2 RU 2773220 C2 RU2773220 C2 RU 2773220C2 RU 2020108594 A RU2020108594 A RU 2020108594A RU 2020108594 A RU2020108594 A RU 2020108594A RU 2773220 C2 RU2773220 C2 RU 2773220C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arginine
arginine deiminase
erythrocytes
encapsulated
arginase
Prior art date
Application number
RU2020108594A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020108594A (en
RU2020108594A3 (en
Inventor
Эмманюэль ДЮФУР
Манюэль БЛАНК
Орельен МЕЙЗО
Original Assignee
Эритек Фарма
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
Priority claimed from EP17306122.7A external-priority patent/EP3449935A1/en
Application filed by Эритек Фарма filed Critical Эритек Фарма
Priority claimed from PCT/EP2018/067679 external-priority patent/WO2019042628A1/en
Publication of RU2020108594A publication Critical patent/RU2020108594A/en
Publication of RU2020108594A3 publication Critical patent/RU2020108594A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2773220C2 publication Critical patent/RU2773220C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine; pharmaceutics.
SUBSTANCE: first invention is the use of a pharmaceutical composition including arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, independent of a co-factor, and a pharmaceutically acceptable carrier for the treatment of arginase-1 deficiency. The second invention is the use of a suspension of erythrocytes, in which co-factor-independent arginine deiminase is encapsulated, in the treatment of arginase-1 deficiency for reduction in arginine levels in plasma or blood of a patient suffering from arginase-1 deficiency for at least 50, 60, 70 or 80% during at least 6, 7, 8, 9, 10 or 11 days after the administration. The third invention is a method for the treatment of arginase-1 deficiency, including the administration of a pharmaceutical composition including arginine deiminase encapsulated in erythrocytes and a pharmaceutically acceptable carrier. The fourth invention is the use of erythrocytes, in which arginine deiminase is encapsulated, for the production of a drug for the treatment of arginase-1 deficiency.
EFFECT: group of inventions provides the possibility of treatment of arginase-1 deficiency, leading to a reduction in toxic accumulation of arginine and side products of its metabolism.
34 cl, 7 dwg, 7 tbl, 10 ex

Description

Настоящая заявка на патент притязает на приоритет ранее поданной заявки на Европейский патент № 17306122.7, поданной 31 августа 2017, и заявки на патент Японии № 2017-254383, поданной 28 декабря 2017. This patent application claims the priority of the previously filed European Patent Application No. 17306122.7, filed August 31, 2017, and Japanese Patent Application No. 2017-254383, filed December 28, 2017.

Настоящее изобретение относится к аргининдеиминазе, инкапсулированной в эритроциты, для применения в терапии. В частности, оно относится к их применению при лечении недостаточности аргиназы-1. Также оно относится к новым фармацевтическим композициям, включающим аргининдеиминазу из M. arginini, инкапсулированную в эритроциты, и их применению при лечении заболеваний, при которых может быть полезно снижение аргинина, таких как аргининзависимые раковые заболевания, в частности, аргинин-ауксотрофные раковые заболевания, и недостаточности аргиназы-1.The present invention relates to an arginine deiminase encapsulated in erythrocytes for use in therapy. In particular, it relates to their use in the treatment of arginase-1 deficiency. It also relates to novel pharmaceutical compositions comprising arginine deiminase from M. arginini encapsulated in erythrocytes and their use in the treatment of diseases in which arginine reduction may be beneficial, such as arginine dependent cancers, in particular arginine auxotrophic cancers, and arginase-1 deficiency.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

Аргинин является полунезаменимой аминокислотой. Он синтезируется в ходе цикла образования мочевины из цитруллина в две стадии благодаря действию аргиносукцинат-синтетазы и аргиносукцинатлиазы. Аргинин метаболизируется до орнитина под действием аргиназы, и орнитин, в свою очередь, может быть трансформирован в цитруллин за счет реакции, катализируемой орнитин-транскарбамилазой.Arginine is a semi-essential amino acid. It is synthesized during the two-step urea cycle from citrulline through the action of arginosuccinate synthetase and arginosuccinate lyase. Arginine is metabolized to ornithine by arginase, and ornithine, in turn, can be converted to citrulline by a reaction catalyzed by ornithine transcarbamylase.

Показано, что некоторые типы опухолевых клеток требуют снабжения аргинином, и это ведет к предположению, что снижение аргинина является возможным лечением для таких форм раковых заболеваний, называемых аргинин-ауксотрофными раковыми заболеваниями. Аргининдеиминаза, разрушающий аргинин фермент, катализирует гидролиз аргинина до цитруллина и аммиака путем деаминирования гуанидиновой группы. Противоопухолевая активность аргининдеиминазы стала предметом многочисленных публикаций. Так, активность аргининдеиминазы in vivo показана в отношении злокачественной меланомы и гепатокарциномы. Однако фермент аргининдеиминаза имеет некоторые важные недостатки.Some types of tumor cells have been shown to require a supply of arginine, leading to the suggestion that arginine reduction is a possible treatment for these forms of cancer, called arginine auxotrophic cancers. Arginine deiminase, an arginine-degrading enzyme, catalyzes the hydrolysis of arginine to citrulline and ammonia by deamination of the guanidine group. The antitumor activity of arginine deiminase has been the subject of numerous publications. Thus, the activity of arginine deiminase in vivo has been shown in relation to malignant melanoma and hepatocarcinoma. However, the enzyme arginine deiminase has some important drawbacks.

Аргининдеиминаза не продуцируется у млекопитающих, и ее получают из микроорганизмов, что делает ее высокоантигенным соединением для млекопитающих.Arginine deiminase is not produced in mammals and is derived from microorganisms, making it a highly antigenic compound in mammals.

Кроме того, этот фермент имеет очень короткое время полужизни у млекопитающих – порядка примерно 5 часов, и должен вводиться ежедневно в высокой дозе для того, чтобы быть эффективным.In addition, this enzyme has a very short mammalian half-life of about 5 hours and must be administered daily at a high dose in order to be effective.

Для того чтобы преодолеть такие недостатки для лечения рака, в Европейском патенте EP1874341 предлагается оригинальный подход, который состоит в инкасулировании аргининдеиминазы в эритроциты. В EP1874341, особенно в примере 3, страница 10, раскрывается захват аргининдеиминазы из Pseudomonas aeruginosa.In order to overcome such drawbacks for cancer treatment, European patent EP1874341 proposes an ingenious approach which consists in encapsulating arginine deiminase into erythrocytes. In EP1874341, especially in example 3, page 10, capture of arginine deiminase from Pseudomonas aeruginosa is disclosed.

Недостаточность аргиназы-1 является редким генетическим нарушением, влияющим на конечную стадию цикла образования мочевины в печени, которая превращает выделившийся азот в форме аммиака в мочевину для экскреции с мочой. Она вызывается мутациями в гене ARG1, приводя к частичной или полной потере фермента аргиназы 1, который катализирует гидролиз аргинина до орнитина и мочевины (см. фигуру 1).Arginase-1 deficiency is a rare genetic disorder that affects the end stage of the liver urea cycle, which converts excreted nitrogen in the form of ammonia into urea for urinary excretion. It is caused by mutations in the ARG1 gene, leading to a partial or complete loss of the enzyme arginase 1, which catalyzes the hydrolysis of arginine to ornithine and urea (see figure 1).

Пациенты с недостаточностью аргиназы-1 показывают гипераргининемию, прогрессирующее неврологическое и умственное расстройство, персистентную задержку роста и редкие эпизоды гипераммониемии.Patients with arginase-1 deficiency show hyperargininemia, progressive neurological and mental impairment, persistent growth retardation, and rare episodes of hyperammonemia.

В настоящее время не имеется методов лечения в случае недостаточности аргиназы-1, и результаты лечения, как правило, неудовлетворительные, с безбелковой диетой и/или лекарственными средствами поглотителями азота. Основной биохимической особенностью является накопление аргинина, ведущее к токсическим уровням гуанидиновых соединений и оксида азота (Sin et al., PLoS ONE, 8(11)). Поскольку ожидается, что аргинин и его метаболиты вызывают недостаточность аргиназы-1 неврологического типа, общей задачей лечения стали снижение аргинина в плазме с помощью безбелковой диеты, добавление аминокислот и введение поглотителей азота. Однако с этой лечебной стратегией нормализация или почти нормализация аргинина в плазме при недостаточности аргиназы-1 является сомнительной.There are currently no treatments available for arginase-1 deficiency, and treatment outcomes are generally unsatisfactory with a protein-free diet and/or nitrogen scavenger drugs. The main biochemical feature is the accumulation of arginine leading to toxic levels of guanidine compounds and nitric oxide (Sin et al., PLoS ONE, 8(11)). Because arginine and its metabolites are expected to cause neurological-type arginase-1 deficiency, a common treatment goal has been to reduce plasma arginine with a protein-free diet, amino acid supplementation, and administration of nitrogen scavengers. However, with this treatment strategy, normalization or near-normalization of plasma arginine in arginase-1 deficiency is questionable.

Нормализация уровней аргинина в плазме при недостаточности аргиназы-1 является, следовательно, сомнительной, и ранее исследовалось применение терапии с ферментом аргиназой. Например, Burrage et al., исследовали модифицированный пегилированный рекомбинатный фермент человека аргиназу на мышиных моделях недостаточности аргиназы (Burrage et al., Human Molecular Genetics, 2015, 24(22)). Хотя этот фермент приводил к снижению уровня аргинина в плазме, он не улучшал выживания мышей с недостаточностью аргиназы, вероятно, из-за персистенции гипераммониемии. Гипераммониемия является главным вызовом при лечении недостаточности аргиназы (Burrage et al., Human Molecular Genetics, 24(22)).Normalization of plasma arginine levels in arginase-1 deficiency is therefore questionable, and arginase enzyme therapy has previously been investigated. For example, Burrage et al., investigated a modified pegylated recombinant human enzyme arginase in mouse models of arginase deficiency (Burrage et al., Human Molecular Genetics, 2015, 24(22)). Although this enzyme resulted in a decrease in plasma arginine levels, it did not improve survival in arginase-deficient mice, probably due to persistence of hyperammonemia. Hyperammonemia is a major challenge in the treatment of arginase deficiency (Burrage et al., Human Molecular Genetics, 24(22)).

Поэтому обнаружение альтернативных путей для снижения уровня аргинина в плазме при недостаточности аргиназы было главной целью в течение многих лет.Therefore, finding alternative pathways to reduce plasma arginine levels in arginase deficiency has been a major goal for many years.

Реакция, катализируемая аргининдеиминазой, этоThe reaction catalyzed by arginine deiminase is

Figure 00000001
Figure 00000001

Это равновесная реакция, и существуют научные аргументы в научном сообществе, предполагающие, что использование аргининдеиминазы для лечения недостаточности аргиназы-1 невозможно, посколькуThis is an equilibrium reaction and there are scientific arguments in the scientific community suggesting that the use of arginine deiminase to treat arginase-1 deficiency is not possible because

- этот фермент бактериального происхождения и может вызывать аллергические реакции;- this enzyme is of bacterial origin and can cause allergic reactions;

- продуктами реакции, катализируемой аргининдеиминазой, являются цитруллин и аммиак;- the reaction products catalyzed by arginine deiminase are citrulline and ammonia;

- цитруллин может снова превратиться в аргинин (см. цикл образования мочевины на фигуре 1), и- citrulline can be converted back to arginine (see urea cycle in figure 1), and

- аммиак может быть проблемой в контексте недостаточности аргиназы-1, когда пациенты имеют эпизоды гипераммониемии.- Ammonia can be a problem in the context of arginase-1 deficiency when patients have episodes of hyperammonemia.

В противовес этим техническим предрассудкам Заявитель настоящего изобретения неожиданно обнаружил и показал, что аргининдеиминаза, инкапсулированная в эритроциты, может являться новым подходом для снижения токсического накопления аргинина и побочных продуктов его метаболизма. Заявитель обнаружил, в частности, что снижение уровней сывороточного аргинина у мышей, достигнутое путем введения композиции по настоящему изобретению, является существенным и поэтому представляет терапевтический интерес. Автор изобретения к тому же показал, что указанное снижение уровней сывороточного аргинина у мышей с недостаточностью аргиназы-1 не сопровождается значительными снижениями уровней аммиака. Эти результаты особенно неожиданны из-за существующего технического предрассудка, согласно которому аргининдеиминаза не может способствовать лечению недостаточности аргиназы-1 из-за продуцирования NH3 и возможного обратной конверсии до цитруллина.Against these technical prejudices, Applicant of the present invention surprisingly discovered and showed that arginine deiminase, encapsulated in erythrocytes, may be a novel approach to reduce the toxic accumulation of arginine and its metabolic by-products. The Applicant has found in particular that the reduction in serum arginine levels in mice achieved by administering the composition of the present invention is significant and therefore of therapeutic interest. The inventor has further shown that this reduction in serum arginine levels in arginase-1 deficient mice is not accompanied by significant reductions in ammonia levels. These results are particularly surprising due to the existing technical prejudice that arginine deiminase cannot contribute to the treatment of arginase-1 deficiency due to the production of NH 3 and possible reverse conversion to citrulline.

Среди различных аргининдеиминаз, которые можно инкапсулировать в эритроциты, Заявитель идентифицировал конкретную аргининдеиминазу, которая имеет свойства, которые ведут к неожиданному улучшению PK/PD параметров.Among the various arginine deiminases that can be encapsulated in erythrocytes, Applicant has identified a particular arginine deiminase that has properties that lead to an unexpected improvement in PK/PD parameters.

В частности, улучшает PK/PD параметры аргининдеиминаза, полученная из бактерий Mycoplasma arginini. Кроме того, указанная аргининдеиминаза из Mycoplasma arginini не требует какого-либо кофактора, что является желательным свойством для ее активности в эритроците. Поэтому аргининдеиминаза из Mycoplasma arginini имеет технические преимущества перед другой известной аргининдеиминазой и, следовательно, весьма подходит для применения в контексте настоящего изобретения. Кроме того, аргининдеиминаза из Mycoplasma arginini является гомодимером с молекулярной массой 92 кД и таким образом подходит для включения в эритроциты.In particular, arginine deiminase, derived from the bacteria Mycoplasma arginini, improves PK/PD parameters. In addition, said arginine deiminase from Mycoplasma arginini does not require any cofactor, which is a desirable property for its activity in the erythrocyte. Therefore, arginine deiminase from Mycoplasma arginini has technical advantages over other known arginine deiminase and is therefore highly suitable for use in the context of the present invention. In addition, arginine deiminase from Mycoplasma arginini is a homodimer with a molecular weight of 92 kD and is thus suitable for incorporation into erythrocytes.

Таким образом, использование указанной аргининдеиминазы будет прогрессом в терапиях для уменьшения аргинина, таких как противораковая терапия, в частности, против аргинин-ауксотрофных раков, и терапии против недостаточности аргиназы-1.Thus, the use of said arginine deiminase will be an advance in therapies for reducing arginine, such as anticancer therapy, in particular against arginine auxotrophic cancers, and therapy against arginase-1 deficiency.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Таким образом, целью изобретения является фармацевтическая композиция, включающая аргининдеиминазу, инкапсулированную в эритроциты, для применения ее при лечении недостаточности аргиназы-1.Thus, it is an object of the invention to provide a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase encapsulated in erythrocytes for use in the treatment of arginase-1 deficiency.

Изобретение относится, в частности, к фармацевтической композиции, включающей инкапсулированную в эритроциты аргининдеиминазу и фармацевтически приемлемый носитель, для применения ее при лечении недостаточности аргиназы-1.The invention relates in particular to a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase encapsulated in erythrocytes and a pharmaceutically acceptable carrier for use in the treatment of arginase-1 deficiency.

В одном предпочтительном воплощении аргининдеиминаза, инкапсулированная в эритроциты, является аргининдеиминазой из M. arginini.In one preferred embodiment, the arginine deiminase encapsulated in erythrocytes is M. arginini arginine deiminase.

Другой целью изобретения является суспензия эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу из M. arginini. Указанная суспензия представляет собой, в частности, суспензию эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу из M. arginini, в фармацевтически приемлемом носителе.Another object of the invention is a suspension of erythrocytes encapsulating arginine deiminase from M. arginini. Said suspension is in particular a suspension of erythrocytes encapsulating arginine deiminase from M. arginini in a pharmaceutically acceptable carrier.

Другой целью изобретения является фармацевтическая композиция, включающая суспензию по изобретению, для применения ее при лечении недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза и лечения ангиогенез-ассоциированных заболеваний, в частности, для ее применения при лечении недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний.Another object of the invention is a pharmaceutical composition comprising a suspension according to the invention, for its use in the treatment of arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, the inhibition of angiogenesis and the treatment of angiogenesis-associated diseases, in particular for its use in the treatment of arginase-1 deficiency arginase-1 or arginine-dependent cancers.

Еще одной целью изобретения является способ лечения недостаточности аргиназы-1, включающий введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества фармацевтической композиции по изобретению или введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества аргининдеиминазы, инкапсулированной в эритроциты.Another object of the invention is a method of treating arginase-1 deficiency, comprising administering to a patient in need thereof an effective amount of a pharmaceutical composition of the invention or administering to a patient in need thereof an effective amount of arginine deiminase encapsulated in erythrocytes.

Еще одной целью изобретения является способ лечения недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза или лечения ангиогенез-ассоциированных заболеваний, включающий введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества фармацевтической композиции, включающей аргининдеиминазу из M. arginini, или эффективного количества аргининдеиминазы из M. arginini, инкапсулированной в эритроциты.Another object of the invention is a method of treating arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, treating or preventing septic shock, inhibiting angiogenesis, or treating angiogenesis-associated diseases, comprising administering to a patient in need thereof an effective amount of a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase from M. arginini , or an effective amount of arginine deiminase from M. arginini encapsulated in erythrocytes.

Подробное описаниеDetailed description

АргининдеиминазаArginine deiminase

«Аргининдеиминаза», также называемая «ADI», представляет собой фермент, который катализирует химическую реакцию L-аргинин + H2O

Figure 00000002
L-цитруллин + NH3. Соответственно, в контексте настоящего изобретения аргининдеиминаза, используемая в контексте изобретения, также может упоминаться как «фермент» или «ADI»."Arginine deiminase", also called "ADI", is an enzyme that catalyzes the chemical reaction L-arginine + H 2 O
Figure 00000002
L-citrulline + NH 3 . Accordingly, in the context of the present invention, the arginine deiminase used in the context of the invention may also be referred to as "enzyme" or "ADI".

Двумя субстратами этого фермента являются L- аргинин и H2O, в то время как его два продукта представляют собой L-цитруллин и NH3. Аргининдеиминаза принадлежит к семейству гидролаз и указана под ссылкой EC 3.5.3.6 в номенклатуре ферментов IUBMB. ADI может происходить от различных микроорганизмов, таких как Bacillus pyocyaneus, Pseudomonas putida, Halobacterium salinarium, Mycoplasma arginini, Mycoplasma hominis, Pseudomonas aeruginosa, Lactobacillus lactis ssp. Lactis и Pseudomonas plecoglossicida (см. Rui-Zhi Han et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 2016, 100: 4747-4760).The two substrates of this enzyme are L-arginine and H 2 O, while its two products are L-citrulline and NH 3 . Arginine deiminase belongs to the hydrolase family and is listed under EC 3.5.3.6 in the IUBMB enzyme nomenclature. ADI can be derived from various microorganisms such as Bacillus pyocyaneus, Pseudomonas putida, Halobacterium salinarium, Mycoplasma arginini, Mycoplasma hominis, Pseudomonas aeruginosa, Lactobacillus lactis ssp. Lactis and Pseudomonas plecoglossicida (see Rui-Zhi Han et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 2016, 100: 4747-4760).

В одном воплощении аргининдеиминаза представляет собой белок.In one embodiment, the arginine deiminase is a protein.

Используемый в настоящем описании термин «белок» включает молекулы одноцепочечных пептидов, а также полипептидные комплексы, в которых отдельные составляющие полипептиды соединены ковалентным и нековалентным способами.As used herein, the term "protein" includes single chain peptide molecules as well as polypeptide complexes in which individual constituent polypeptides are linked in covalent and non-covalent ways.

Используемые в настоящем описании термины «полипептид» и «пептид» относятся к полимеру, в котором мономерами являются аминокислоты, связывающиеся вместе через пептидные или дисульфидные связи. К полипептидам и пептидам, имеющим биологическую функцию, также могут относиться термины «звено» и «домен».As used herein, the terms "polypeptide" and "peptide" refer to a polymer in which the monomers are amino acids linked together via peptide or disulfide bonds. The terms "unit" and "domain" may also refer to polypeptides and peptides having a biological function.

Аргининдеиминаза, используемая в контексте настоящего изобретения, может быть природного, синтетического или искусственного происхождения или полученной генной инженерией (например, методом получения фермента в клетке-хозяине, например, E. coli, после интеграции вектора, экспрессирующего ген, кодирующий фермент), и специалист в данной области техники может обратиться, например, к работе S. Misawa et al., J. of Biotechno., 36, 1994, 145-155, в отношении описания получения ADI из M. arginini в E. coli. Аргининдеиминазы, которые можно использовать, описаны, например, в EP-A-1 011 717, EP-A-0 414 007, US-A-5 372 942, JP-A-6062867, JP-A-2053490, JP-A-2035081. В равной степени изобретение включает применение аналогов этого фермента, таких как варианты и фрагменты, которые в заметной степени могут представлять собой ферменты, которые модифицированы для того, чтобы усилить их ферментативную активность, как описано, например, в EP-A-0 981 607.The arginine deiminase used in the context of the present invention may be of natural, synthetic or artificial origin, or obtained by genetic engineering (for example, by a method for obtaining an enzyme in a host cell, for example, E. coli, after integration of a vector expressing a gene encoding an enzyme), and a person skilled in the art those skilled in the art may refer to, for example, S. Misawa et al., J. of Biotechno., 36, 1994, 145-155, for a description of the production of ADI from M. arginini in E. coli. Arginine deiminases that can be used are described, for example, in EP-A-1 011 717, EP-A-0 414 007, US-A-5 372 942, JP-A-6062867, JP-A-2053490, JP-A -2035081. Equally, the invention includes the use of analogues of this enzyme, such as variants and fragments, which can be, to a significant extent, enzymes that are modified in order to enhance their enzymatic activity, as described, for example, in EP-A-0 981 607.

По настоящему изобретению используют предпочтительно улучшенную ADI для применения при любом заболевании, при котором благоприятно снижение аргинина в плазме, включая, например, аргининзависимые (аутоксотрофные) раковые заболевания и недостаточность аргиназы.The present invention preferably uses the improved ADI for use in any disease that would benefit from a reduction in plasma arginine, including, for example, arginine-dependent (autotoxotrophic) cancers and arginase deficiency.

Соответственно, в одном предпочтительном воплощении аргининдеиминаза, используемая в контексте настоящего изобретения, является аргининдеиминазой из Mycoplasma arginini. Аргининдеиминаза из Mycoplasma arginini является гомодимером с молекулярной массой 92 кД. Относительно небольшой размер указанной аргининдеиминазы, по сравнению с другими аргининдеиминазами, является преимуществом для инкапсулирования в эритроциты.Accordingly, in one preferred embodiment, the arginine deiminase used in the context of the present invention is arginine deiminase from Mycoplasma arginini. Arginine deiminase from Mycoplasma arginini is a homodimer with a molecular weight of 92 kD. The relatively small size of said arginine deiminase, compared to other arginine deiminases, is an advantage for encapsulation in erythrocytes.

В одном воплощении аргининдеиминаза из Mycoplasma arginini включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее варианты или фрагменты. Аминокислотная последовательность SEQ ID NO: 1 соответствует аминокислотной последовательности аргининдеиминазы из Mycoplasma arginini, которая доступна из базы данных GenBank под идентификационным номером NCBI WP_004416214.1, и доступна с 22 августа 2017.In one embodiment, the arginine deiminase from Mycoplasma arginini comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or variants or fragments thereof. The amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 corresponds to the amino acid sequence of arginine deiminase from Mycoplasma arginini, which is available from the GenBank database under NCBI identification number WP_004416214.1, and has been available since August 22, 2017.

В настоящем описании ссылки на аминокислотные последовательности (также называемые полипептидами) включают как определенные аминокислотные последовательности, так и варианты указанных последовательностей.As used herein, references to amino acid sequences (also referred to as polypeptides) include both specific amino acid sequences and variants of said sequences.

«Варианты белков» могут представлять собой встречающиеся в природе варианты, такие как сплайс-варианты, аллели и изоформы, или они могут быть получены рекомбинантными способами. Изменения в аминокислотной последовательности могут быть внесены путем замены, делеции или вставки одного или нескольких кодонов в нуклеотидную последовательность, кодирующую белок, что приводит к изменению в аминокислотной последовательности белка. Необязательно, изменение осуществляется путем замены 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или больше аминокислот любой другой аминокислотой в белке. Кроме того, или с другой стороны, изменение может быть путем добавления или делеции 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или больше аминокислот в белке."Protein variants" may be naturally occurring variants such as splice variants, alleles and isoforms, or they may be produced by recombinant methods. Changes in the amino acid sequence can be made by substitution, deletion or insertion of one or more codons in the nucleotide sequence encoding the protein, resulting in a change in the amino acid sequence of the protein. Optionally, the change is by replacing 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more amino acids with any other amino acid in protein. In addition, or on the other hand, the change may be by adding or deleting 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 , 19, 20 or more amino acids in a protein.

«Фрагменты» белков также охватываются изобретением. Такие фрагменты могут быть усеченными по N-концу или С-концу или могут быть лишены внутренних остатков, например, при сравнении с полноразмерным белком. Некоторые фрагменты лишены внутренних остатков, которые не являются необходимыми для ферментативной активности. Предпочтительно указанные фрагменты имеют по меньшей мере примерно 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 150, 250, 300, 350, 380, 400 или больше аминокислот в длину."Fragments" of proteins are also covered by the invention. Such fragments may be truncated at the N-terminus or C-terminus, or may be devoid of internal residues, for example when compared to a full-length protein. Some fragments lack internal residues that are not essential for enzymatic activity. Preferably, said fragments are at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 150, 250, 300, 350, 380, 400 or more amino acids in length.

Варианты белков могут включать белки, которые имеют по меньшей мере примерно 80% идентичность аминокислотных последовательностей с последовательностью полипептида, раскрытой в настоящем описании. Предпочтительно вариант белка будет иметь по меньшей мере примерно 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% идентичность аминокислотной последовательности с последовательностью полипептида, раскрытой в настоящем описании. Идентичность аминокислотных последовательностей определяется как процент аминокислотных остатков в последовательности варианта, которые идентичны аминокислотным остаткам в эталонной последовательности, после выравнивания последовательностей и введения гэпов при необходимости для достижения максимального процента идентичности последовательностей, и без учета каких-либо консервативных замен как части идентичности последовательностей. Идентичность последовательностей можно определить по всей длине как варианта, так и эталонной аминокислотных последовательностей.Protein variants may include proteins that have at least about 80% amino acid sequence identity with the polypeptide sequence disclosed herein. Preferably the protein variant will be at least about 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93% , 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% amino acid sequence identity with the polypeptide sequence disclosed in the present description. Amino acid sequence identity is defined as the percentage of amino acid residues in a variant sequence that are identical to amino acid residues in a reference sequence, after sequence alignment and gapping as necessary to achieve maximum percent sequence identity, and without considering any conservative substitutions as part of sequence identity. Sequence identity can be determined over the entire length of both the variant and the reference amino acid sequences.

Специалисту в данной области техники следует иметь в виду, что несколько нуклеиновых кислот могут кодировать один и тот же полипептид в результате вырожденности генетического кода. Кроме того, следует иметь в виду, что специалисты в данной области техники могут, используя рутинные методы, осуществить нуклеотидные замены, которые не влияют на последовательность полипептида, кодированную нуклеиновыми кислотами по изобретению, для отражения применения кодонов любого определенного организма-хозяина, в котором должны экспрессироваться полипептиды. Нуклеиновые кислоты, кодирующие ADI, используемую в контексте изобретения, можно модифицировать любым способом, доступным в технике. Нуклеиновые кислоты, кодирующие ADI, используемую в контексте изобретения, можно получить рекомбинантными, синтетическими или любыми другими способами, доступными специалистам в данной области техники. Их также можно клонировать стандартными методами, такими как ПЦР (полимеразная цепная реакция).The person skilled in the art should be aware that several nucleic acids can encode the same polypeptide as a result of the degeneracy of the genetic code. In addition, it should be appreciated that those skilled in the art can, using routine techniques, make nucleotide substitutions that do not affect the sequence of the polypeptide encoded by the nucleic acids of the invention to reflect the codon usage of any particular host organism that should polypeptides are expressed. Nucleic acids encoding ADI used in the context of the invention can be modified in any way available in the art. Nucleic acids encoding the ADI used in the context of the invention can be obtained recombinantly, synthetically, or by any other means available to those skilled in the art. They can also be cloned by standard methods such as PCR (polymerase chain reaction).

С помощью полипептида, имеющего аминокислотную последовательность по меньшей мере, например, на 95% «идентичную» определенной аминокислотной последовательности по настоящему изобретению, предполагается, что аминокислотная последовательность обсуждаемого полипептида идентична выясненной последовательности за исключением того, что последовательность обсуждаемого полипептида может включать до пяти аминокислотных изменений на каждые 100 аминокислот выясненной аминокислотной последовательности. Иными словами, для того, чтобы получить полипептид, имеющий аминокислотную последовательность по меньшей мере на 95% идентичную выясненной аминокислотной последовательности, до 5% (5 из 100) аминокислотных остатков в обсуждаемой последовательности могут быть встроены, делетированы или заменены на другую аминокислоту.With a polypeptide having an amino acid sequence of at least, for example, 95% "identical" to a certain amino acid sequence of the present invention, the amino acid sequence of the subject polypeptide is assumed to be identical to the elucidated sequence, except that the sequence of the subject polypeptide may include up to five amino acid changes for every 100 amino acids of the elucidated amino acid sequence. In other words, in order to produce a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 95% identical to the elucidated amino acid sequence, up to 5% (5 out of 100) of the amino acid residues in the sequence in question may be inserted, deleted, or replaced with a different amino acid.

В контексте настоящей заявки процент идентичности вычисляют с использованием глобального выравнивания (т.е. две последовательности сравнивают полностью по всей длине). Способы сравнения идентичности двух или больше последовательностей известны в технике. Например, можно использовать программу «needle», в которой используется алгоритм глобального выравнивания Нудельмана-Вунша (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol., 48: 443-453) для поиска оптимального выравнивания (включая гэпы) двух последовательностей при рассмотрении их полной длины. Программа needle доступна, например, на веб-сайте ebi.ac.uk world wide. Процент идентичности согласно изобретению предпочтительно вычисляют с использованием (глобальной) программы EMBOSS::needle с параметром “Gap Open”, равным 10,0, параметром “Gap Extend”, равным 0,5, и матрицей Blosum62.In the context of the present application, percent identity is calculated using a global alignment (i.e., two sequences are compared completely over their entire length). Methods for comparing the identity of two or more sequences are known in the art. For example, you can use the "needle" program, which uses the Nudelman-Wunsch global alignment algorithm (Needleman and Wunsch, 1970, J. Mol. Biol., 48: 443-453) to find the optimal alignment (including gaps) of two sequences when considering their full length. The needle program is available for example on the ebi.ac.uk world wide website. The percent identity according to the invention is preferably calculated using the (global) program EMBOSS::needle with a "Gap Open" parameter of 10.0, a "Gap Extend" parameter of 0.5 and a Blosum62 matrix.

Белки, состоящие из аминокислотной последовательности «по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичной» эталонной последовательности, могут включать мутации, такие как делеции, вставки и/или замены по сравнению с эталонной последовательностью. В случае делеций, вставок и/или замен белок, состоящий из аминокислотной последовательности по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичной эталонной последовательности, может соответствовать гомологичной последовательности, полученной из другого вида, чем эталонная последовательность.Proteins consisting of an amino acid sequence "at least 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical" to the reference sequence may include mutations such as deletions, insertions and/ or substitutions compared to the reference sequence. In the case of deletions, insertions and/or substitutions, a protein consisting of an amino acid sequence that is at least 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical to the reference sequence may correspond to the homologous sequence derived from a species other than the reference sequence.

Аминокислотные замены могут быть консервативными и неконсервативными. Предпочтительно замены являются консервативными заменами, при которых одну аминокислоту заменяют на другую аминокислоту со схожими структурными и/или химическими свойствами. Замена предпочтительно соответствует консервативной замене как указано в настоящем описании ниже в таблице 1.Amino acid substitutions can be conservative or non-conservative. Preferably, the substitutions are conservative substitutions in which one amino acid is substituted for another amino acid with similar structural and/or chemical properties. The substitution preferably corresponds to a conservative substitution as specified herein below in Table 1.

Таблица 1. Консервативная аминокислотная заменаTable 1. Conservative amino acid substitution

Консервативные заменыConservative substitutions Тип аминокислотыAmino acid type Ala, Val, Leu, lle, Met, Pro, Phe, TrpAla, Val, Leu, lle, Met, Pro, Phe, Trp Аминокислоты с алифатическими гидрофобными боковыми цепями Amino acids with aliphatic hydrophobic side chains Ser, Tyr, Asn, Gln, CysSer, Tyr, Asn, Gln, Cys Аминокислоты с незаряженными, но полярными боковыми цепями Amino acids with uncharged but polar side chains Asp, GluAsp, Glu Аминокислоты с кислотными боковыми цепями Amino acids with acidic side chains Lys, Arg, HisLys, Arg, His Аминокислоты с основными боковыми цепямиAmino acids with basic side chains Glygly Нейтральная боковая цепьNeutral side chain

Предпочтительно указанные варианты или фрагменты сохраняют биологическую активность белка, имеющего полноразмерную аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.Preferably, said variants or fragments retain the biological activity of a protein having the full length amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

В некоторых воплощениях аргинидеиминаза, используемая в контексте изобретения, может представлять собой вариант или фрагмент, имеющий повышенную биологическую активность или ферментативную активность по сравнению с белком, имеющим полноразмерную аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1. Соответственно, указанный вариант или фрагмент может включать аминокислотные замены, которые улучшают его ферментативную активность. «Улучшенная ферментативная активность» в настоящем описании относится, например, к улучшению оптимального рН, улучшению величин Km и kcat и улучшенной теплоустойчивости. Такие мутации или известны специалистам в данной области техники или могут быть легко получены на основе общих знаний, как раскрывается, например, в работе Rui-Zhi Han et al. (Appl. Microbiol. Biotechnol., 2016, 100: 4747-4760).In some embodiments, the arginideiminase used in the context of the invention may be a variant or fragment having increased biological activity or enzymatic activity compared to a protein having the full amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. Accordingly, said variant or fragment may include amino acid substitutions, which improve its enzymatic activity. "Improved enzymatic activity" as used herein refers to, for example, improved optimum pH, improved Km and kcat values, and improved heat stability. Such mutations are either known to those skilled in the art or can be easily obtained on the basis of general knowledge, as disclosed, for example, in Rui-Zhi Han et al. (Appl. Microbiol. Biotechnol., 2016, 100: 4747-4760).

В одном воплощении вариант аргинидеиминазы или ее фрагмент может быть модифицирован для того, чтобы повысить время полужизни in vivo.In one embodiment, the arginideiminase variant or fragment may be modified to increase the in vivo half-life.

Фармацевтические композиции или суспензииPharmaceutical compositions or suspensions

Термины «фармацевтическая композиция» или «терапевтическая композиция», используемые в настоящем описании, относятся к соединению или композиции, способным вызывать желательное терапевтическое действие, когда должным образом вводятся пациенту.The terms "pharmaceutical composition" or "therapeutic composition" as used herein refer to a compound or composition capable of producing a desired therapeutic effect when properly administered to a patient.

Изобретение относится к фармацевтической композиции и суспензии, причем обе включают аргинидеиминазу, инкапсулированную в эритроцитах. Определения, данные в настоящем описании, относятся к композициям и суспензиям по изобретению. Эритроциты, инкапсулирующие ADI, предпочтительно находятся в суспензии в фармацевтически приемлемом носителе.The invention relates to a pharmaceutical composition and suspension, both of which include arginideiminase encapsulated in erythrocytes. The definitions given in the present description refer to compositions and suspensions according to the invention. The ADI encapsulating erythrocytes are preferably in suspension in a pharmaceutically acceptable carrier.

Термины «фармацевтически» или «фармацевтически приемлемая» относятся к молекулам и композициям, которые не продуцируют вредной, аллергической или иной неблагоприятной реакции, когда вводятся млекопитающему, особенно человеку, в соответствующем случае.The terms "pharmaceutically" or "pharmaceutically acceptable" refer to molecules and compositions that do not produce an adverse, allergic or other adverse reaction when administered to a mammal, especially a human, as appropriate.

Согласно отдельному воплощению, «фармацевтически приемлемый носитель» является «консервирующим раствором» или «консервирующим раствором для эритроцитов», т.е. раствором, в котором эритроциты, инкапсулирующие фермент, суспендированы в своей подходящей форме для хранения в ожидании их применения для инъекции. Консервирующий раствор предпочтительно включает по меньшей мере один агент, промотирующий сохранение эритроцитов, в частности, выбранный из глюкозы, декстрозы, аденина и маннита.According to a separate embodiment, the "pharmaceutically acceptable carrier" is a "preserving solution" or "preserving solution for erythrocytes", i. a solution in which the erythrocytes encapsulating the enzyme are suspended in their suitable storage form pending their use for injection. The preservative solution preferably comprises at least one erythrocyte preservation promoting agent, in particular selected from glucose, dextrose, adenine and mannitol.

В одном воплощении консервирующий раствор представляет собой водный раствор, включающий NaCl и/или аденин. В другом воплощении консервирующий раствор дополнительно включает по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей глюкозу, декстрозу и маннит. Как пример, он может включать NaCl, аденин и декстрозу. Как пример, консервирующий раствор представляет собой среду AS3. Как другой пример, он может включать NaCl, аденин, глюкозу и маннит. В другом примере консервирующий раствор представляет собой среду SAGM, такую как SAG-маннит, или среду ADsol.In one embodiment, the preservative solution is an aqueous solution comprising NaCl and/or adenine. In another embodiment, the preservative solution further comprises at least one compound selected from the group consisting of glucose, dextrose and mannitol. As an example, it may include NaCl, adenine and dextrose. As an example, the preservation solution is AS3 medium. As another example, it may include NaCl, adenine, glucose and mannitol. In another example, the preservation solution is a SAGM medium, such as SAG-mannitol, or an ADsol medium.

Точная форма фармацевтических композиций, путь введения, дозировка и схема применения естественно зависят от состояния, от которого лечат, тяжести заболевания, возраста, массы и пола пациента и т.д. Также следует иметь в виду, что композиция и суспензии по изобретению предназначены для внутривенного или внутриартериального введения, предпочтительно для инъекции, инфузии или перфузии. Соответственно, фармацевтическая композиция по изобретению составляется для внутривенного или внутриартериального введения.The precise form of the pharmaceutical compositions, route of administration, dosage and schedule of administration will naturally depend on the condition being treated, the severity of the disease, the age, weight and sex of the patient, and so on. It should also be borne in mind that the composition and suspensions according to the invention are intended for intravenous or intra-arterial administration, preferably for injection, infusion or perfusion. Accordingly, the pharmaceutical composition of the invention is formulated for intravenous or intra-arterial administration.

Композиции по изобретению могут быть готовыми для применения или нет. Готовая для применения фармацевтическая композиция по изобретению имеет гематокрит, подходящий для введения без разбавления. Когда композиция не готова для применения, она также может быть упакована с более высокой гематокритной величиной, так что ее следует разбавить перед введением.The compositions of the invention may or may not be ready-to-use. The ready-to-use pharmaceutical composition of the invention has a hematocrit suitable for administration without dilution. When the composition is not ready for use, it can also be packaged at a higher hematocrit so that it must be diluted prior to administration.

«Гематокрит (Ht или HCT)» вообще известен как объемный процент (об.%) красных кровяных клеток в крови. В контексте настоящего изобретения гематокрит также может относиться к объемному проценту (об.%) красных клеток крови в композиции или суспензии, называемой также фармацевтической композицией или суспензией эритроцитов."Hematocrit (Ht or HCT)" is generally known as the volume percentage (vol.%) of red blood cells in the blood. In the context of the present invention, hematocrit can also refer to the volume percentage (vol.%) of red blood cells in a composition or suspension, also referred to as a pharmaceutical composition or red blood cell suspension.

Согласно изобретению, гематокрит готовой к применению фармацевтической композиции преимущественно находится между 40 и 70%, предпочтительно между 45 и 65%, предпочтительнее между 45 и 55%, например, 46 и 54%, 47 и 53%, 48 и 52%, например, составляет примерно 50%. Когда композиция не готова к применению, гематокрит фармацевтической композиции для разбавления может быть более высоким, в частности, находящимся между 50 и 90%, предпочтительно 60 и 90%. В родственном воплощении разбавление фармацевтической композиции для получения величин гематокрита готовой к применению композиции, определенной в настоящем описании выше, может быть осуществлено фармацевтически приемлемым носителем.According to the invention, the hematocrit of the ready-to-use pharmaceutical composition is preferably between 40 and 70%, preferably between 45 and 65%, more preferably between 45 and 55%, for example 46 and 54%, 47 and 53%, 48 and 52%, for example, is approximately 50%. When the composition is not ready for use, the hematocrit of the pharmaceutical composition for dilution may be higher, in particular between 50 and 90%, preferably 60 and 90%. In a related embodiment, the dilution of the pharmaceutical composition to obtain hematocrit values of the ready-to-use composition as defined herein above may be carried out with a pharmaceutically acceptable carrier.

«Эритроциты» также называют красными клетками крови. Эритроциты вырабатываются в костном мозге и циркулируют в организме в течение примерно 100-120 дней до того, как их компоненты рециклизуются макрофагами. Почти половину объема крови (40% - 45%) составляют красные клетки крови. Способы выделения эритроцитов известны специалистам в данной области техники."RBCs" are also called red blood cells. Red blood cells are produced in the bone marrow and circulate in the body for about 100-120 days before their components are recycled by macrophages. Almost half of the blood volume (40% - 45%) are red blood cells. Methods for isolating red blood cells are known to those skilled in the art.

В одном воплощении эритроциты выделяют из крови млекопитающего того же вида, что и субъект или пациент, которого лечат. Когда млекопитающее представляет собой человека, эритроциты предпочтительно происходят от человека. В одном воплощении эритроциты берут у самого пациента.In one embodiment, the red blood cells are isolated from the blood of a mammal of the same species as the subject or patient being treated. When the mammal is a human, the erythrocytes are preferably human-derived. In one embodiment, the erythrocytes are taken from the patient himself.

В другом воплощении используют стволовые клетки для генерации эритроцитов. Специалист может обратиться к Russeau et al. (ISBT Science Series (2016), 11 (Suppl. 1), 111–117). Стволовые клетки можно дополнительно трансформировать для экспрессии фермента в эритроцитах. Специалисты в данной области техники также могут обратиться к US2015/0182588. Эти документы включены в настоящее описание в качестве ссылок.In another embodiment, stem cells are used to generate red blood cells. The skilled person may refer to Russeau et al. (ISBT Science Series (2016), 11 (Suppl. 1), 111–117). Stem cells can be further transformed to express the enzyme in erythrocytes. Those skilled in the art may also refer to US2015/0182588. These documents are incorporated herein by reference.

Аргининдеиминаза, используемая в контексте изобретения, является высоко активной. Активность может быть выражена, например, в Е. «Единица (Е)» относится к количеству фермента, которое конвертирует 1 мкмоль субстрата в минуту. Соответственно, в контексте настоящего изобретения 1 Е относится к количеству фермента, которое конвертирует 1 мкмоль аргинина в минуту, предпочтительно при 37°С. Предпочтительнее 1 Е относится к активности аргининдеиминазы, когда она присутствует в буферах, обычно используемых для измерения активности аргининдеиминазы, таких как буферы, описанные в указанном документе (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p.424-431). В некоторых воплощениях «единица», определенная в настоящем описании выше, также может называться «международной единицей (МЕ)((IU))». Соответственно, в некоторых воплощениях 1 Е и 1 МЕ являются взаимозаменяемыми.The arginine deiminase used in the context of the invention is highly active. Activity can be expressed, for example, in E. "Unit (E)" refers to the amount of enzyme that converts 1 µmol of substrate per minute. Accordingly, in the context of the present invention, 1 E refers to the amount of enzyme that converts 1 μmol of arginine per minute, preferably at 37°C. More preferably, 1 E refers to arginine deiminase activity when it is present in buffers commonly used to measure arginine deiminase activity, such as those described in said document (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p. 424-431). In some embodiments, the "unit" as defined herein above may also be referred to as "international unit (IU)((IU))". Accordingly, in some embodiments, 1 E and 1 IU are interchangeable.

Способы количественной и/или качественной оценки активности аргининдеиминазы известны в технике. Типично активность аргининдеиминазы измеряют так, как подробно описано в настоящем описании ниже в экспериментальном разделе, в частности, в примере 1 и 2 в экспериментальном разделе. Точные условия эксперимента, используемые при измерении активности аргининдеиминазы, известны специалистам в данной области техники, и описаны, например, в (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p.424-431). В одном воплощении аргининдеиминаза, используемая в контексте изобретения, имеет, до инкапсулирования, специфическую активность 10-100 Е/мг, такую как 20-80, 30-70, 40-60 Е/мг, причем мг относится к количеству очищенного фермента.Methods for quantitative and/or qualitative assessment of arginine deiminase activity are known in the art. Typically, arginine deiminase activity is measured as detailed herein below in the experimental section, in particular in Example 1 and 2 in the experimental section. The exact experimental conditions used in measuring arginine deiminase activity are known to those skilled in the art and are described, for example, in (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p. 424-431). In one embodiment, the arginine deiminase used in the context of the invention has, prior to encapsulation, a specific activity of 10-100 U/mg, such as 20-80, 30-70, 40-60 U/mg, where mg refers to the amount of purified enzyme.

Термин «очищенный фермент» в настоящем описании относится к ферменту, имеющему чистоту 90-100%, такую как 92-100%, 94-100%, более 96%, более 97%, более 98%, более 99%, например, 97%. Способы определения чистоты фермента известны специалистам в данной области техники и включают, например, анализ в геле с SDS или масс-спектрометрический анализ, предпочтительно анализ в геле с SDS.The term "purified enzyme" in the present description refers to an enzyme having a purity of 90-100%, such as 92-100%, 94-100%, more than 96%, more than 97%, more than 98%, more than 99%, for example, 97 %. Methods for determining the purity of an enzyme are known to those skilled in the art and include, for example, SDS gel analysis or mass spectrometric analysis, preferably SDS gel analysis.

«Аргининдеиминаза инкапсулирована в эритроциты» означает, что аргининдеиминаза содержится внутри эритроцитов."Arginine deiminase is encapsulated in erythrocytes" means that arginine deiminase is contained within erythrocytes.

В одном воплощении концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы в контексте настоящего изобретения, также называемая концентрацией аргининдеиминазы в эритроцитах, составляет от 0,1 до 7 мг/мл, предпочтительно 0,5-6,5 мг/мл, например, 1- 6мг/мл, 1-5 мг/мл, 1-4 мг/мл, 1-3 мг/мл, предпочтительнее 1,2-2,8 мг/мл, 1,4-2,6 мг/мл, 1,6-2,4 мг/мл.In one embodiment, the concentration of encapsulated arginine deiminase in the context of the present invention, also referred to as the concentration of arginine deiminase in erythrocytes, is from 0.1 to 7 mg/ml, preferably 0.5-6.5 mg/ml, for example, 1-6 mg/ml, 1 -5 mg/ml, 1-4 mg/ml, 1-3 mg/ml, preferably 1.2-2.8 mg/ml, 1.4-2.6 mg/ml, 1.6-2.4 mg/ml.

В некоторых воплощениях концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет по меньшей мере 0,1, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3, 3,5, 4, 4,5, 6 мг/мл. В некоторых воплощениях концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет самое большее 7, 6,5, 5, 5,5, 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2 мг/мл.In some embodiments, the concentration of encapsulated arginine deiminase is at least 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.6, 2.8, 3, 3.5, 4, 4.5, 6 mg/ml. In some embodiments, the concentration of encapsulated arginine deiminase is at most 7, 6.5, 5, 5.5, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2 mg/mL.

В другом воплощении концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет от 1 до 1000 Е/мл, предпочтительно 1-500 Е/мл, например, 1-400 Е/мл, 5-400 Е/мл, 5-350 Е/мл.In another embodiment, the concentration of encapsulated arginine deiminase is from 1 to 1000 U/ml, preferably 1-500 U/ml, eg 1-400 U/ml, 5-400 U/ml, 5-350 U/ml.

В некоторых воплощениях концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет по меньшей мере 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200 to 400 Е/мл. В некоторых воплощениях концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет самое большее 1000, 800, 600, 500, 400, 350, 300, 200, 100 Е/мл.In some embodiments, the concentration of encapsulated arginine deiminase is at least 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200 to 400 U/mL. In some embodiments, the concentration of encapsulated arginine deiminase is at most 1000, 800, 600, 500, 400, 350, 300, 200, 100 U/mL.

Предпочтительно указанная концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы, в мг/мл или в Е/мл, относится к концентрации аргининдеиминазы в эритроцитах на мл фармацевтической композиции по изобретению или суспензии по изобретению, предпочтительнее относится к концентрации аргининдеиминазы в эритроцитах на мл раствора эритроцитов композиции или суспензии, причем указанный раствор типично имеет гематокрит 50%.Preferably, the concentration of encapsulated arginine deiminase, in mg/ml or in U/ml, refers to the concentration of arginine deiminase in erythrocytes per ml of the pharmaceutical composition according to the invention or suspension according to the invention, more preferably refers to the concentration of arginine deiminase in erythrocytes per ml of erythrocyte solution of the composition or suspension, and the specified the solution typically has a hematocrit of 50%.

В одном воплощении композиция или суспензия по изобретению в сохраняющем растворе характеризуется уровнем внеклеточного гемоглобина, удерживаемом на уровне, равном или меньше 0,5, в частности, 0,3, особенно 0,2, предпочтительно 0,15, еще лучше 0,1 г/дл за 72 часа и сохранением при температуре от 2 до 8°С.In one embodiment, the composition or suspension of the invention in storage solution has an extracellular hemoglobin level maintained at or below 0.5, in particular 0.3, especially 0.2, preferably 0.15, even better 0.1 g /dl for 72 hours and storage at a temperature of 2 to 8°C.

В частности, композиция или суспензия по изобретению в сохраняющем растворе характеризуется уровнем внеклеточного гемоглобина, удерживаемом на уровне, равном или меньше 0,5, в частности, 0,3, особенно 0,2, предпочтительно 0,15, еще лучше 0,1 г/дл в течение периода, заключенного между 24 час и 20 днями, в частности между 24 и 72 час, и сохранением при температуре от 2 до 8°С.In particular, the composition or suspension of the invention in storage solution is characterized by an extracellular hemoglobin level maintained at or below 0.5, in particular 0.3, especially 0.2, preferably 0.15, even better 0.1 g /dl during the period concluded between 24 hours and 20 days, in particular between 24 and 72 hours, and storage at a temperature of from 2 to 8°C.

«Уровень внеклеточного гемоглобина» преимущественно измеряют ручным способом, описанным в работе G. B. Blakney and A. J. Dinwoodie, Clin. Biochem., 8, 96-102, 1975. Также существуют автоматические приборы, которые позволяют осуществить такое измерение с чувствительностью, специфической для них."Extracellular hemoglobin level" is preferably measured by the manual method described by G. B. Blakney and A. J. Dinwoodie, Clin. Biochem., 8, 96-102, 1975. There are also automatic devices that allow such a measurement to be made with sensitivity specific to them.

В частности, композиция или суспензия по изобретению в консервирующем растворе характеризуется скоростью гемолиза, поддерживаемой равной или меньше 2, особенно 1,5, предпочтительно 1% за 72 часа, и сохранением при температуре от 2 до 8°С.In particular, the composition or suspension of the invention in a preservative solution is characterized by a hemolysis rate maintained equal to or less than 2, especially 1.5, preferably 1% per 72 hours, and maintained at a temperature of 2 to 8°C.

В частности, композиция или суспензия по изобретению в консервирующем растворе характеризуется скоростью гемолиза, поддерживаемой равной или меньше 2, особенно 1,5, предпочтительно 1% в течение периода от 24 час до 20 дней, особенно между 24 и 72 час, и при температуре от 2 до 8°С.In particular, the composition or suspension according to the invention in a preservative solution is characterized by a hemolysis rate maintained equal to or less than 2, especially 1.5, preferably 1% over a period of 24 hours to 20 days, especially between 24 and 72 hours, and at a temperature of 2 to 8°C.

В одном воплощении композиция по изобретению представляет собой суспензию. В одном воплощении суспензия по изобретению и суспензия в контексте изобретения имеют осмолярность от 270 до 350 мосм/л. Способы измерения осмолярности известны специалистам в данной области техники. В одном примере осмолярность измеряют осмометром (микроосмометр Loser, тип 15). Осмолярность предпочтительно измеряют в стандартных условиях (т.е. при 25°C и 1 атм).In one embodiment, the composition of the invention is a suspension. In one embodiment, the suspension according to the invention and the suspension in the context of the invention have an osmolarity of 270 to 350 mosm/l. Methods for measuring osmolarity are known to those skilled in the art. In one example, osmolarity is measured with an osmometer (Loser Micro Osmometer Type 15). Osmolarity is preferably measured under standard conditions (ie at 25° C. and 1 atm).

Терапевтические методы и примененияTherapeutic Methods and Applications

Авторы настоящего изобретения показали, что фармацевтическая композиция, включающая аргининдеиминазу, инкапсулированную в эритроцитах, снижает уровни L-аргинина в крови у мышей с недостаточностью аргиназы на 73% через три дня после введения, например, когда вводится в дозе 8 мл/кг. Специалистам в данной области техники следует иметь в виду, что эти результаты показывают, что композицию по изобретению, а также суспензию по изобретению, можно использовать для лечения недостаточности аргиназы, поскольку повышенный уровень сывороточного аргинина непосредственно связан с клиническим состоянием субъекта или пациента, которого лечат.The present inventors have shown that a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase encapsulated in erythrocytes reduces blood levels of L-arginine in arginase deficient mice by 73% three days after administration, for example when administered at a dose of 8 ml/kg. Those skilled in the art should be aware that these results indicate that the composition of the invention, as well as the suspension of the invention, can be used to treat arginase deficiency, since elevated serum arginine levels are directly related to the clinical condition of the subject or patient being treated.

Авторы изобретения также показали на мышах, что, неожиданно, введение композиции или суспензии по изобретению не вызывает заметных изменений уровней аммиака у обработанных мышей и таким образом потенциально не вызывает возможных эпизодов гипераммониемии у субъекта или пациента, которого лечат.The inventors have also shown in mice that, surprisingly, administration of a composition or suspension of the invention does not cause marked changes in ammonia levels in treated mice, and thus potentially does not cause possible episodes of hyperammonemia in the subject or patient being treated.

Соответственно, настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей, инкапсулированную в эритроцитах аргининдеиминазу и фармацевтически приемлемый носитель, для ее применения при лечении недостаточности аргиназы-1. Изобретение также относится к суспензии эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу, в частности, аргининдеиминазу из M. arginini, для ее применения при лечении недостаточности аргиназы-1.Accordingly, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising an erythrocyte-encapsulated arginine deiminase and a pharmaceutically acceptable carrier for use in the treatment of arginase-1 deficiency. The invention also relates to a suspension of erythrocytes encapsulating arginine deiminase, in particular arginine deiminase from M. arginini, for use in the treatment of arginase-1 deficiency.

«Недостаточность аргиназы-1» является наследственной болезнью обмена веществ, при которой организм неспособен перерабатывать аргинин (строительный блок белка). Она принадлежит к группе расстройств, известных как нарушения цикла мочевины. Они имеют место, когда в организме нарушается процесс удаления аммиака, что может вызвать повышение уровней аммиака в крови (гипераммониемию). В большинстве случаев симптомы появляются в возрасте от одного года до трех лет. Симптомы могут включать пищевые проблемы, рвоту, плохой рост, эпилиптические припадки и ригидность мышц с непроизвольными движениями (спастичность). Люди с недостаточностью аргиназы-1 также могут иметь задержку роста, потерю развития и умственную отсталость. Недостаточность аргиназы-1 вызывается мутациями в гене ARG1 и наследуется как аутосомно-рецессивная. Большинство людей с недостаточностью аригназы-1 при рождении выглядят здоровыми и имеют нормальное развитие в младенчестве. Первые признаки недостаточности аргиназы-1 обычно появляются в возрасте от одного года до трех лет. В некоторых случаях симптомы появляются раньше или позднее."Arginase-1 deficiency" is an inherited metabolic disease in which the body is unable to process arginine (a building block of protein). It belongs to a group of disorders known as urea cycle disorders. They occur when the body's removal of ammonia is disrupted, which can cause elevated levels of ammonia in the blood (hyperammonemia). In most cases, symptoms appear between one and three years of age. Symptoms may include eating problems, vomiting, poor growth, epileptic seizures, and muscle stiffness with involuntary movements (spasticity). Individuals with arginase-1 deficiency may also have growth retardation, developmental loss, and mental retardation. Arginase-1 deficiency is caused by mutations in the ARG1 gene and is inherited as an autosomal recessive disorder. Most people with arignase-1 deficiency appear healthy at birth and develop normally during infancy. The first signs of arginase-1 deficiency usually appear between one and three years of age. In some cases, symptoms appear earlier or later.

Недостаточность аргиназы-1 может характеризоваться одним или несколькими признаками и симптомами, выбранными из списка, включающего плохой рост (присутствует у всех людей, которые имеют недостаточность аргиназы), ригидные мышцы и учащенные непроизвольные движения (спастичность), отставание в развитии, потерю ранее приобретенных вех развития, умственную отсталость, припадки, малый размер головы (микроцефалию), проблемы с равновесием и координацией, поведенческую анормальность, диаминоацидурию, умственную отсталость (тяжелую), неврологическое нарушение речи, анормальность в EEQ (электроэнцефалограмма), гемиплегию/гемипарез, гипераммониемию, прогрессирующую спастическую квадриплегию и припадки.Arginase-1 deficiency may be characterized by one or more signs and symptoms selected from a list including poor growth (present in all people who have arginase deficiency), stiff muscles and increased involuntary movements (spasticity), developmental delay, loss of previously acquired milestones mental retardation, seizures, small head size (microcephaly), balance and coordination problems, behavioral abnormality, diaminoaciduria, mental retardation (severe), neurological speech disorder, abnormality in the EEQ (electroencephalogram), hemiplegia/hemiparesis, hyperammonemia, progressive spastic quadriplegia and seizures.

«Способы диагностики недостаточности аргиназы-1» известны специалистам в данной области техники и обычно включают полное расширенное скрининговое тестирование новорожденных. Обычно трех-четырехкратное повышение концентрации аргинина в плазме выше верхнего предела нормы в большой степени предполагает такой диагноз. Диагноз подтверждают дополнительно типично путем идентификации патогенных вариантов биаллельного гена ARG1 при молекулярном генетическом тестировании или в отсутствии детекции активности фермента аргиназы (обычно <1% от нормальной) в экстрактах красных клеток крови."Methods for diagnosing arginase-1 deficiency" are known to those skilled in the art and typically include full expanded neonatal screening testing. Typically, a three to four-fold increase in plasma arginine concentrations above the upper limit of normal is highly suggestive of this diagnosis. Diagnosis is further typically confirmed by identification of pathogenic variants of the biallelic ARG1 gene on molecular genetic testing or in the absence of detection of arginase enzyme activity (usually <1% of normal) in red blood cell extracts.

Изобретение также относится к способу лечения недостаточности аргиназы-1, включающему введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества аргининдеиминазы, инкапсулированной в эритроцитах, или эффективного количества композиции по изобретению.The invention also relates to a method for treating arginase-1 deficiency comprising administering to a patient in need thereof an effective amount of arginine deiminase encapsulated in erythrocytes or an effective amount of a composition of the invention.

В контексте изобретения термин «лечение», используемый в настоящем описании, означает реверсию, облегчение, подавление развития или предупреждение расстройства, или состояния, к которому применяют такой термин, или одного или нескольких симптомов такого расстройства или состояния.In the context of the invention, the term "treatment" as used herein means reversing, alleviating, inhibiting the development or prevention of a disorder or condition to which such a term is applied, or one or more symptoms of such a disorder or condition.

Соответственно, термин «лечение» включает не только лечение, ведущее к полному излечиванию от заболевания, но также лечение, показывающее спад развития заболевания и/или продление времени жизни пациента.Accordingly, the term "treatment" includes not only treatment leading to a complete cure of a disease, but also treatment showing a reduction in the development of the disease and/or prolongation of the life of the patient.

«Эффективное количество» обозначает количество, эффективное, в дозировках и в течение необходимых периодов времени, для достижения желательного терапевтического или профилактического результата."Effective amount" means an amount effective, in dosages and for the necessary periods of time, to achieve the desired therapeutic or prophylactic result.

Терапевтически эффективное количество композиции или суспензии по изобретению для выявления желательного терапевтического результата может изменяться согласно таким факторам, как болезненное состояние, возраст, пол и масса индивидуума и способность белка. Терапевтически эффективное количество охватывает количество, при котором любые токсические или вредные действия ингибитора перевешиваются терапевтически благоприятными эффектами. Терапевтически эффективное количество также охватывает количество, достаточное для предоставления благоприятного действия, например, клинического благоприятного действия.A therapeutically effective amount of a composition or suspension of the invention to produce the desired therapeutic result may vary according to such factors as disease state, age, sex and weight of the individual, and protein capacity. A therapeutically effective amount encompasses an amount in which any toxic or deleterious effects of the inhibitor are outweighed by the therapeutically beneficial effects. A therapeutically effective amount also encompasses an amount sufficient to provide a beneficial effect, such as a clinical benefit.

В некоторых воплощениях способы по изобретению включают введение композиции по изобретению, описанной выше, или последовательно или одновременно в комбинации с по меньшей мере одним дополнительным лечением, которое направлено против недостаточности аргиназы-1.In some embodiments, the methods of the invention comprise administering a composition of the invention described above, either sequentially or simultaneously in combination with at least one additional treatment that is directed against arginase-1 deficiency.

В настоящем описании одно такое дополнительное лечение, направленное против недостаточности аргиназы-1, относится к безбелковой диете, введению поглотителей азота, инъекциям ботулотоксина или введению аминокислот, таких как орнитин или лизин.As used herein, one such additional treatment against arginase-1 deficiency refers to a protein-free diet, administration of nitrogen scavengers, injections of botulinum toxin, or administration of amino acids such as ornithine or lysine.

«Поглотители азота» включают, но без ограничения, бензоат, фенилбутират и фенилацетат."Nitrogen scavengers" include, but are not limited to, benzoate, phenylbutyrate, and phenylacetate.

Как показано в настоящем описании выше, авторы настоящего изобретения показали, что аргининдеиминаза M. arginini, инкапсулированная в эритроцитах, снижает уровни L-аргинина в крови у мышей с недостаточностью аргиназы-1 до 73% через три дня после введения, например, когда вводится в дозе 8 мл/кг.As shown in the present description above, the present inventors have shown that M. arginini arginine deiminase, encapsulated in erythrocytes, reduces blood levels of L-arginine in arginase-1 deficient mice by up to 73% three days after administration, for example, when administered in dose of 8 ml/kg.

Соответственно, специалистам в данной области техники следует иметь в виду, что фармацевтическая композиция, включающая суспензию эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу из M. arginini, эффективна не только при лечении недостаточности аргиназы-1, но также при лечении других заболеваний, при которых может быть благоприятным снижение концентрации аргинина в крови.Accordingly, those skilled in the art should be aware that a pharmaceutical composition comprising a suspension of erythrocytes encapsulating M. arginini arginine deiminase is effective not only in the treatment of arginase-1 deficiency, but also in the treatment of other diseases in which a reduction in concentration of arginine in the blood.

Соответственно, изобретение находит особенно интересное применение при аргигинзависимых раковых заболеваниях, в случае которых показано благоприятное действие снижения аргинина в плазме (см., например, F. Izzo et al., 2004, C.M. Ensor et al., 2002, F.W. Holtsberg et al., 2002, J.S. Bomalaski et al., 2003, и Curley S.A. et al., 2003, цитированы ранее).Accordingly, the invention finds particularly interesting application in argigin dependent cancers, in which the beneficial effect of reducing plasma arginine has been shown (see, for example, F. Izzo et al., 2004, C. M. Ensor et al., 2002, F. W. Holtsberg et al. , 2002, J.S. Bomalaski et al., 2003, and Curley S.A. et al., 2003, cited previously).

Однако снижение аргинина в плазме также может быть благоприятным в случае лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза и ассоциированных заболеваний.However, a decrease in plasma arginine may also be beneficial in the treatment or prevention of septic shock, inhibition of angiogenesis, and associated diseases.

Соответственно, в одном воплощении настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей суспензию эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу из M. arginini, для ее применения при снижении концентрации аргинина в крови.Accordingly, in one embodiment, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising a suspension of erythrocytes encapsulating arginine deiminase from M. arginini, for use in reducing the concentration of arginine in the blood.

Соответственно, в родственном воплощении настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей инкапсулированную в эритроцитах аргининдеиминазу из M. arginini и фармацевтически приемлемый носитель, для ее применения при снижении концентрации аргинина в крови.Accordingly, in a related embodiment, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising erythrocyte-encapsulated M. arginini arginine deiminase and a pharmaceutically acceptable carrier, for use in reducing blood arginine concentrations.

Определения, относящиеся к «фармацевтическим композициям», «аргинидеиминазе», «суспензии», «фармацевтически приемлемом носителе», приводятся в настоящем описании выше и применяются mutatis mutandis.Definitions relating to "pharmaceutical compositions", "arginideiminase", "suspension", "pharmaceutically acceptable carrier" are given in the present description above and apply mutatis mutandis.

В частности, снижение концентрации аргинина в крови применимо при лечении недостаточности аргиназы-1, лечении аргининзависимых раковых заболеваний, лечении или предупреждении септического шока, для ингибирования ангиогенеза и лечения ассоциированных заболеваний.In particular, the reduction of blood arginine concentration is useful in the treatment of arginase-1 deficiency, the treatment of arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, the inhibition of angiogenesis, and the treatment of associated diseases.

Соответственно, в одном воплощении изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей суспензию эритроцитов, инкапсулирующих аргининдеиминазу из M. arginini, для ее применения при лечении недостаточности аргиназы-1, лечении аргининзависимых раковых заболеваний, лечении или предупреждении септического шока, для ингибирования ангиогенеза и лечения ассоциированных заболеваний.Accordingly, in one embodiment, the invention relates to a pharmaceutical composition comprising a suspension of erythrocytes encapsulating M. arginini arginine deiminase for use in the treatment of arginase-1 deficiency, the treatment of arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, the inhibition of angiogenesis, and the treatment of associated diseases. .

Соответственно, в родственном воплощении настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, включающей инкапсулированную в эритроцитах аргининдеиминазу из M. arginini и фармацевтически приемлемый носитель, для ее применения при лечении недостаточности аргиназы-1, лечении аргининзависимых раковых заболеваний, лечении или предупреждении септического шока, для ингибирования ангиогенеза и лечения ассоциированных заболеваний.Accordingly, in a related embodiment, the present invention relates to a pharmaceutical composition comprising an erythrocyte-encapsulated arginine deiminase from M. arginini and a pharmaceutically acceptable carrier, for its use in the treatment of arginase-1 deficiency, the treatment of arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, for the inhibition of angiogenesis and treatment of associated diseases.

Определение «недостаточности аргиназы-1» приводится в настоящем описании выше.The definition of "deficiency of arginase-1" is given in the present description above.

Термин «аргининзависимые раковые заболевания» относится к раковым заболеваниям с участием раковых клеток, которым для репликации требуется аргинин, такие опухоли неспособны синтезировать часть или весь аргинин, который им требуется, главным образом, из-за утраты биосинтетического фермента аспарагинсинтазы, и поэтому требуют снабжения аргинином, поэтому такие раковые заболевания также называют «аргинин-ауксотрофными раковыми заболеваниями». Снижение аргинина в плазме будет лишать эти клетки аргинина, который необходим для их развития, приводя к нацеленной гибели этих клеток, ингибированию роста опухоли или регрессии массы опухоли.The term "arginine-dependent cancers" refers to cancers involving cancer cells that require arginine for replication, such tumors are unable to synthesize some or all of the arginine they require, mainly due to the loss of the biosynthetic enzyme asparagine synthase, and therefore require a supply of arginine , therefore, such cancers are also referred to as "arginine auxotrophic cancers". A decrease in plasma arginine will deprive these cells of arginine, which is essential for their development, leading to targeted death of these cells, inhibition of tumor growth, or regression of tumor mass.

Аргининзависимые раковые заболевания могут быть выбраны из группы, включающей гепатокарциному, первичный рак печени, меланому, рак молочной железы, нейробластому, лейкоз, мезотелиальный рак, урологический рак, саркому, рак желудка и рак мозга.Arginine-dependent cancers may be selected from the group including hepatocarcinoma, primary liver cancer, melanoma, breast cancer, neuroblastoma, leukemia, mesothelial cancer, urological cancer, sarcoma, gastric cancer, and brain cancer.

«Мезотелиальный рак» обозначает, например, злокачественную множественную мезотелиому (МРМ)."Mesothelial cancer" refers to, for example, malignant multiple mesothelioma (MRM).

«Урологический рак» включает, например, почечно-клеточный рак, рак предстательной железы, рак толстой кишки и рак мочевого пузыря, в частности, переходно-клеточный рак."Urological cancer" includes, for example, renal cell carcinoma, prostate cancer, colon cancer, and bladder cancer, in particular transitional cell carcinoma.

«Саркома» обозначает, например, остеосаркому."Sarcoma" means, for example, osteosarcoma.

«Рак мозга» обозначает, например, астроцитому, олигодендроглиому."Cancer of the brain" means, for example, astrocytoma, oligodendroglioma.

В одном аспекте аргининзависимый рак представляет собой гепатокарциному или первичный рак печени. В другом аспекте аргининзависимый рак представляет собой меланому, в частности, злокачественную меланому, в ее различных формах, таких как поверхностно-распространяющаяся меланома и нодулярная меланома. Согласно другому аспекту, аргининзависимый рак представляет собой одну из следующих форма рака:In one aspect, the arginine dependent cancer is a hepatocarcinoma or primary liver cancer. In another aspect, the arginine dependent cancer is melanoma, in particular malignant melanoma, in its various forms such as superficially spreading melanoma and nodular melanoma. According to another aspect, arginine dependent cancer is one of the following forms of cancer:

- рак молочной железы,- mammary cancer,

- нейробластому (Gong H. et al., Int. J. Cancer, 2003, 106: 723-8),- neuroblastoma (Gong H. et al., Int. J. Cancer, 2003, 106: 723-8),

- лейкоз (Gong H. et al., Leukemia, 2000, Vol. 14, 826-9; Noh E.J. et al., Int. J. Cancer, 2004, 112: 502-8).- leukemia (Gong H. et al., Leukemia, 2000, Vol. 14, 826-9; Noh E. J. et al., Int. J. Cancer, 2004, 112: 502-8).

«Лечение» определяется в настоящем описании выше."Treatment" is defined herein above.

«Предупреждение» означает профилактическое применение (т.е., для индивидуума, восприимчивого к развитию данного заболевания)."Prevention" means prophylactic use (ie, for an individual susceptible to the development of a given disease).

Выражение «ингибирование ангиогенеза и лечение ассоциированных заболеваний» относится к лечению таких заболеваний, как ангиома, ангиофиброма, артрит, диабетическая ретинопатия, ретинопатия недоношенных, неоваскулярная глаукома, болезнь роговицы, инволюционная и другие формы макулярной дегенерации, птеригий, ретинальная дегенерация, ретролентальная фиброплазия, псориаз, телеангиэктазия, пиогенная гранулема, себорейный дерматит, акне, рак и метастазы, связанные с ангиогенезом (WO 0209741; Park I.S. et al., Br. J. Cancer, 2003, 89: 907-14).The expression "inhibition of angiogenesis and treatment of associated diseases" refers to the treatment of diseases such as angioma, angiofibroma, arthritis, diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, neovascular glaucoma, corneal disease, involutional and other forms of macular degeneration, pterygium, retinal degeneration, retrolental fibroplasia, psoriasis , telangiectasia, pyogenic granuloma, seborrheic dermatitis, acne, cancer and angiogenesis-related metastases (WO 0209741; Park I.S. et al., Br. J. Cancer, 2003, 89: 907-14).

Другой целью изобретения является применение эритроцитов, инкапсулирующих ADI, или суспензии таких эритроцитов для получения лекарственного средства, предназначенного для лечения заболеваний, представленных в настоящем описании.Another object of the invention is the use of ADI-encapsulating erythrocytes or a suspension of such erythrocytes for the preparation of a medicament for the treatment of the diseases described herein.

Применение учитывает характеристики, представленные для суспензий и фармацевтических композиций по изобретению или лекарственного средства.The application takes into account the characteristics presented for suspensions and pharmaceutical compositions according to the invention or medicinal product.

Еще одной целью изобретения является способ лечения недостаточности аргиназы-1, включающий введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества фармацевтической композиции по изобретению или введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества аргининдеиминазы, инкапсулированной в эритроциты, или введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества лекарственного средства согласно изобретению.Another object of the invention is a method of treating arginase-1 deficiency, comprising administering to a patient in need thereof an effective amount of a pharmaceutical composition of the invention, or administering to a patient in need thereof an effective amount of arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, or administering to a patient in need thereof, an effective amount of the drug according to the invention.

Еще одной целью изобретения является способ лечения недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечение или предупреждение септического шока, ингибирование ангиогенеза или лечение ангиогенез-ассоциированных заболеваний, включающий введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества фармацевтической композиции, включающей аргининдеиминазу из M. arginini, или эффективного количества аргининдеиминазы из M. arginini, инкапсулированной в эритроциты, или введение пациенту, нуждающемуся в этом, эффективного количества лекарственного средства согласно изобретению.Another object of the invention is a method of treating arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, treating or preventing septic shock, inhibiting angiogenesis, or treating angiogenesis-associated diseases, comprising administering to a patient in need thereof an effective amount of a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase from M. arginini , or an effective amount of M. arginini arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, or administering to a patient in need thereof an effective amount of a drug according to the invention.

Способ лечения включает введение пациенту, нуждающемуся в этом, «терапевтически эффективной дозы», «терапевтически эффективного количества» или «эффективного количества», причем эффективное количество определено в настоящем описании выше.The method of treatment includes administering to a patient in need thereof a "therapeutically effective dose", "therapeutically effective amount", or "effective amount", the effective amount being defined herein above.

В частности, «терапевтически эффективную дозу», «терапевтически эффективное количество» или «эффективное количество» специалист в данной области техники может определить достаточно просто. Количество фактически вводимого фермента может быть определено лечащим врачом с учетом релевантных обстоятельств, включая состояние, от которого лечат, выбранный путь введения, фактически вводимое соединение, возраст, массу и реакцию отдельного пациента, тяжесть симптомов у пациента, и т.д. Эффективные количества типично могут соответствовать поддержанию аргинина ниже порогового уровня в течение достаточного времени.In particular, a "therapeutically effective dose", "therapeutically effective amount" or "effective amount" can be determined by one of ordinary skill in the art quite simply. The amount of enzyme actually administered may be determined by the attending physician, taking into account relevant circumstances, including the condition being treated, the chosen route of administration, the compound actually administered, the age, weight and response of the individual patient, the severity of the patient's symptoms, and so on. Effective amounts can typically be consistent with maintaining arginine below a threshold level for a sufficient amount of time.

В некоторых примерах уровень аргинина может поддерживаться ниже порогового уровня в течение по меньшей мере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 дней, предпочтительно в течение по меньшей мере 3 дней.In some examples, the arginine level may be maintained below a threshold level for at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 days, preferably for at least 3 days.

Типичные эффективные количества фермента подробнее в настоящем описании указаны далее в разделе «Дозы».Typical effective amounts of the enzyme are described in more detail in the present description below in the "Doses" section.

Фармацевтические композиции можно вводить внутривенной или внутрартериальной инъекцией и предпочтительно инъекцией, инфузией или перфузией из пакета для крови или подобного. Введение типично выполняют внутривенно в плечо или через венозный катетер.The pharmaceutical compositions may be administered by intravenous or intra-arterial injection, and preferably by injection, infusion or perfusion from a blood bag or the like. The introduction is typically performed intravenously in the upper arm or through a venous catheter.

В частности, вводят от примерно 10 до примерно 250 мл суспензии (одна доза), фармацевтической композиции или лекарственного средства согласно изобретению. Свыше 20 мл предпочтительно применение инфузии или перфузии.In particular, from about 10 to about 250 ml of suspension (single dose), pharmaceutical composition or drug according to the invention is administered. Above 20 ml, infusion or perfusion is preferred.

Лечение включает введение одной дозы или нескольких доз согласно принятому протоколу. Оно может предоставляться с интервалами ежемесячно, в две недели или еженедельно, предпочтительно одни, два или три раза в неделю, на протяжении рекомендованной продолжительности лечения.Treatment includes the administration of a single dose or multiple doses according to an accepted protocol. It may be given at monthly, biweekly or weekly intervals, preferably once, twice or three times a week, for the duration of the recommended treatment.

В одном воплощении лечение в контексте изобретения может заключаться во введении одной дозы каждый раз (каждой дозы), определенной в настоящем описании ниже в разделе «Дозы».In one embodiment, the treatment in the context of the invention may be to administer one dose each time (each dose), as defined herein below in the "Doses" section.

В одном примере лечение в контексте изобретения может заключаться во введении эквивалента 0,001 мг/кг фермента на кг массы тела – 1000 мг/кг мг/кг фермента на кг массы тела, предпочтительно 0,01 мг/кг фермента на кг массы тела – 500 мг/кг фермента на кг массы тела, предпочтительно каждый раз (каждая доза). Предпочтительно вводят от 0,01 мг/кг фермента на кг массы тела до 200 мг/кг фермента на кг массы тела, предпочтительно каждый раз (каждая доза).In one example, treatment in the context of the invention may be to administer the equivalent of 0.001 mg/kg of enzyme per kg of body weight - 1000 mg/kg mg/kg of enzyme per kg of body weight, preferably 0.01 mg/kg of enzyme per kg of body weight - 500 mg /kg of enzyme per kg of body weight, preferably each time (each dose). Preferably, from 0.01 mg/kg of enzyme per kg of body weight to 200 mg/kg of enzyme per kg of body weight is administered, preferably each time (each dose).

В другом примере, также описанном в настоящем описании ниже в разделе «Дозы», лечение в контексте изобретения может заключаться во введении эквивалента 10 Е/кг фермента на кг массы тела и 100000 Е/кг мг/кг фермента на кг массы тела каждый раз (каждая доза), предпочтительно от 10 Е/кг фермента на кг массы тела до 15000 Е/кг фермента на кг массы тела каждый раз (каждая доза), предпочтительнее от 500 Е/кг фермента на кг массы тела до 3500 Е/кг фермента на кг массы тела каждый раз (каждая доза).In another example, also described in the present description below in the "Doses" section, treatment in the context of the invention may be the introduction of the equivalent of 10 U/kg of enzyme per kg of body weight and 100,000 U/kg mg/kg of enzyme per kg of body weight each time ( each dose), preferably from 10 U/kg of enzyme per kg of body weight to 15000 U/kg of enzyme per kg of body weight each time (each dose), preferably from 500 U/kg of enzyme per kg of body weight to 3500 U/kg of enzyme per kg of body weight each time (each dose).

ДозыDoses

Композиции по изобретению предпочтительно упаковывают или предоставляют в объеме, содержащем предварительно установленное количество активного материала, вычисленное для получения желательного терапевтического эффекта. Специалистам в данной области техники следует иметь в виду, что объем или доза вводимой композиции зависит, например, от состояния млекопитающего, для которого предназначено введение (например, массы, возраста, пола и состояния здоровья, одновременного лечения, если оно имеется, частоты лечения), типа введения и типа препарата.Compositions of the invention are preferably packaged or provided in a volume containing a predetermined amount of active material calculated to produce the desired therapeutic effect. Those skilled in the art will appreciate that the amount or dose of composition administered depends, for example, on the condition of the mammal for whom administration is intended (e.g., weight, age, sex, and health status, concurrent treatment, if any, frequency of treatment) , type of administration and type of preparation.

В контексте настоящего изобретения объем, в котором упакована композиция для введения, также относится к дозе. В одном воплощении указанный объем составляет от 10 до 250 мл.In the context of the present invention, the volume in which the composition for administration is packaged also refers to the dose. In one embodiment, the specified volume is from 10 to 250 ml.

Соответственно, композицию для введения предпочтительно упаковывают или предоставляют в одной дозе; предпочтительно указанная доза имеет объем, определенный в настоящем описании выше. Упаковку предпочтительно осуществляют в контейнер, такой как, например, пакет для крови типа, подходящего для трансфузии крови, и т.п. Предпочтительно в указанном контейнере содержится все количество инкапсулированного фермента, соответствующее предписанию врача. Иными словами, одна доза эритроцитов, инкапсулирующих данное количество фермента, может присутствовать в одном контейнере или фармацевтической композиции. В одном воплощении эта одна доза предназначается для введения полностью пациенту, нуждающемуся в этом. В другом воплощении введение может достигаться в одной дозе или нескольких дозах.Accordingly, the composition for administration is preferably packaged or provided in a single dose; preferably said dose has the volume defined in the present description above. The packaging is preferably carried out in a container such as, for example, a blood bag of a type suitable for blood transfusion and the like. Preferably, said container contains the entire amount of the encapsulated enzyme as prescribed by the physician. In other words, one dose of erythrocytes encapsulating a given amount of enzyme may be present in one container or pharmaceutical composition. In one embodiment, this single dose is intended to be administered in its entirety to a patient in need thereof. In another embodiment, administration may be achieved in a single dose or multiple doses.

Количество инкапсулированного фермента в одной дозе может составлять от 0,001 мг/кг массы тела пациента до 1000 мг/кг массы тела пациента. Предпочтительнее количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 0,01 мг/кг массы тела пациента до 1000 мг/кг массы тела пациента. Наиболее предпочтительно количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 0,01 мг/кг массы тела пациента до 500 мг/кг массы тела пациента. Наиболее предпочтительно количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 0,01 мг/кг массы тела пациента до 200 мг/кг массы тела пациента или от 0,01 мг/кг массы тела пациента до 100 мг/кг массы тела пациента.The amount of encapsulated enzyme in a single dose can range from 0.001 mg/kg of the patient's body weight to 1000 mg/kg of the patient's body weight. More preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 0.01 mg/kg of the patient's body weight to 1000 mg/kg of the patient's body weight. Most preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 0.01 mg/kg of the patient's body weight to 500 mg/kg of the patient's body weight. Most preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 0.01 mg/kg of patient's body weight to 200 mg/kg of patient's body weight, or from 0.01 mg/kg of patient's body weight to 100 mg/kg of patient's body weight.

В некоторых воплощениях количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет по меньшей мере 0,001, 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг/кг массы тела пациента. В некоторых воплощениях количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет самое большее 200, 150, 100, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 25, 15, 10, 5, 1, 0,5, 0,1 мг/кг массы тела пациента.In some embodiments, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is at least 0.001, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0 .7, 0.8, 0.9, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 , 25, 30, 35, 40, 45, 50 mg/kg of the patient's body weight. In some embodiments, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is at most 200, 150, 100, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 25, 15, 10, 5, 1, 0, 5, 0.1 mg/kg patient body weight.

Количество инкапсулированного фермента в одной дозе также может составлять от 10 Е/кг массы тела пациента до 100000 Е/кг массы тела пациента. Предпочтительнее количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 10 Е/кг массы тела пациента до 80000 Е/кг массы тела пациента. Наиболее предпочтительно количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 10 Е/кг массы тела пациента до 50000 Е/кг массы тела пациента. Наиболее предпочтительно количество инкапсулированного фермента в одной дозе составляет от 10 Е/кг массы тела пациента до 5000 Е/кг массы тела пациента или от 50 Е/кг массы тела пациента до 3500 Е/кг массы тела пациента.The amount of encapsulated enzyme in a single dose can also range from 10 U/kg patient body weight to 100,000 U/kg patient body weight. More preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 10 U/kg patient body weight to 80,000 U/kg patient body weight. Most preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 10 U/kg patient body weight to 50,000 U/kg patient body weight. Most preferably, the amount of encapsulated enzyme in a single dose is from 10 U/kg of patient's body weight to 5000 U/kg of patient's body weight, or from 50 U/kg of patient's body weight to 3500 U/kg of patient's body weight.

В некоторых воплощениях количество инкапсулированного фермента в одной дозе может также составлять по меньшей мере 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000 МЕ/кг массы тела пациента. В некоторых воплощениях количество инкапсулированного фермента в одной дозе может также составлять самое большее 10000, 9500, 9000, 8500, 8000, 7500, 7000, 6500, 6000, 5500, 5000, 4500, 4000, 3500, 3000, 2500, 2000, 1500, 1000, 900, 800, 600, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 МЕ/кг массы тела пациента.In some embodiments, the amount of encapsulated enzyme in a single dose may also be at least 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 . In some embodiments, the amount of encapsulated enzyme per dose may also be at most 10000, 9500, 9000, 8500, 8000, 7500, 7000, 6500, 6000, 5500, 5000, 4500, 4000, 3500, 3000, 2500, 2000, 1500. 1000, 900, 800, 600, 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100 IU/kg patient body weight.

Специалистам в данной области техники следует иметь в виду, что дозы, используемые для введения, могут быть адаптированы как функция различных параметров, и в частности, как функция типа используемого введения, релевантной патологии или, с другой стороны, желательной продолжительности лечения.Those skilled in the art will appreciate that the dosages used for administration may be adapted as a function of various parameters, and in particular as a function of the type of administration used, the relevant pathology, or, alternatively, the desired duration of treatment.

Фармацевтическая композиция, включающая аргининдеимназу, инкапсулированную в эритроцитах, и фармацевтически приемлемый носитель, описана на уровне техники в контексте лечения раковых заболеваний. Адаптация дозировок, описанных в приведенных выше публикациях, к композициям по изобретению для применения при лечении недостаточности аргиназы-1 находится в рамках возможностей специалистов в данной области техники.A pharmaceutical composition comprising an erythrocyte-encapsulated arginine deimnase and a pharmaceutically acceptable carrier has been described in the art in the context of cancer treatment. Adapting the dosages described in the above publications to the compositions of the invention for use in the treatment of arginase-1 deficiency is within the ability of those skilled in the art.

Способы инкапсулированияEncapsulation methods

Эритроциты можно получить так, как описано в настоящем описании выше в разделе «Фармацевтические композиции».Red blood cells can be obtained as described in the present description above in the section "Pharmaceutical compositions".

Инкапсулирование ферментов в эритроциты можно выполнять с использованием суспензии эритроцитов, которую приводят в контакт с гипотонической жидкой средой, что приводит к раскрытию пор в мембране эритроцита. Существует три альтернативы в методе лизиса-восстановления, которыми являются гипотонический диализ, гипотоническое предварительное разбухание и гипотоническое разбавление, все основаны на различии осмотического давления между внутренней и внешней сторонами эритроцитов. Предпочтителен гипотонический диализ.Encapsulation of enzymes in erythrocytes can be performed using a suspension of erythrocytes, which is brought into contact with a hypotonic liquid medium, which leads to the opening of the pores in the erythrocyte membrane. There are three alternatives in the lysis-repair method, which are hypotonic dialysis, hypotonic pre-swell, and hypotonic dilution, all based on the difference in osmotic pressure between the inside and outside of the red blood cells. Hypotonic dialysis is preferred.

Суспензию эритроцитов, инкапсулирующих фермент, можно получить следующим способом, включающимAn enzyme-encapsulating erythrocyte suspension can be prepared by the following method, including

1 – суспендирование осадка эритроцитов в изотоническом растворе при уровне гематокрита, равным или больше 65%, охлаждение между +1 и +8°С;1 - suspension of erythrocyte sediment in isotonic solution at a hematocrit level equal to or greater than 65%, cooling between +1 and +8°C;

2 – процедуру лизиса при температуре, поддерживаемой между +1 и +8°С, включающую пропускание суспензии эритроцитов при уровне гематокрита, равном или больше 65%, и охлажденного до между +1 и +8°С гипотонического раствора для лизиса в устройстве для диализа, таком как спираль или картридж для диализа (предпочтителен картридж);2 - lysis procedure at a temperature maintained between +1 and +8°C, involving the passage of a suspension of erythrocytes at a hematocrit level equal to or greater than 65%, and a hypotonic lysis solution cooled to between +1 and +8°C in a dialysis device such as a dialysis coil or cartridge (a cartridge is preferred);

3 – процедуру инкапсулирования путем добавления, предпочтительно постепенного, фермента, который инкапсулируют (в частности, в растворе, полученном заблаговременно), в суспензию перед или во время лизиса при температуре, поддерживаемой между +1 и +8°С; и3 - encapsulation procedure by adding, preferably gradually, the enzyme, which is encapsulated (in particular in a solution obtained in advance), to the suspension before or during lysis at a temperature maintained between +1 and +8°C; and

4 – процедуру восстановления, проводимую в присутствии изотонического или гипертонического, выгодно гипертонического, раствора при более высокой температуре, а именно, составляющей от +30 до +42°С.4 - recovery procedure carried out in the presence of an isotonic or hypertonic, preferably hypertonic, solution at a higher temperature, namely, a component from +30 to +42°C.

В предпочтительной альтернативе можно использовать описанный в WO-A-2006/016247 (EP 1 773 452; включен в настоящее описание в качестве ссылки) способ, включающийIn a preferred alternative, the method described in WO-A-2006/016247 (EP 1 773 452; incorporated herein by reference) can be used, comprising

1 – суспендирование осадка эритроцитов в изотоническом растворе при уровне гематокрита, равном или больше 65%, охлаждение между +1 и +8°С;1 - suspension of erythrocyte sediment in isotonic solution at a hematocrit level equal to or greater than 65%, cooling between +1 and +8°C;

2 – измерение осмотической хрупкости в образце эритроцитов из того же осадка;2 – measurement of osmotic fragility in an erythrocyte sample from the same sediment;

3 – процедуру лизиса при температуре, поддерживаемой между +1 и +8°С, включающую пропускание суспензии эритроцитов при уровне гематокрита, равном или больше 65%, и охлажденного до между +1 и +8°С гипотонического раствора для лизиса в устройстве для диализа, таком как спираль или картридж для диализа (предпочтителен картридж); причем параметры лизиса регулируются согласно осмотической хрупкости, измеренной ранее; в частности, в зависимости от измеренной осмотической хрупкости регулируют прохождение потока суспензии эритроцитов в устройстве для диализа или регулируют осмолярность раствора для лизиса; и3 - lysis procedure at a temperature maintained between +1 and +8°C, including the passage of a suspension of erythrocytes at a hematocrit level equal to or greater than 65%, and a hypotonic lysis solution cooled to between +1 and +8°C in a dialysis device such as a dialysis coil or cartridge (a cartridge is preferred); moreover, the lysis parameters are adjusted according to the osmotic fragility measured previously; in particular, depending on the measured osmotic fragility, the flow of the erythrocyte suspension in the dialysis device is controlled or the osmolarity of the lysis solution is adjusted; and

4 – процедуру инкапсулирования путем добавления, предпочтительно постепенного, фермента, который инкапсулируют (особенно в растворе, полученном заблаговременно), в суспензию перед и во время лизиса при температуре, поддерживаемой между +1 и +8°С; и4 - encapsulation procedure by adding, preferably gradually, the enzyme, which is encapsulated (especially in a solution obtained in advance), to the suspension before and during lysis at a temperature maintained between +1 and +8°C; and

5 – процедуру восстановления, проводимую в присутствии изотонического или гипертонического, выгодно гипертонического, раствора при более высокой температуре, а именно, составляющей от +30 до +42°С.5 is a recovery procedure carried out in the presence of an isotonic or hypertonic, preferably hypertonic, solution at a higher temperature, namely +30 to +42°C.

Важно, в случае диализа, что осадок эритроцитов суспендируют в изотоническом растворе с уровнем гематокрита, равным или больше 65%, и предпочтительно равным или больше 70%, и эту суспензию охлаждают до температуры между +1 и +8°С, предпочтительно между +2 и +6°С, обычно до температуры около +4°С. Согласно определенному способу уровень гематокрита составляет от 65 до 80%, предпочтительно от 70 до 80%.It is important, in the case of dialysis, that the erythrocyte sediment is suspended in an isotonic solution with a hematocrit level equal to or greater than 65%, and preferably equal to or greater than 70%, and this suspension is cooled to a temperature between +1 and +8°C, preferably between +2 and +6°C, usually up to a temperature of about +4°C. According to a certain method, the hematocrit level is from 65 to 80%, preferably from 70 to 80%.

Когда измеряют осмотическую хрупкость, выгодно проводить измерение на эритроцитах непосредственно перед стадией лизиса в присутствии или в отсутствие, предпочтительно в присутствии, фермента, который инкапсулируют. Для эритроцитов или суспензии, содержащей их, выгодна температура, приближающаяся к или идентичная температуре, выбранной для лизиса. Согласно другой предпочтительной особенности изобретения, проведенное измерение осмотической хрупкости используют сразу же, т.е., процедуру лизиса выполняют через небольшое время после взятия образца. Предпочтительно промежуток времени между взятием образца и началом лизиса составляет меньше или равен 30 минутам, еще лучше меньше или равен 25 или даже 20 минутам.When osmotic fragility is measured, it is advantageous to carry out the measurement on erythrocytes just before the lysis step, in the presence or absence, preferably in the presence, of the enzyme to be encapsulated. For erythrocytes or a suspension containing them, a temperature approaching or identical to the temperature chosen for lysis is advantageous. According to another preferred feature of the invention, the osmotic fragility measurement taken is used immediately, ie the lysis procedure is carried out shortly after the sampling. Preferably, the time interval between sampling and the start of lysis is less than or equal to 30 minutes, even better less than or equal to 25 or even 20 minutes.

Что касается выполнения процедуры лизиса-восстановления с измерением и согласно осмотической хрупкости, специалист в данной области техники может обратиться в отношении подробностей к WO-A-2006/016247. Этот документ полностью включен в настоящее описание в качестве ссылки.With regard to performing the lysis-repair procedure with measurement and according to osmotic fragility, one skilled in the art may refer to WO-A-2006/016247 for details. This document is incorporated herein by reference in its entirety.

Усовершенствование этого метода инкапсулирования описано в документе WO 2014/180897, к которому может обратиться специалист в данной области техники, и который включен в настоящее описание в качестве ссылки. Так, согласно одному воплощению, эритроциты, инкапсулирующие фермент, получают способом, включающим инкапсулирование активного ингредиента в эритроциты с помощью лизиса-восстановления, получение суспензии или осадка, включающего эритроциты, включающие фермент, и раствор с осмоляльностью выше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, между примерно 280 и примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно между примерно 290 и примерно 330 мОсмол/кг, инкубацию осадка или суспензии как таковых или после добавления раствора для инкубации, при осмоляльности больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, между примерно 280 и примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно между примерно 290 и примерно 330 мОсмол/кг. Инкубацию, в частности, выполняют в течение периода долее или равным 30 минутам, в частности, долее или равным 1 часу. Затем удаляют жидкую среду инкубированного раствора, и полученные эритроциты суспендируют в растворе, допускающем инъекцию суспензии пациенту, предпочтительно сохраняющем растворе, допускающем инъекцию суспензии пациенту. Указанная осмоляльность является осмоляльностью раствора, в котором суспендируют эритроциты или осадок в соответствующий момент.An improvement to this encapsulation technique is described in WO 2014/180897, which may be referred to by one skilled in the art, and which is incorporated herein by reference. Thus, according to one embodiment, enzyme-encapsulating erythrocytes are prepared by a method comprising encapsulating the active ingredient in erythrocytes by lysis-reduction, obtaining a suspension or pellet comprising enzyme-containing erythrocytes, and a solution with an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in in particular between about 280 and about 380 mOsmol/kg, preferably between about 290 and about 330 mOsmol/kg, incubation of the pellet or suspension as such or after addition of the incubation solution, at an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in particular between about 280 and about 380 mOsmol/kg, preferably between about 290 and about 330 mOsmol/kg. The incubation is in particular carried out for a period greater than or equal to 30 minutes, in particular greater than or equal to 1 hour. The liquid medium of the incubated solution is then removed and the resulting erythrocytes are suspended in a solution capable of injecting the suspension into a patient, preferably a retaining solution capable of injecting the suspension into a patient. The indicated osmolality is the osmolality of the solution in which the erythrocytes or the pellet are suspended at the appropriate moment.

Термин «стабилизированная суспензия эритроцитов» обозначает, в частности, суспензию, имеющую содержание внеклеточного гемоглобина, которое остается меньше или равным 0,2 г/дл до применения суспензии людьми, последнее может происходить, в частности, от 1 до 72 часов после получения партии эритроцитов, включающих активный ингредиент.The term "stabilized suspension of erythrocytes" means in particular a suspension having an extracellular hemoglobin content that remains less than or equal to 0.2 g/dl until the suspension is used by humans, the latter can occur, in particular, from 1 to 72 hours after receiving a batch of erythrocytes containing the active ingredient.

Термин «готовая к применению стабилизированная суспензия эритроцитов» обозначает стабилизированную суспензию в растворе, который может быть инъекцирован пациенту, в частности, в консервирующем растворе. Ее гематокрит обычно равен или больше 35%, 40% или 45%.The term "ready-to-use stabilized erythrocyte suspension" means a stabilized suspension in a solution that can be injected into a patient, in particular in a preservative solution. Her hematocrit is usually equal to or greater than 35%, 40%, or 45%.

Термин «осадок эритроцитов» обозначает концентрат эритроцитов, собранных после отделения эритроцитов от жидкой среды, в которой они были ранее суспендированы. Сепарацию можно обеспечить фильтрацией или центрифугированием. Центрифугирование является способом, обычно используемым для такой сепарации. Осадок включает некоторую часть жидкой среды. Как правило, осадок имеет гематокрит, заключенный между 70 и 85%.The term "erythrocyte sediment" refers to the concentrate of erythrocytes collected after the separation of erythrocytes from the liquid medium in which they were previously suspended. Separation can be achieved by filtration or centrifugation. Centrifugation is the method commonly used for such separation. The sediment includes some part of the liquid medium. Typically, the sediment has a hematocrit between 70 and 85%.

Термин «раствор для инкубации» обозначает раствор, в котором эритроциты, инкапсулирующие активный ингредиент, присутствуют во время стадии инкубации. Инкубацию можно выполнять в широком интервале гематокрита, а именно, при гематокрите между 10 и 85%.The term "incubation solution" means a solution in which erythrocytes encapsulating the active ingredient are present during the incubation step. Incubation can be performed over a wide hematocrit range, namely between 10 and 85% hematocrit.

Термин «хрупкие эритроциты» обозначает эритроциты, возникающие при процедуре включения, которые, как только суспендированы в консервирующем растворе, могут быть лизированы, когда суспензию хранят при температуре от 2 до 8°С, в частности, через 1-72 часа.The term "fragile erythrocytes" refers to erythrocytes resulting from the inclusion procedure, which, once suspended in a preservative solution, can be lysed when the suspension is stored at a temperature of 2 to 8°C, in particular after 1-72 hours.

Термин «начальный гематокрит» обозначает гематокрит до потери клеток из-за лизиса хрупких эритроцитов во время инкубации.The term "initial hematocrit" refers to the hematocrit before cell loss due to lysis of fragile erythrocytes during incubation.

Способ может включать, в частности, следующие стадии:The method may include, in particular, the following steps:

(а) инкапсулирование фермента в эритроцитах, включающее приведение эритроцитов в контакт с гипотонической средой (допускающей раскрытие пор в мембране эритроцитов), контактирование с активным ингредиентом (для возможности введения его в эритроциты), восстановление эритроцитов, в частности, с помощью изотонической или гипертонической среды, преимущественно гипертонической,(a) encapsulating the enzyme in erythrocytes, including bringing the erythrocytes into contact with a hypotonic medium (allowing opening of pores in the erythrocyte membrane), contacting the active ingredient (to allow its introduction into erythrocytes), reducing erythrocytes, in particular, using an isotonic or hypertonic medium , predominantly hypertensive

(b) получение или приготовление суспензиии или осадка, включающих эритроциты, включающие фермент, и раствор с осмоляльностью больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг,(b) obtaining or preparing a suspension or precipitate comprising erythrocytes comprising an enzyme and a solution with an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/ kg,

(с) инкубация осадка или суспензии со стадии (b) как таковых или после добавления раствора для инкубации при осмоляльности больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг, в течение периода больше или равного 30 минутам, в частности, больше или равного 1 часу,(c) incubating the pellet or suspension from step (b) as such or after adding the incubation solution at an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/kg, for a period greater than or equal to 30 minutes, in particular greater than or equal to 1 hour,

(d) удаление жидкой среды инкубированной суспензии со стадии (с),(d) removing the liquid medium of the incubated suspension from step (c),

(е) суспендирование эритроцитов, полученных на стадии (d), в растворе, допускающем инъекцию суспензии пациенту, предпочтительно консервирующем растворе, допускающем инъекцию суспензии пациенту.(e) suspending the erythrocytes obtained in step (d) in a solution capable of injecting the suspension into a patient, preferably a preservative solution capable of injecting the suspension into a patient.

Согласно первому способу, стадия, следующая за инкапсулированием лизисом-восстановлением, а именно стадия (b), включает по меньшей мере 1 цикл промывки, предпочтительно 2 или 3 цикла промывки путем разбавления полученной суспензии или осадка на стадии лизиса-восстановления или стадии (а) в растворе при осмоляльности по меньшей мере большей, чем равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг, и затем получение осадка или суспензии эритроцитов. Этот осадок или эта суспензия включает эритроциты, включающие фермент, и раствор с осмоляльностью больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг. Затем применяют следующие стадии, например, (c), (d) и (е).According to the first method, the step following the encapsulation by lysis-recovery, namely step (b), comprises at least 1 washing cycle, preferably 2 or 3 washing cycles by diluting the resulting suspension or precipitate in the lysis-recovery step or step (a) in solution at an osmolality of at least greater than 280 mOsmol/kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/kg, and then obtaining a precipitate or suspension of erythrocytes. This pellet or suspension comprises erythrocytes comprising the enzyme and a solution with an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/kg. Then apply the following steps, for example, (c), (d) and (e).

Согласно второму способу, на стадии лизиса-восстановления или стадии (а) восстановление эритроцитов с помощью изотоническогой или гипертонической среды дает суспензию эритроцитов, которую затем можно подвергнуть инкубации, например, суспензию со стадии (b), в растворе с осмоляльностью больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг. Иными словами, стадия лизиса-восстановления или стадия (а) включает стадию восстановления эритроцитов, причем суспендированные эритроциты, инкапсулирующие фермент, смешиваются с изотоническоим или гипертоническим раствором для восстановления, преимущественно гипертоническим, с образованием суспензии эритроцитов с осмоляльностью больше или равной 280 мОсмол/кг, в частности, от примерно 280 до примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно от примерно 290 до примерно 330 мОсмол/кг. В этом способе стадия инкубации или стадия (с) включает инкубацию суспензии, возникающей при восстановлении. Инкубацию выполняют в течение периода больше или равного 30 минутам, в частности, больше или равного 1 часу. Затем применяют следующие стадии, например, (d) и (е).According to the second method, in the lysis-recovery step or step (a), the recovery of erythrocytes with an isotonic or hypertonic medium produces a suspension of erythrocytes, which can then be incubated, for example, the suspension from step (b), in a solution with an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol /kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/kg. In other words, the lysis-recovery step or step (a) comprises a step of restoring erythrocytes, wherein the suspended erythrocytes encapsulating the enzyme are mixed with an isotonic or hypertonic recovery solution, preferably hypertonic, to form a suspension of erythrocytes with an osmolality greater than or equal to 280 mOsmol/kg, in particular from about 280 to about 380 mOsmol/kg, preferably from about 290 to about 330 mOsmol/kg. In this method, the incubation step or step (c) comprises the incubation of the suspension resulting from the reconstitution. The incubation is carried out for a period greater than or equal to 30 minutes, in particular greater than or equal to 1 hour. The following steps are then applied, for example (d) and (e).

Стадии, следующие за стадией лизиса-восстановления, например, (b)-(е), проводят в условиях, приводящих к лизису хрупких эритроцитов или их большинства, а именно, более 50, 60, 78, 80 или 90% или больше. Для того, чтобы это сделать, возможно воздействовать на период инкубации, температуру инкубации и на осмоляльность раствора, в котором суспендируют эритроциты. Чем выше осмоляльность, тем более длительной может быть инкубация. Таким образом, чем ниже осмоляльность, тем короче может быть инкубация для того, чтобы получить такой же эффект. Также чем выше температура, тем короче может быть время инкубации и наоборот. Последующие один или несколько циклов промывки позволят удалить клеточный дербис и внеклеточный гемоглобин, а также внеклеточный фермент.The steps following the lysis-recovery step, for example (b)-(e), are carried out under conditions that result in lysis of fragile erythrocytes or most of them, namely, more than 50%, 60%, 78%, 80% or 90% or more. In order to do this, it is possible to influence the incubation period, the incubation temperature and the osmolality of the solution in which the erythrocytes are suspended. The higher the osmolality, the longer the incubation can be. Thus, the lower the osmolality, the shorter the incubation can be in order to obtain the same effect. Also, the higher the temperature, the shorter the incubation time can be and vice versa. Subsequent one or more wash cycles will remove cellular derbis and extracellular hemoglobin as well as extracellular enzyme.

Согласно изобретению, цикл промывки включает разбавление суспензии или осаждение эритроцитов и последующее отделение эритроцитов от промывочного раствора. Предпочтительно стадия промывки включает предпочтительно 2 или 3 цикла промывка-отделение. Отделение можно осуществить различными способами, такими как фильтрация и центрифугирование. Центрифугирование предпочтительно.According to the invention, the washing cycle includes diluting the suspension or precipitating the erythrocytes and then separating the erythrocytes from the washing solution. Preferably, the washing step comprises preferably 2 or 3 wash-separation cycles. The separation can be carried out in various ways, such as filtration and centrifugation. Centrifugation is preferred.

Инкубация не ограничивается гематокритом суспензии. В связи с этим, инкубировать можно суспензию, имеющую начальный гематокрит обычно от 10 до 85%, в частности, от 40 до 80%. Это также относится к осадку с гематокритом от 70% и, как и к суспензии, с величиной ниже указанной.Incubation is not limited to the hematocrit of the suspension. In this regard, it is possible to incubate a suspension having an initial hematocrit usually from 10 to 85%, in particular from 40 to 80%. This also applies to the sediment with a hematocrit of 70% and, like the suspension, below the indicated value.

Стадия удаления или стадия (d) имеет целью удаление жидкой части суспензии или инкубированного осадка для того, чтобы, в частности, удалить клеточный дербис и внеклеточный гемоглобин, а также, следовательно, внеклеточный фермент.The removal step or step (d) aims to remove the liquid part of the suspension or the incubated precipitate in order to remove, in particular, the cellular derby and extracellular hemoglobin, and hence also the extracellular enzyme.

Согласно первому способу, в случае стадии удаления или стадии (d) выполняют сепарацию, в частности, центрифугирование, причем это применимо именно к суспензии. За такой сепарацией могут следовать один или несколько, например, 2 или 3, цикла промывки путем разбавления в изотоническом растворе и последующая сепарация, в частности, путем центрифугирования.According to the first method, in the case of a removal step or step (d), separation, in particular centrifugation, is carried out, and this applies specifically to a suspension. This separation may be followed by one or more, for example 2 or 3, washing cycles by dilution in isotonic saline and subsequent separation, in particular by centrifugation.

Согласно второму способу, в случае стадии удаления или стадии (d) выполняют разбавление перед сепарацией, в частности, центрифугирования, причем это применимо к суспензии или к осадку. Разбавление можно выполнить, в частности, изотоническим раствором для промывки или сохраняющим раствором.According to the second method, in the case of a removal step or step (d), a dilution is carried out before separation, in particular centrifugation, this being applicable to the suspension or to the sediment. The dilution can be carried out, in particular, with isotonic rinsing solution or storage solution.

Конечная стадия или стадия (е) заключается в получении конечной суспензии, такой, которую можно вводить пациенту без какой-либо другой обработки.The final step or step (e) is to obtain the final suspension, one that can be administered to the patient without any other treatment.

Согласно первому способу, в случае этой стадии разбавление осадка эритроцитов со стадии удаления или стадии (d) выполняют раствором для инъекции, в частности, сохраняющим раствором.According to the first method, in the case of this step, the dilution of the erythrocyte sediment from the removal step or step (d) is performed with an injection solution, in particular a storage solution.

Согласно второму способу, в случае этой стадии выполняют один или несколько циклов промывки осадка эритроцитов, образовавшегося на стадии удалении или стадии (d), раствором для инъекции, в частности, сохраняющим раствором, путем разбавления с последующей сепарацией. После промывки эритроциты снова суспендируют в растворе для инъекции, в частности, в консервирующем растворе.According to the second method, in the case of this step, one or more washing cycles of the erythrocyte sediment formed in the removal step or step (d) are carried out with an injection solution, in particular a storage solution, by dilution followed by separation. After washing, the erythrocytes are resuspended in an injection solution, in particular a preservative solution.

Способ по изобретению также может включать одну, несколько или все следующие особенности:The method of the invention may also include one, more or all of the following features:

- стадию инкубации или стадию (с) выполняют при температуре, составляющей от примерно 2 до примерно 39°С, в течение времени, достаточного для обеспечения лизиса хрупких эритроцитов;- the incubation step or step (c) is performed at a temperature of from about 2 to about 39°C for a time sufficient to ensure lysis of fragile red blood cells;

- стадию инкубации или стадию (с) выполняют при низкой температуре, а именно, составляющей от примерно 2 до примерно 10°С, в частности, от примерно 2 до примерно 8°С, и продолжают в течение примерно 1 часа – примерно 72 час, в частности, от примерно 6 час до примерно 48 час, предпочтительно от примерно 19 час до примерно 30 час;- the incubation step or step (c) is carried out at a low temperature, namely from about 2 to about 10°C, in particular from about 2 to about 8°C, and continues for about 1 hour - about 72 hours, in particular, from about 6 hours to about 48 hours, preferably from about 19 hours to about 30 hours;

- стадию инкубации или стадию (с) проводят при более высокой температуре, составляющей от примерно 20 до примерно 39°С, в частности, при комнатной температуре (25°С ± 5°С), и продолжают в течение от примерно 30 мин до примерно 10 час, в частности, от примерно 1 часа до примерно 8 час, предпочтительно от примерно 2 час до примерно 4 час; можно работать даже при более высокой температуре, чем комнатная, но это может имеет негативное влияние на выход клеток, Р50 и/или содержание 2,3 DPG;- the incubation step or step (c) is carried out at a higher temperature of from about 20 to about 39°C, in particular at room temperature (25°C ± 5°C), and continues for from about 30 minutes to about 10 hours, in particular from about 1 hour to about 8 hours, preferably from about 2 hours to about 4 hours; it is possible to work even at a higher temperature than room temperature, but this may have a negative effect on cell yield, P50 and/or 2.3 DPG content;

- на стадии инкубации или стадии (с) суспензия находится при начальном гематокрите, заключенном между 10 и 85%, в частности, между 40 и 80%; можно инкубировать осадок после сепарации, имеющий гематокрит, например, от 70 до 85%, или разбавленный осадок, имеющий гематокрит, заключенный между примерно 40 и 70%;- in the incubation stage or stage (c) the suspension is at an initial hematocrit between 10 and 85%, in particular between 40 and 80%; you can incubate the precipitate after separation, having a hematocrit, for example, from 70 to 85%, or a dilute precipitate having a hematocrit between about 40 and 70%;

- стадия инкубации включает перемешивание суспензии;- the stage of incubation includes stirring the suspension;

- стадия инкубации не включает какое-либо перемешивание;- the incubation step does not include any mixing;

- в качестве раствора для промывки и/или инкубации используют отмеренное количество водного раствора NaCl для получения желательной осмоляльности; так, например, раствор может включать 0,9% NaCl; этот раствор также может включать, например, кроме NaCl, глюкозу, в частности, моногидрат глюкозы, дигидрат мононатрийфосфата, додекагидрат динатрийфосфата; как пример, композиция включает 0,9% of NaCl, 0,2% моногидрата глюкозы, 0,034% дигидрата мононатрийфосфата, 0,2% додекагидрата динатрийфосфата;- as a solution for washing and/or incubation using a measured amount of an aqueous solution of NaCl to obtain the desired osmolality; so, for example, the solution may include 0.9% NaCl; this solution may also include, for example, besides NaCl, glucose, in particular glucose monohydrate, monosodium phosphate dihydrate, disodium phosphate dodecahydrate; as an example, the composition comprises 0.9% of NaCl, 0.2% glucose monohydrate, 0.034% monosodium phosphate dihydrate, 0.2% disodium phosphate dodecahydrate;

- промывку на конечной стадии или стадии (е) выполняют консервирующим раствором;- washing in the final stage or stage (e) is performed with a preservative solution;

- осмоляльность раствора (жидкой части) в готовой для применения суспензии или суспензии, которую можно инъецировать пациенту, заключается между примерно 280 и примерно 380 мОсмол/кг, предпочтительно между примерно 290 и 330 мОсмол/кг;- the osmolality of the solution (liquid portion) in a ready-to-use suspension or a suspension that can be injected into a patient is between about 280 and about 380 mOsmol/kg, preferably between about 290 and 330 mOsmol/kg;

- гематокрит готовой для применения суспензии или суспензии, которую можно инъецировать пациенту, равен или больше 35%, 40% или 45%;- the hematocrit of the ready-to-use suspension or suspension that can be injected into the patient is equal to or greater than 35%, 40% or 45%;

- все стадии промывки и инкубации выполняют с консервирующим раствором;- all stages of washing and incubation are performed with a preservative solution;

- раствор для промывки на стадии (b) и/или раствор для промывки на стадии (е) и консервирующий раствор– все имеют один и тот же состав и включают соединение(я), промотирующее(ие) сохранение эритроцитов;- the wash solution in step (b) and/or the wash solution in step (e) and the preservative solution all have the same composition and include the compound(s) promoting erythrocyte conservation;

- консервирующий раствор (и раствор(ы) для промывки или растворы для инкубации, при необходимости) представляет собой водный раствор, включающий NaCl, аденин и по меньшей мере одно соединение из числа глюкозы, декстрозы и маннита;the preservative solution (and wash solution(s) or incubation solutions, if necessary) is an aqueous solution comprising NaCl, adenine and at least one of glucose, dextrose and mannitol;

- консервирующий раствор (и раствор(ы) для промывки или для инкубации, при необходимости) включает NaCl, аденин и декстрозу, предпочтительно среду AS3;- preservative solution (and solution(s) for washing or for incubation, if necessary) includes NaCl, adenine and dextrose, preferably AS3 medium;

- консервирующий раствор (и раствор(ы) для промывки или для инкубации, при необходимости) включает NaCl, аденин, глюкозу и маннит, предпочтительно SAG-маннит или среду ADsol.- Preservative solution (and solution(s) for washing or for incubation, if necessary) includes NaCl, adenine, glucose and mannitol, preferably SAG-mannitol or ADsol medium.

Способы по изобретению, в частности, включают следующую стадию:The methods of the invention specifically include the following step:

(а) инкапсулирование фермента в эритроциты, включающее контактирование с гипотонической средой, допускающей открытие пор в мембране эритроцитов, контактирование с ферментом для того, чтобы позволить ему войти в эритроциты, восстановление эритроцитов с помощью изотонической или гипертонической среды. Следует отметить, что фермент может присутствовать в суспензии эритроцитов до лизиса последних или также может быть добавлен во время лизиса или после лизиса, но всегда до восстановления. В одном воплощении этой стадии (а) способ включает следующие субстадии:(a) encapsulating the enzyme in erythrocytes, including contacting a hypotonic medium to allow opening of pores in the erythrocyte membrane, contacting the enzyme to allow it to enter the erythrocytes, restoring the erythrocytes with an isotonic or hypertonic medium. It should be noted that the enzyme may be present in the erythrocyte suspension prior to lysis of the latter, or may also be added during lysis or after lysis, but always before recovery. In one embodiment of this step (a), the method includes the following substeps:

(а1) наличие суспензии эритроцитов с гематокритом, равным или больше 60 или 65%,(a1) the presence of a suspension of red blood cells with a hematocrit equal to or greater than 60% or 65%,

(а2) измерение осмотической хрупкости эритроцитов в этой суспензии,(a2) measuring the osmotic fragility of the erythrocytes in this suspension,

(а3) процедура лизиса и интернализации активного(ых) ингредиента(ов), включающая пропускание суспензии эритроцитов через устройство для диализа, в частности, картридж для диализа, в направлении, обратном раствору для лизиса, причем регулируют поток суспензии эритроцитов или регулируют скорость потока раствора для лизиса или регулируют осмоляльность раствора для лизиса в зависимости от осмотической хрупкости, измеренной на (а2),(a3) a procedure for lysis and internalization of the active ingredient(s), comprising passing a suspension of erythrocytes through a dialysis device, in particular a dialysis cartridge, in the direction opposite to the lysis solution, and adjusting the flow of the suspension of erythrocytes or adjusting the flow rate of the solution for lysis or adjust the osmolality of the lysis solution depending on the osmotic fragility measured in (a2),

(а4) процедура восстановления эритроцитов.(a4) erythrocyte recovery procedure.

Определения, данные в настоящем описании выше в разделах «Аргигиндеиминаза», «Фармацевтические композиции или суспензии», «Терапевтическое применение» и «Дозы», такие как «эритроциты», «уровень гематокрита», «аргинидеиминаза», применяют mutatis mutandis в разделе «Способы инкапсулирования».The definitions given in the present description above in the sections "Argigindeiminase", "Pharmaceutical compositions or suspensions", "Therapeutic use" and "Doses", such as "erythrocytes", "hematocrit level", "arginideiminase", apply mutatis mutandis in the section " encapsulation methods.

Во всей настоящей заявке особенности, описанные в одном разделе, полностью применимы в других разделах настоящего описании. Например, описание, относящееся к «аргинидеиминазе», данное в разделе «Аргигиндеиминаза», полностью применимо к разделу, названному «Фармацевтические композиции или суспензии», разделу, названному «Терапевтические методы и применения», разделу «Способы инкапсулирования» и разделу «Дозы».Throughout this application, features described in one section are fully applicable in other sections of this description. For example, the description referring to "arginideiminase" given in the "Argigindeiminase" section is fully applicable to the section titled "Pharmaceutical compositions or suspensions", the section titled "Therapeutic methods and uses", the section "Methods of encapsulation" and the section "Doses" .

Во всей настоящей заявке термин «и/или» является грамматической конструкцией, которую можно интерпретировать как означающую, что может происходить один или несколько случаев, если они связаны. Например, словосочетание «безбелковая диета и/или лекарства поглотители азота» в выражении «выходы обычно плохие с безбелковой диетой и/или лекарствами поглотителями азота» показывает, что выходы обычно плохие для индивидуума, которого лечат с помощью или безбелковой диеты, или лекарств поглотителей азота или их комбинацией, т.е., безбелковой диетой и лекарствами поглотителями азота.Throughout this application, the term "and/or" is a grammatical construct that can be interpreted to mean that one or more cases can occur if they are related. For example, the phrase "protein-free diet and/or nitrogen scavenger drugs" in the expression "outputs are generally poor with a protein-free diet and/or nitrogen scavenger drugs" indicates that outcomes are generally poor for an individual treated with either a protein-free diet or nitrogen scavenger drugs. or a combination of both, i.e., a protein-free diet and nitrogen scavenger drugs.

Во всей настоящей заявке термин «включение» следует интерпретировать как охватывающий все конкретно упомянутые особенности, а также необязательные, дополнительные, неконкретизированные. При использовании в настоящем описании использование термина «включение» также раскрывает воплощение, в котором нет иных особенностей, чем конкретно упомянутые особенности (т.е., «состоит из»). Кроме того, указание единственного числа не исключает числа множественного. Простой факт, что некоторые критерии перечисляются во относительно друг друга различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что комбинация этих критериев не может быть использована с пользой.Throughout this application, the term "inclusion" should be interpreted as covering all specifically mentioned features, as well as optional, additional, unspecified. As used herein, the use of the term "inclusion" also discloses an embodiment in which there are no features other than those specifically mentioned (ie, "consists of"). In addition, the indication of the singular does not exclude the plural. The mere fact that certain criteria are listed in relation to each other in various dependent claims does not indicate that a combination of these criteria cannot be used to advantage.

Далее изобретение будет описываться подробнее с обращением к описанным далее фигурам и примерам. Вся литература и патентные документы, цитированные в настоящем описании, включены в настоящее описание в качестве ссылок. Поскольку изобретение поясняется и описывается подробно в предшествующем описании, примеры должны рассматриваться как пояснительные или иллюстративные, но не как ограничивающие.The invention will now be described in more detail with reference to the following figures and examples. All literature and patent documents cited in the present description are incorporated herein by reference. Since the invention is explained and described in detail in the foregoing description, the examples are to be considered as illustrative or illustrative and not as limiting.

Краткое описание последовательностейBrief description of the sequences

SEQ ID NO: 1 показывает аминокислотную последовательность полноразмерной аргининдеиминазы из Mycoplasma arginini, которая доступна из базы данных NCBI под инвентарным номером WP_004416214.1.SEQ ID NO: 1 shows the amino acid sequence of the full-length arginine deiminase from Mycoplasma arginini, which is available from the NCBI database under accession number WP_004416214.1.

ФИГУРЫFIGURES

Фигура 1. Схематическое представление цикла мочевины, показывающее роль ферментов (NAGS, CPS1, ASS1, ASL, ARG1, OTC) и транспортеров (ORNT1 и цитрин) в конверсии азота аммиака в мочевине.Figure 1. Schematic representation of the urea cycle showing the role of enzymes (NAGS, CPS1, ASS1, ASL, ARG1, OTC) and transporters (ORNT1 and citrine) in the conversion of ammonia nitrogen to urea.

Фигура 2. График, представляющий фармакокинетику (РК) меченных CFSE эритроцитов, инкапсулирующих ADI. Продукт ERY-ADI 6 получают лизисом-восстановлением суспензии, содержащей 5 мг/мл ADI. Флуоресцентное мечение продуктов (CFSE) позволяет отследить эритроциты in vivo. Продукт, инъецированный внутривенно мышам C57BL/6 (8 мл/кг), имеет превосходную устойчивость с установленным периодом полувыведения от 18 до 22 дней после его введения.Figure 2. Graph showing the pharmacokinetics (PK) of CFSE-labeled ADI-encapsulating erythrocytes. The ERY-ADI 6 product is prepared by lysis-recovery of a suspension containing 5 mg/ml ADI. Fluorescent labeling of products (CFSE) allows tracing of erythrocytes in vivo. The product injected intravenously into C57BL/6 mice (8 ml/kg) has excellent stability with an estimated half-life of 18 to 22 days after administration.

Фигура 3. График, представляющий фармакодинамику эритроцитов, инкапсулирующих ADI, в течение 16 дней. Продукт ERY-ADI 6 получают лизисом-восстановлением суспензии, содержащей 5 мг/мл ADI. Продукт вводят внутривенно (IV) мышам C57BL/6 (8 мл/кг). Уровень L-аргинина в плазме измеряют ВЭЖХ-МС-МС. Уровень L-аргинина у необработанных мышей C57BL/6 оценивают как составляющий от 75 до 125 мкМ. Продукт ERY-ADI 6 ведет к быстрому снижению через 15 мин после введения, снижая уровня L-аргинина до 0 мкМ в течение 13 дней. В день 16 две из трех мышей показывают полное истощение L-аргинина в плазме. L-Аргинин в плазме у третьей мыши составляет 13 мкМ. Средний уровень L-аргинина в плазме для этой группы мышей в день 16 составляет 4,33 ± 7,51 мкМ.Figure 3. Graph showing the pharmacodynamics of ADI-encapsulating erythrocytes over 16 days. The ERY-ADI 6 product is prepared by lysis-recovery of a suspension containing 5 mg/ml ADI. The product is administered intravenously (IV) to C57BL/6 mice (8 ml/kg). The level of L-arginine in plasma is measured by HPLC-MS-MS. The level of L-arginine in untreated C57BL/6 mice was estimated to be between 75 and 125 μM. The ERY-ADI 6 product leads to a rapid decline 15 min after administration, reducing the level of L-arginine to 0 μM within 13 days. On day 16, two of three mice show complete depletion of plasma L-arginine. Plasma L-Arginine in the third mouse is 13 μM. The mean plasma L-arginine level for this group of mice on day 16 is 4.33 ± 7.51 μM.

Фигура 4. График, представляющий уровень L-аргинина в крови у мышей с недостаточностью аргиназы после одного внутривенного введения эритроцитов, инкапсулирующих ADI. Продукт ERY-ADI 4 получают лизисом-восстановлением суспензии, содержащей 4,5 мг/мл ADI. В качестве контроля способом лизиса-восстановления без фермента ADI получают продукт (ненагруженные эритроциты), названный pRBC (переработанные красные клетки крови). В день 0 два продукта вводят внутривенно мышам с недостаточностью аргиназы (4 или 8 мл/кг в случае ERY-ADI 4 и 8 мл/кг в случае pRBC). Образцы крови у всех мышей берут в день 0 (до введения ERY-ADI 4 или pRBC), день 1 и день 3. Когда вводят ERY-ADI 4 в дозе 4 мл/кг, L-аргинин в крови снижается на 60% и на 7% в 1 и 3 дни после инъекции, соответственно. Когда вводят двойную дозу ERY-ADI 4 (8 мл/кг), эффективность эритроцитов, инкапсулирующих ADI, в отношении патологического уровня L-аргинина в крови является впечатляющей; на другой день после инъекции уровень L-аргинина более, чем в 10 раз ниже базовой концентрации L-аргинина у этой мышиной модели (35 ± 22 мкМ против 452 ± 45 мкМ, что соответствует снижению в крови на 92%). Через три (3) дня после введения продукта ERY-ADI 4 уровень L-аргинина в крови еще в 4 раза ниже, чем биохимический уровень при этой патологии (119 ± 57 мкМ против 452 ± 45 мкМ, что соответствует снижению в крови на 73%). Однако, когда вводят ненагруженные эритроциты (pRBC), снижение уровня L-аргинина в крови не наблюдают. Напротив, уровень L-аргинина в крови еще повышается, что показывает, что ненагруженные эритроциты не действуют на биохимическое течение заболевания.Figure 4. Graph representing blood levels of L-arginine in arginase deficient mice after a single intravenous injection of ADI-encapsulating erythrocytes. The ERY-ADI 4 product is prepared by lysis-recovery of a suspension containing 4.5 mg/ml ADI. As a control, a lysis-repair method without the ADI enzyme produces a product (unloaded erythrocytes) called pRBC (recycled red blood cells). On day 0, two products are administered intravenously to arginase deficient mice (4 or 8 ml/kg in the case of ERY-ADI 4 and 8 ml/kg in the case of pRBC). Blood samples were taken from all mice on day 0 (prior to administration of ERY-ADI 4 or pRBC), day 1 and day 3. When ERY-ADI 4 was administered at a dose of 4 ml/kg, blood L-arginine was 7% on days 1 and 3 after injection, respectively. When a double dose of ERY-ADI 4 (8 ml/kg) is administered, the efficacy of ADI-encapsulating erythrocytes in relation to abnormal blood levels of L-arginine is impressive; the next day after injection, the L-arginine level is more than 10 times lower than the baseline L-arginine concentration in this mouse model (35 ± 22 μM vs. 452 ± 45 μM, corresponding to a decrease in blood by 92%). Three (3) days after administration of the ERY-ADI 4 product, the level of L-arginine in the blood is still 4 times lower than the biochemical level in this pathology (119 ± 57 μM vs. 452 ± 45 μM, which corresponds to a decrease in the blood by 73% ). However, when unloaded erythrocytes (pRBC) are administered, no decrease in blood L-arginine is observed. On the contrary, the level of L-arginine in the blood still increases, which shows that unloaded red blood cells do not affect the biochemical course of the disease.

Фигура 5. График, представляющий уровень аммиака в крови у мышей с недостаточностью аргиназы после внутривенного введения одной дозы эритроцитов, инкапсулирующих ADI. Продукт ERY-ADI 4 получают лизисом-восстановлением суспензии, содержащей 4,5 мг/мл ADI. В качестве контроля способом лизиса-восстановления без фермента ADI получают продукт (ненагруженные эритроциты), названный pRBC (переработанные красные клетки крови). В день 0 два продукта вводят внутривенно мышам с недостаточностью аргиназы (4 или 8 мл/кг в случае ERY-ADI 4 и 8 мл/кг в случае pRBC). Образцы крови у всех мышей берут в день 0 (до введения ERY-ADI 4 или pRBC) и день 3 для анализа на сывороточный аммиак. Анализируют сывороточный аммиак, так как конверсия L-аргинина ADI приводит к образованию цитруллина и аммиака. Не наблюдают заметных изменений уровней аммиака, когда мышей обрабатывают эритроцитами, инкапсулирующими ADI, или ненагруженными эритроцитами.Figure 5. Graph representing blood ammonia levels in arginase deficient mice following intravenous administration of a single dose of ADI-encapsulating erythrocytes. The ERY-ADI 4 product is prepared by lysis-reduction of a suspension containing 4.5 mg/ml ADI. As a control, a lysis-repair method without the ADI enzyme produces a product (unloaded erythrocytes) called pRBC (recycled red blood cells). On day 0, two products are administered intravenously to arginase deficient mice (4 or 8 ml/kg in the case of ERY-ADI 4 and 8 ml/kg in the case of pRBC). Blood samples were taken from all mice on day 0 (prior to administration of ERY-ADI 4 or pRBC) and day 3 for analysis of serum ammonia. Serum ammonia is analyzed as L-arginine ADI conversion results in citrulline and ammonia. No noticeable changes in ammonia levels are observed when mice are treated with ADI encapsulating erythrocytes or unloaded erythrocytes.

Фигура 6. График, представляющий уровни L-аргинина в крови у мышей с недостаточностью аргиназы после введений ERY-ADI один раз (группа 2), дважды (группа 3) или свободной формы фермента ADI (группа 4).Figure 6. Graph showing blood levels of L-arginine in arginase deficient mice following administrations of ERY-ADI once (Group 2), twice (Group 3), or the free form of the ADI enzyme (Group 4).

Фигура 7. График, представляющий уровни L-аргинина в крови у мышей с недостаточностью аргиназы после введений Mock RBC (группа 1), ERY-ADI один раз (группа 2) и дважды (группа 3).Figure 7. Graph showing blood levels of L-arginine in arginase deficient mice after administration of Mock RBC (Group 1), ERY-ADI once (Group 2) and twice (Group 3).

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1. Способ получения и характеризация аргининдеиминазыExample 1 Method for the preparation and characterization of arginine deiminase

Получение штамма и выделение гиперпродуцирующего клона. Природную последовательность ADI из Mycoplasma arginini (GenBank: X54141) оптимизируют путем модификации некоторых кодонов, поскольку генетические коды E. coli и M. arginini различные (создают новую плазмиду, кодированную C1124-ADM-02). Способ очистки описан Misawa с сотр. (Misawa S. et al, 1994, J. of Biotechnol., 36, 1994, 145-155) с некоторыми модификациями, т.е., используют бактериально полученный штамм HMS174 (DE3) T1R вместо штамма JM101. Другие модификации описаны ниже.Preparation of the strain and isolation of the overproducing clone. The native sequence of ADI from Mycoplasma arginini (GenBank: X54141) is optimized by modifying some codons, since the genetic codes of E. coli and M. arginini are different (creating a new plasmid coded for C1124-ADM-02). The purification method is described by Misawa et al. (Misawa S. et al, 1994, J. of Biotechnol., 36, 1994, 145-155) with some modifications, i.e., use of the bacterially derived HMS174 (DE3) T1R strain instead of the JM101 strain. Other modifications are described below.

ФерментацияFermentation

Получение достигают в ферментере с партией среды FED_Coli_9 при перемешивании, регулируемом давлении и рН из предварительной культуры 2 при оптической плотности 0,05. Фаза роста (при 37°C) происходит до тех пор, пока не получат оптическую плотность (600 нм) 100, и индукцию экспрессии достигают при 32°C путем добавления в культуральную среду 1 мM IPTG. Клеточный осадок собирают через 26-27 час после индукции в два этапа: культуральную жидкость с клетками концентрируют 5-10 раз после пропускания через полое волокно 500 кДа, затем клеточный осадок извлекают центрифугированием при 15900 × g и затем хранят при -20°C.Preparation is achieved in a fermenter with a batch of FED_Coli_9 medium under stirring, controlled pressure and pH from preculture 2 at an optical density of 0.05. The growth phase (at 37° C.) occurs until an optical density (600 nm) of 100 is obtained and induction of expression is achieved at 32° C. by adding 1 mM IPTG to the culture medium. The cell pellet is collected 26-27 hours after induction in two steps: the cell culture fluid is concentrated 5-10 times after passing through a 500 kDa hollow fiber, then the cell pellet is recovered by centrifugation at 15900 xg and then stored at -20°C.

Очисткаcleaning

ADI получают как тельца включения (IB). Клеточные осадки для разрушения клеток суспендируют в буфере для лизиса. Затем разрушенные клетки промывают, собирают IB, и хранят IB при -20°C.ADI is obtained as inclusion bodies (IB). Cellular pellets for cell disruption are suspended in lysis buffer. The disrupted cells are then washed, IB is harvested, and IB is stored at -20°C.

Очистку ADI начинают с оттаивания осадка IB в буфере, состоящем из 50 мМ основания трис, pH 8,5, 6 M гидрохлорида гуанидиния, 10 мМ дитиотреитола. Солюбилизации достигают со временем инкубации 1 час при 37 ± 2°C. После очистки происходит стадия рефолдинга в течение 40-45 часов при комнатной температуре в буфере, состоящем из 3 мM монокалийфосфата (KH2PO4), 7 мM дикалийфосфата (K2HPO4), pH 7,35. После второй стадии очистки среду загружают в колонку с Q-сефарозой. Выполняют элюирование 250 и 500 мM NaCl, и элюированную фракцию подвергают тангенциальной поточной фильтрации (TFF). Две стадии улучшения (с использованием колонки с Sartobind Q) и две стадии TFF завершают очистку ADI. Перед хранением of ADI при -20°C выполняют конечную фильтрацию (0,2 мкМ).Purification of ADI is started by thawing the precipitate of IB in a buffer consisting of 50 mM tris base, pH 8.5, 6 M guanidinium hydrochloride, 10 mM dithiothreitol. Solubilization is achieved with an incubation time of 1 hour at 37 ± 2°C. After purification, a refolding step takes place for 40-45 hours at room temperature in a buffer consisting of 3 mM monopotassium phosphate (KH2PO4), 7 mM dipotassium phosphate (K2HPO4), pH 7.35. After the second purification step, the medium is loaded onto a Q-Sepharose column. Elution is performed with 250 and 500 mM NaCl and the eluted fraction is subjected to tangential flow filtration (TFF). Two upgrade steps (using a Sartobind Q column) and two TFF steps complete the ADI purification. Before storage of ADI at -20°C perform the final filtration (0.2 μm).

Определение свойств. Определяют удельную активность фермента путем измерения образовавшегося цитруллина, как описано в примере 2. Содержание белка определяют регистрацией поглощения при 280 нМ. Чистоту определяют SDS-PAGE. Осмолярность измеряют осмометром (микроосмометр Loser, тип 15). Основные свойства одной полученной партии ADI суммируются в настоящем описании ниже в таблице 2. Defining properties. Determine the specific activity of the enzyme by measuring the resulting citrulline, as described in example 2. Protein content is determined by recording absorbance at 280 nm. Purity is determined by SDS-PAGE. Osmolarity is measured with an osmometer (Loser microosmometer, type 15). The main properties of one batch of ADI received are summarized in the present description below in Table 2.

Таблица 2. Основные свойств одной полученной партии ADITable 2. Main properties of one received lot of ADI

ADI из M. argininiADI from M. arginini КомпозицияComposition Жидкая фаза, замороженная при -80°C
Свойства
323 мосм/кг – 16,65 мг/мл
50 мМ фосфата натрия, pH 6,5, сахароза 40 мг/мл, лизин 40 мM
Liquid phase frozen at -80°C
Properties
323 mosm / kg - 16.65 mg / ml
50 mM sodium phosphate, pH 6.5, sucrose 40 mg/ml, lysine 40 mM
Удельная активностьSpecific activity ~ 47 Е/мг~ 47 U/mg ЧистотаPurity 97,5%97.5%

Пример 2. Анализ ADI на удельную активность с использованием измерения цитруллинаExample 2 ADI Analysis for Specific Activity Using Citrulline Measurement

Этот анализ основан на 2-стадийной реакции (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p 424-431):This assay is based on a 2-step reaction (Boyde and Rahmatullah, 1980, Analytical Biochemistry, vol. 107, p 424-431):

- первая – L-аргинин превращается ADI в цитруллин и аммиак;- first - L-arginine is converted by ADI into citrulline and ammonia;

- вторая – в присутствии диацетилмонооксима хлорида железа (III), тиосемикарбазида, серной и фосфорной кислот цитруллин превращается в окрашенный хромофор, регистрируемый при 530 нм.- second - in the presence of diacetyl monooxime, iron (III) chloride, thiosemicarbazide, sulfuric and phosphoric acids, citrulline turns into a colored chromophore, recorded at 530 nm.

Получают стандартную кривую L-цитруллина для определения ферментативной активности всех анализируемых образцов, считывая поглощение при 530 нм. Удельную активность (Е/мг) вычисляют с использованием ферментативной активности (Е/мл) и содержания белка (мг).Get a standard curve of L-citrulline to determine the enzymatic activity of all analyzed samples, reading the absorbance at 530 nm. Specific activity (U/mg) is calculated using enzymatic activity (U/ml) and protein content (mg).

Пример 3. Инкапсулирование ADI в мышиных эритроцитахExample 3 ADI encapsulation in mouse erythrocytes

Цельную кровь мышей C57BL/6 (Charles River) центрифугируют при 1000 × g в течение 10 мин при 4°C для удаления плазмы и лейкоцитной пленки. Эритроциты промывают три раза 0,9% NaCl (об.:об.). Замороженную ADI оттаивают и добавляют к суспензии эритроцитов для того, чтобы получить конечную суспензию с гематокритом 65%, содержащую начальную концентрацию ADI 2-7 мг/мл.Whole blood from C57BL/6 mice (Charles River) is centrifuged at 1000×g for 10 min at 4°C to remove plasma and buffy coat. The erythrocytes are washed three times with 0.9% NaCl (v:v). The frozen ADI is thawed and added to the erythrocyte suspension to obtain a final suspension with a hematocrit of 65% containing an initial ADI concentration of 2-7 mg/mL.

Затем суспензию загружают в гемодиализатор при скорости потока 120 мл/час и проводят диализ против гипотонического раствора (40-50 мОсмол/кг) при скорости потока 15 мл/мин как противотока. Затем суспензию восстанавливают гипертоническим раствором (1600-2100 мОсмол/кг) и затем инкубируют в течение 30 мин при 37°С. После трех промывок в 0,9% NaCl, 0,2% глюкозы, суспензию помещают в консервирующий раствор AS3 с добавлением 20% плазмы с удаленным комплементом.The suspension is then loaded into a hemodialyzer at a flow rate of 120 ml/hour and dialysis is performed against a hypotonic solution (40-50 mOsmol/kg) at a flow rate of 15 ml/min as countercurrent. The suspension is then reconstituted with hypertonic saline (1600-2100 mOsmol/kg) and then incubated for 30 min at 37°C. After three washes in 0.9% NaCl, 0.2% glucose, the suspension is placed in AS3 preservative solution supplemented with 20% complement-removed plasma.

Полученные продукты характеризуют в момент времени D0 (в пределах 2 час после их получения) и в момент времени D1 (т.е., после ~18 час – 24 час хранения при 2-8°C). Гематологические характеристики получают с помощью автоматической ветеринарной установки (Sysmex, PocH-100iV).The resulting products are characterized at time D0 (within 2 hours after their receipt) and at time D1 (ie, after ~18 hours - 24 hours of storage at 2-8°C). Hematological characteristics are obtained using an automatic veterinary unit (Sysmex, PocH-100iV).

Результатыresults

Активность ADI в конечных продуктах анализируют способом, описанным в примере 4, против внешнего диапазона калибровки ADI в водном растворе. Эти результаты показывают, что активность ADI в конечных продуктах возрастает с количеством фермента, внедренного в RBC, и что можно легко инкапсулировать до 2 мг ADI на мл конечного продукта, сохраняя в то же время хорошую устойчивость. Основные характеристики 6 различных партий мышиных продуктов ERY-ADI (ERY-ADI 1 – 6) приводятся в данном описании ниже в таблице 3.The activity of ADI in the final products was analyzed in the manner described in Example 4 against the outer calibration range of ADI in aqueous solution. These results show that the activity of ADI in end products increases with the amount of enzyme introduced into the RBC and that up to 2 mg of ADI per ml of end product can be easily encapsulated while maintaining good stability. The main characteristics of the 6 different batches of mouse ERY-ADI products (ERY-ADI 1 - 6) are summarized in this description below in Table 3.

Таблица 3. Основные характеристики 6 различных партий конечных продуктов мышиных ERY-ADI, измеренные в момент времени D0 (2 часа после получения)Table 3. Main characteristics of 6 different batches of mouse ERY-ADI end products measured at D0 (2 hours after receipt)

Партииparties ERY-ADI-1ERY-ADI-1 ERY-ADI-2ERY-ADI-2 ERY-ADI-3ERY-ADI-3 ERY-ADI-4ERY-ADI-4 ERY-ADI-5ERY-ADI-5 ERY-ADI-6ERY-ADI-6 Гематологические параметрыHematological parameters Гематокрит (%)Hematocrit (%) 51,151.1 51,151.1 50,850.8 51,351.3 51,151.1 51,351.3 Объем телец (fl)Body volume (fl) 39,539.5 40,140.1 40,640.6 41,341.3 40,040.0 38,6038.60 Гемоглобин телец (г/дл)Taurus hemoglobin (g/dl) 26,626.6 26,326.3 25,325.3 26,726.7 28,228.2 25,725.7 Общий гемоглобин (г/дл)Total hemoglobin (g/dl) 14,814.8 14,414.4 14,014.0 14,814.8 15,615.6 13,813.8 Внеклеточный Hb (г/дл)Extracellular Hb (g/dl) 0,30.3 0,40.4 0,30.3 0,80.8 0,30.3 0,30.3 Параметры ADI ADI Options Концентрация ADI до способа (мг/мл)Pre-method ADI concentration (mg/ml) 33 4,54.5 4,54.5 4,54.5 3,53.5 55 Концентрация ADI внутри эритроцитов (мг/мл RBC – 100% Ht)ADI concentration inside erythrocytes (mg/ml RBC - 100% Ht) 1,151.15 1,561.56 1,901.90 1,131.13 1,371.37 2,702.70 Внеклеточная активность (%)Extracellular activity (%) 4,84.8 5,75.7 4,84.8 66 4,04.0 4,14.1 Внутриклеточная активность (%)Intracellular activity (%) 95,295.2 94,394.3 95,295.2 9494 96,096.0 95,995.9 Выход инкапсулирования ADI (%)ADI Encapsulation Yield (%) 3838 3535 4242 2525 3939 5454

Пример 4. Анализ инкапсулированной ADI в эритроцитахExample 4 Assay of Encapsulated ADI in RBCs

Анализ активности ADI, захваченной красными клетками крови, и в супернатантах основан на измерении NH3, продуцированного ADI из L-аргинина. Ионы NH3 анализируют косвенно по ферментативному действию глутаматдегидрогеназы (GLDH) в соответствии с набором, продаваемым Roche Diagnostics (11877984).The analysis of ADI activity captured by red blood cells and in supernatants is based on the measurement of NH 3 produced by ADI from L-arginine. NH 3 ions are analyzed indirectly by the enzymatic action of glutamate dehydrogenase (GLDH) according to the kit sold by Roche Diagnostics (11877984).

Пример 5. Фармакокинетика эритроцитов, инкапсулирующих ADI, на мышах C57BL/6Example 5 Pharmacokinetics of ADI Encapsulating RBCs in C57BL/6 Mice

Мышиный продукт ERY-ADI 6 метят CFSE (флуоресцентный) и вводят внутривенно мышам C57BL/6. В каждый момент времени (D0 + 15 мин, D0 + 6 час, D1, D2, D5, D9, D13 и D16) умерщвляют 3 мышей, собирают кровь в пробирку с гепаринатом лития и держат при +4°C, оберегая от света, для определения фармакокинетики. Пропорцию меченных CFSE красных клеток крови в цельной крови определяют методом проточной цитометрии. Пять микролитров цельной крови разбавляют в 1 мл PBS, 0,5% BSA, и каждый образец проводят трижды (отсчитывая 10000 клеток в FL-1; цитометр FC500, Beckman Coulter). Оценку выживания красных клеток крови, нагруженных ADI, получают путем добавления части эритроцитов, нагруженных ADI, меченных CFSE, в различные моменты времени к части эритроцитов, нагруженных ADI, меченных CFSE, в T0 + 15 мин (контроль, 100%). Различные проценты, полученные для каждого момента времени, указаны на графике, изображенном на фигуре 2, причем таким образом иллюстрируется доля нагруженных ADI эритроцитов в кровообращении со временем.The ERY-ADI 6 mouse product is labeled with CFSE (fluorescent) and intravenously administered to C57BL/6 mice. At each time point (D0 + 15 min, D0 + 6 h, D1, D2, D5, D9, D13 and D16), 3 mice are sacrificed, blood is collected in a tube with lithium heparinate and kept at +4°C, protected from light, to determine pharmacokinetics. The proportion of CFSE-labeled red blood cells in whole blood is determined by flow cytometry. Five microliters of whole blood is diluted in 1 ml PBS, 0.5% BSA, and each sample is run three times (counting 10,000 cells in FL-1; FC500 cytometer, Beckman Coulter). The survival score of ADI-loaded red blood cells is obtained by adding a fraction of ADI-loaded CFSE-labeled erythrocytes at various time points to a fraction of CFSE-labeled ADI-loaded erythrocytes at T0 + 15 min (control, 100%). The different percentages obtained for each time point are indicated in the graph shown in Figure 2, thus illustrating the proportion of ADI-loaded erythrocytes in circulation over time.

На основании вычисления периода полувыведения, меченные CFSE эритроциты, инкапсулирующие ADI, имеют период полувыведения от 18 до 22 дней.Based on half-life calculation, CFSE-labeled ADI-encapsulating erythrocytes have a half-life of 18 to 22 days.

Пример 6. Фармакодинамика эритроцитов, инкапсулирующих ADI, на мышах C57BL/6Example 6 Pharmacodynamics of ADI Encapsulating RBCs in C57BL/6 Mice

Продукт ERY-ADI 6 эритроцитов, инкапсулирующих фермент ADI, инъецируют внутривенно мышам C57BL/6 в дозе 8 мл/кг. В каждый момент времени (D0 + 15 мин, D0 + 6 час, D1, D2, D5, D9, D13 и D16) умерщвляют 3 мышей, собирают кровь в пробирки с гепаринатом лития и хранят при +4°C для определения уровней L-аргинина в плазме.The ERY-ADI product 6 erythrocytes encapsulating the ADI enzyme was injected intravenously into C57BL/6 mice at a dose of 8 ml/kg. At each time point (D0 + 15 min, D0 + 6 h, D1, D2, D5, D9, D13 and D16) 3 mice are sacrificed, blood is collected in lithium heparinate tubes and stored at +4°C to determine L- plasma arginine.

Как видно на фигуре 3, полное истощение L-аргинина в плазме наблюдают в течение 13 дней сразу же (т.е. через 15 минут) после введения эритроцитов, инкапсулирующих фермент ADI. В самый последний момент исследования (т.е., через 16 дней) 2 мыши из 3 отображают полное истощение L-аргинина в плазме. Уровень L-аргинина в плазме у третьей мыши составляет 13 мкМ – значительно ниже, чем физиологическая концентрация L-аргинина в плазме в этом исследовании (100 ± 25 мкМ).As can be seen in figure 3, complete depletion of L-arginine in plasma is observed within 13 days immediately (ie 15 minutes) after administration of erythrocytes encapsulating the ADI enzyme. At the very last point of the study (ie, 16 days later), 2 out of 3 mice display complete depletion of plasma L-arginine. The plasma L-arginine level in the third mouse is 13 µM, significantly lower than the physiological plasma L-arginine concentration in this study (100 ± 25 µM).

Пример 7. Введение эритроцитов, инкапсулирующих ADI, мышам с недостаточностью аргиназы (1-ое исследование)Example 7 Administration of ADI Encapsulating RBCs to Arginase Deficient Mice (1st Study)

Проводят исследование in vivo с помощью мышиной модели недостаточности аргиназы (полное описание см. в Sin et al., 2013, PLOS One, vol. 8 (11)). Эти мыши лишены активности аргиназы 1 и проявляют тяжелые патобиохимические аспекты гипераргининемии, обычно видимые у людей. Гипераргининемия (или недостаточность аргиназы) запускается 5 инъекциями тамоксифена. Концентрации аргинина в крови начинают возрастать через несколько дней после последней инъекции тамоксифена. Для того, чтобы показать эффективность мышиного продукта ERY-ADI 4 для снижения уровня L-аргинина в крови на этой мышиной модели, ERY-ADI 4 (4 и 8 мл/кг) и ненагруженные эритроциты (8 мл/кг) инъецируют внутривенно 15 мышам с недостаточностью аргиназы через 7 дней после последней инъекции тамоксифена. Кровь собирают в день (D1) и двумя днями позднее (D3) после введения трех продуктов. Результаты этого исследования in vivo представлены на фигурах 4 и 5 и в таблице 4 ниже.An in vivo study was performed using a mouse model of arginase deficiency (for a full description, see Sin et al., 2013, PLOS One, vol. 8 (11)). These mice lack arginase 1 activity and exhibit the severe pathobiochemical aspects of hyperargininemia commonly seen in humans. Hyperargininemia (or arginase deficiency) is triggered by 5 injections of tamoxifen. Arginine concentrations in the blood begin to rise a few days after the last injection of tamoxifen. In order to demonstrate the efficacy of the mouse product ERY-ADI 4 in reducing blood levels of L-arginine in this mouse model, ERY-ADI 4 (4 and 8 ml/kg) and unloaded erythrocytes (8 ml/kg) were injected intravenously into 15 mice. with arginase deficiency 7 days after the last injection of tamoxifen. Blood is collected on the day (D1) and two days later (D3) after the administration of the three products. The results of this in vivo study are presented in Figures 4 and 5 and in Table 4 below.

Таблица 4. Сводка результатов исследования in vivo ERY-ADI 4 на мышиной модели недостаточности аргиназы. Показано, в %, снижение уровней аргиназы в крови. Отрицательные числа показывают возрастание уровней аргининаTable 4. Summary of the results of the in vivo study of ERY-ADI 4 in a mouse model of arginase deficiency. It is shown, in %, a decrease in the levels of arginase in the blood. Negative numbers indicate an increase in arginine levels

% снижения
(L-арг. в крови)
% reduction
(L-arg. in the blood)
Ложно нагруженные эритроциты (8 мл/кг)Falsely loaded erythrocytes (8 ml/kg) ERY-ADI 4
(4 мл/кг)
ERY-ADI 4
(4 ml/kg)
ERY-ADI 4
(8 мл/кг)
ERY-ADI 4
(8 ml/kg)
D1D1 -10%-ten% 60%60% 92%92% D3D3 -30%-thirty% 7%7% 73%73%

Как видно из этой таблицы и на фиг.4, эритроциты, инкапсулирующие ADI, когда введены в дозе 4 мл/кг, снижают L-аргинин в крови на 60% и на 7% в 1 и 3 дни после инъекции, соответственно. Когда вводят двойную дозу (8 мл/кг), действие эритроцитов, инкапсулирующих ADI, на патологический уровень L-аргинина в крови впечатляющее; на следующий день после инъекции уровень L-аргинина у этой мышиной модели больше, чем в 10 раз ниже, чем базовая концентрация L-аргинина (35 ± 22 мкМ против 452 ± 45 мкМ, что соответствует снижению в крови на 92%). Через три (3) дня после введения продукта ERY-ADI 4 уровень L-аргинина в крови все еще в 4 раза ниже, чем патобиохимический уровень (119 ± 57 мкМ против 452 ± 45 мкМ, что соответствует снижению в крови на 73%). Однако, когда вводят ненагруженные эритроциты, снижение L-аргинина в крови не наблюдают. Напротив, уровень L-аргинина в крови еще повышается, показывая, что ненагруженные эритроциты не оказывают действия на биохимическое течение заболевания.As can be seen from this table and Figure 4, ADI-encapsulating erythrocytes, when administered at a dose of 4 ml/kg, reduced blood L-arginine by 60% and 7% on days 1 and 3 post-injection, respectively. When a double dose (8 ml/kg) is administered, the effect of ADI-encapsulating erythrocytes on abnormal blood levels of L-arginine is impressive; the day after injection, the level of L-arginine in this mouse model is more than 10 times lower than the baseline concentration of L-arginine (35 ± 22 μM vs. 452 ± 45 μM, corresponding to a decrease in blood by 92%). Three (3) days after administration of the ERY-ADI 4 product, the blood L-arginine level is still 4 times lower than the pathobiochemical level (119 ± 57 μM vs. 452 ± 45 μM, corresponding to a 73% decrease in blood levels). However, when unloaded erythrocytes are administered, no decrease in blood L-arginine is observed. On the contrary, the level of L-arginine in the blood still increases, indicating that unloaded erythrocytes have no effect on the biochemical course of the disease.

В то же время анализируют сывороточный аммиак, так как конверсия L-аргинина ADI приводит к образованию цитруллина и аммиака. Как видно на фигуре 5, не наблюдают заметных изменений уровней аммиака, когда мышей обрабатывают эритроцитами, инкапсулирующими ADI, или ненагруженными эритроцитами.At the same time, serum ammonia is analyzed, since the conversion of L-arginine ADI leads to the formation of citrulline and ammonia. As seen in Figure 5, no noticeable changes in ammonia levels are observed when mice are treated with ADI encapsulating erythrocytes or unloaded erythrocytes.

Пример 8. Введение эритроцитов, инкапсулирующих ADI, мышам с недостаточностью аргиназы (второе исследование)Example 8 Administration of ADI Encapsulating RBCs to Arginase Deficient Mice (Second Study)

Для того чтобы подтвердить, что мышиный продукт ERY-ADI снижает уровень L-аргинина в крови на этой мышиной модели, проводят второе исследование на мышах, обработанных тамоксифеном согласно примеру 7. Продукт ERY-ADI инъецируют внутривенно через 3 дня после последней инъекции тамоксифена. Планируют одно или два внутривенных введения ERY-ADI (по 8 мл/кг) (группы 2 и 3 соответственно). Контрольной группе вводят свободную форму фермента ADI (группа 4). Частью исследования является вторая контрольная группа, состоящая из мышей с аргиназной активностью (группа 1).In order to confirm that the ERY-ADI mouse product reduces blood levels of L-arginine in this mouse model, a second study was performed in mice treated with tamoxifen according to Example 7. The ERY-ADI product was injected intravenously 3 days after the last tamoxifen injection. One or two intravenous injections of ERY-ADI (8 ml/kg) are planned (groups 2 and 3, respectively). The control group is administered the free form of the ADI enzyme (group 4). Part of the study is a second control group consisting of mice with arginase activity (Group 1).

Кровь собирают в день (D3) и неделей позднее (день 10). В день умерщвления мышей также собирают кровь (день 13).Blood is collected on the day (D3) and a week later (Day 10). On the day of sacrifice, mice are also bled (day 13).

Результаты второго исследования in vivo представлены на фигуре 6.The results of the second in vivo study are shown in Figure 6.

Во-первых, уровни аргинина в крови в этом втором исследовании ниже, поскольку авторы изменили схему, относящуюся к инъекциям тамоксифена. В этом исследовании введение ERY-ADI запланировано через 3 дня вместо 7 дней после последней инъекции тамоксифена, что приводит к более низкому базовому уровню аргинина в крови.First, blood levels of arginine are lower in this second study because the authors changed the schedule regarding tamoxifen injections. In this study, ERY-ADI administration is scheduled 3 days instead of 7 days after the last tamoxifen injection, resulting in lower baseline blood arginine levels.

Как видно на фигуре 6, эритроциты, инкапсулирующие ADI, когда вводятся в дозе 8 мл/кг, снижают уровень L-аргинина в крови на 81% и 77% по сравнению с базовыми уровнями для групп 2 и 3, соответственно, в день 10 (т.е., через 7 дней после введения). Второе введение ERY-ADI планировалось после сбора крови в день 10. Через десять (10) дней после введения снижение аргинина в крови все еще весьма значительное с процентами снижения приблизительно 82% и 68% для группы 2 и группы 3, соответственно, по сравнению с базовыми уровнями. Напротив, не наблюдают снижения аргинина в крови у мышей, инъецированных свободной формой ADI в день 10 (группа 4). Напротив, концентрация аргинина в крови достигает 349 мкМ, отражая возрастание уровня аргинина в крови у мышиной модели недостаточности аргиназы. Нельзя было измерить уровень L-аргинина в крови в день 13 в группе 4, так как все животные погибли до 2-ой инъекции свободной формы ADI.As seen in Figure 6, ADI-encapsulating RBCs, when administered at a dose of 8 ml/kg, reduced blood levels of L-arginine by 81% and 77% compared to baseline levels for groups 2 and 3, respectively, on day 10 ( i.e., 7 days after administration). A second administration of ERY-ADI was planned after blood collection on day 10. Ten (10) days post-administration, the reduction in blood arginine is still quite significant with percentage reductions of approximately 82% and 68% for group 2 and group 3, respectively, compared to base levels. In contrast, no decrease in blood arginine was observed in mice injected with free form ADI on day 10 (group 4). In contrast, the blood arginine concentration reaches 349 µM, reflecting the increase in blood arginine levels in the mouse model of arginase deficiency. Blood levels of L-arginine could not be measured on day 13 in group 4 as all animals died before the 2nd injection of free form ADI.

Втрое исследование подтвердило результаты, полученные в первом исследовании, с некоторыми дополнительными сведениями о фармакокинетике продукта ERY-ADI, когда его вводили мышам с недостаточностью аргиназы. Одно единственное введение позволяет снизить аргинин в крови в течение по меньшей мере 10 дней, и вторая инъекция продукта ERY-ADI не приводит к какому-либо побочному действию на этой мышиной модели.The second study confirmed the results of the first study with some additional information on the pharmacokinetics of the ERY-ADI product when administered to arginase deficient mice. One single injection allowed for a decrease in blood arginine for at least 10 days, and a second injection of the ERY-ADI product did not result in any side effects in this mouse model.

Пример 9. Введение эритроцитов, инкапсулирующих ADI, мышам с недостаточностью аргиназы (третье исследование)Example 9 Administration of ADI Encapsulating RBCs to Arginase Deficient Mice (Third Study)

Так как не наблюдали выживания, когда введение ERY-ADI выполняли через 3 дня после последней инъекции тамоксифена, запланировано третье исследование с важным изменением в схеме введения. ERY-ADI инъецируют внутривенно в день перед первой инъекцией тамоксифена (день 0). В этом исследовании последнюю инъекцию тамоксифена выполняют в день 5. Планируют одно или два внутривенных введения ERY-ADI (группы 2 и 3, соответственно). Группа 1 является контрольной группой, состоящей из мышей с недостаточностью аргиназы, которым вводят пустые эритроциты (RBC) (т.е., переработанные RBC без ADI). Кровь собирают в день 0, день 11, день 14 (перед вторым введением ERY-ADI), и когда мышей умерщвляют в отношении потери избыточной массы тела (идентифицируют как «окончание исследования»).Since no survival was observed when ERY-ADI administration was performed 3 days after the last tamoxifen injection, a third study is planned with an important change in administration schedule. ERY-ADI is injected intravenously on the day before the first tamoxifen injection (day 0). In this study, the last injection of tamoxifen is given on day 5. One or two intravenous injections of ERY-ADI are scheduled (groups 2 and 3, respectively). Group 1 is a control group consisting of arginase deficient mice administered empty red blood cells (RBCs) (ie, processed RBCs without ADI). Blood is collected on day 0, day 11, day 14 (before the second administration of ERY-ADI), and when mice are sacrificed for loss of excess body weight (identified as "end of study").

Как видно на фигуре 7, эритроциты, инкапсулирующие ADI, когда вводятся в дозе 8 мл/кг, снижают L-аргинин в крови на 71,4% и 78,7%, по сравнению с уровнями в группе 1, в группах 2 и 3, соответственно, в день 11 (т.е., через 11 дней после введения). В день 14 перед вторым введением ERY-ADI (только для группы 3) общий аргинин в крови все еще снижен на 27,3% и 29,3% в группах 2 и 3, соответственно, по сравнению с группой 1. Напротив, не наблюдают снижения аргинина в крови у мышей, инъецированных пустыми RBC (группа 1). В этой группе общая концентрация аргинина в крови достигает 844 мкМ в конце исследования, что отражает повышение общего аргинина в крови у этой мышиной модели недостаточности аргиназы.As seen in Figure 7, ADI-encapsulating erythrocytes, when administered at a dose of 8 ml/kg, reduced blood L-arginine by 71.4% and 78.7% compared to levels in group 1, groups 2 and 3 , respectively, on day 11 (ie, 11 days after administration). On day 14 before the second administration of ERY-ADI (group 3 only), total blood arginine is still reduced by 27.3% and 29.3% in groups 2 and 3, respectively, compared to group 1. In contrast, no decrease in blood arginine in mice injected with empty RBCs (group 1). In this group, the total blood arginine concentration reaches 844 μM at the end of the study, reflecting the increase in total blood arginine in this mouse model of arginase deficiency.

Когда ERY-ADI повторно инъецируют в день 14 (группа 3), уровень общего аргинина в крови измеряют несколькими днями позднее, на время умерщвления по этическим соображениям (идентифицируют как «окончание исследования»). Аргинин в крови еще снижается после второго введения ERY-ADI, но мышей с недостаточностью аргиназы должны умерщвлять из-за значительной потери массы тела.When ERY-ADI is re-injected on day 14 (group 3), total blood arginine is measured a few days later, at the time of ethical sacrifice (identified as "end of study"). Blood arginine is still reduced after the second administration of ERY-ADI, but arginase deficient mice must be euthanized due to significant body weight loss.

Это третье исследование подтверждает результаты первых двух исследований с некоторыми дополнительными сведениями о фармакодинамике продукта ERY-ADI при инъецировании мышам с недостаточностью аргиназы. Одно введение дает снижение аргинина в крови у этой мышиной модели в течение по меньшей мере 11 дней, и вторая инъекция ERY-ADI дает продленное снижение аргинина в крови в течение по меньшей мере 17 дней (продолжительность жизни первой мыши, которую умертвили по этическим соображениям).This third study confirms the results of the first two studies with some additional information on the pharmacodynamics of the ERY-ADI product when injected into arginase deficient mice. One injection produces a reduction in blood arginine in this mouse model for at least 11 days, and a second injection of ERY-ADI produces an extended reduction in blood arginine for at least 17 days (lifespan of the first mouse that was ethically euthanized) .

Однако из-за жестокости этой мышиной модели выживание не наблюдают после 15 дней после последней инъекции тамоксифена, какое-бы число введений ERY-ADI не выполняли.However, due to the severity of this mouse model, survival is not observed beyond 15 days after the last tamoxifen injection, no matter how many ERY-ADI injections are performed.

Пример 10. Получение красных клеток крови человека, инкапсулирующих аргининдеиминазуExample 10 Preparation of Human Red Blood Cells Encapsulating Arginine Deiminase

Мешок (pouch) лишенных лейкоцитов человеческих RBC (предоставленных “Etablissement français du sang”) подвергают трем промывкам 0,9% NaCl. Раствор аргининдеиминазы (ADI) аккуратно оттаивают и добавляют к суспензии RBC, и получают конечную концентрацию с гематокритом 60%, с содержанием 3 или 5 мг/мл ADI. Суспензию гомогенизируют, загружают в гемодиализатор при скорости потока 90 мл/час и диализуют против гипотонического раствора при 30 мОсмол/кг. Затем суспензию восстанавливают гипертоническим раствором и затем инкубируют в течение 30 минут при 30°C. После 3 промывок в 0,9% NaCl, 0,2% глюкозы, суспензию помещают в консервирующий раствор AS3 (NaCl, NaH2PO4, лимонная кислота, Na-цитарат, аденин и глюкоза, осмоляльность 288 мосм/кг и pH 5,88). Полученные продукты характеризуют в день 0, день 1 и день x. Гематологические характеристики получают с помощью ветеринарной автоматической установки (Sysmex, PocH-100iV).A pouch of leukocyte-deprived human RBCs (provided by Etablissement français du sang) was subjected to three washes with 0.9% NaCl. The arginine deiminase (ADI) solution is gently thawed and added to the RBC suspension to give a final concentration of 60% hematocrit, containing 3 or 5 mg/ml ADI. The suspension is homogenized, loaded into a hemodialyzer at a flow rate of 90 ml/hour and dialyzed against a hypotonic solution at 30 mOsmol/kg. The suspension is then reconstituted with hypertonic saline and then incubated for 30 minutes at 30°C. After 3 washes in 0.9% NaCl, 0.2% glucose, the suspension is placed in AS3 preservative solution (NaCl, NaH 2 PO 4 , citric acid, Na-citrate, adenine and glucose, osmolality 288 mosm/kg and pH 5, 88). The products obtained are characterized on day 0, day 1 and day x. Hematological characteristics are obtained using a veterinary automatic unit (Sysmex, PocH-100iV).

Важно отметить, что в раскрытые композиции и суспензии RBC-инкапсулированная аргининдеиминидаза (ADI) не добавляют (или в этом нет необходимости) магний, железо или другие кофакторы фермента. В отличие от препаратов некапсулированной ADI, которые могут использовать магний или другие кофакторы, присутствующие в кровотоке субъекта, ADI по настоящему раскрытию, как правило, ограниваются тем, что содержится в RBC. Для того, чтобы решить эту проблему, Заявитель специально выбрал независимую от кофакторов ADI (например, M. arginini) для гарантии длительной in vivo активности ADI, без необходимости добавлять продукты с магнием или другим кофактором. Заявитель представляет, что можно эффективно использовать другие независимые от кофакторов ADI при практическом использовании раскрытого изобретения.It is important to note that the disclosed compositions and suspensions of RBC-encapsulated arginine deiminidase (ADI) do not (or need not) add magnesium, iron, or other enzyme cofactors. Unlike non-encapsulated ADI formulations, which may use magnesium or other cofactors present in the subject's bloodstream, the ADIs of the present disclosure are generally limited to those found in RBCs. In order to address this issue, Applicant specifically chose a cofactor-independent ADI (eg, M. arginini) to ensure long-term in vivo activity of the ADI, without the need to add magnesium or other cofactor products. Applicant represents that other cofactor-independent ADIs can be effectively used in the practice of the disclosed invention.

При использовании в настоящем описании «независимая от кофакторов ADI» обозначает ADI, которая не зависит от кофакторов фермента, таких как витамины, провитамины, предшественники витаминов или ионы металлов (например, магния, железа, марганца и т.д.). При использовании в настоящем описании «магнийнезависимая ADI» обозначает ADI, которая не зависит от магния для поддержания своей ферментативной активности.As used herein, "cofactor-independent ADI" means an ADI that is independent of enzyme cofactors such as vitamins, provitamins, vitamin precursors, or metal ions (eg, magnesium, iron, manganese, etc.). As used herein, "magnesium independent ADI" means an ADI that is independent of magnesium to maintain its enzymatic activity.

Результаты. Гематологические и биохимические характеристики 6 конечных продуктов в день 0 (день изготовления) собраны ниже в таблице 5: три изготовлены с концентрацией ADI 3 мг/мл и три с концентрацией ADI 5 мг/мл, выраженной в отношении суспензии RBC до диализа. Все продукты ERY-ADI получают из одной и той же партии ADI. Устойчивость in vitro оценивают в день 0, день 1 (таблица 6) и день 7 (таблица 7).Results. The hematological and biochemical characteristics of the 6 end products on day 0 (day of manufacture) are summarized in Table 5 below: three manufactured at 3 mg/mL ADI concentration and three at 5 mg/mL ADI concentration, expressed in terms of pre-dialysis RBC suspension. All ERY-ADI products come from the same ADI lot. In vitro resistance is assessed on day 0, day 1 (table 6) and day 7 (table 7).

Таблица 5. Гематологические и биохимические характеристики ERY-ADI для VI (день 0)Table 5. Hematological and biochemical characteristics of ERY-ADI for VI (day 0)

Figure 00000003
Figure 00000003

Независимо от концентрации ADI перед захватом, выход захвата хорошо воспроизводится (от 27,3 до 33,7%).Regardless of the pre-capture ADI concentration, the capture yield is well reproducible (27.3 to 33.7%).

Таблица 6. Гематологические и биохимические характеристики ERY-ADI для VI (день 1)

Figure 00000004
Table 6. Hematological and biochemical characteristics of ERY-ADI for VI (Day 1)
Figure 00000004

Таблица 7. Гематологические и биохимические характеристики ERY-ADI для VI (день 7)Table 7. Hematological and biochemical characteristics of ERY-ADI for VI (Day 7)

Figure 00000005
Figure 00000005

Захват аргининдеиминазы человеческими красными клетками крови оказывается хорошо воспроизводимым процессом. Основные параметры устойчивы в день 0 и день 1 (например, внеклеточный гемоглобин, внеклеточная и внутриклеточная активность фермента, гематокрит, объем тельца). В день 7 измеренные параметры показывают, что продукт ERY-ADI очень устойчив in vitro, независимо от концентрации ADI, добавленной перед процессом захвата (внедрения).The uptake of arginine deiminase by human red blood cells appears to be a highly reproducible process. Key parameters are stable at day 0 and day 1 (eg, extracellular hemoglobin, extracellular and intracellular enzyme activity, hematocrit, body volume). On day 7, the measured parameters show that the ERY-ADI product is very stable in vitro, regardless of the concentration of ADI added before the capture (implementation) process.

Вывод. Аргининдеиминазу (ADI; EC номер 3.5.3.6), захваченную красными клетками крови (RBC), получают с использованием запатентованной Erytech технологической платформы ERYCAPS®. Захват терапевтических ферментов красными клетками крови может обеспечить длительную терапевтическую активность с пониженной токсичностью.Conclusion. Arginine deiminase (ADI; EC number 3.5.3.6) captured by red blood cells (RBC) is produced using Erytech's patented ERYCAPS® technology platform. The uptake of therapeutic enzymes by red blood cells can provide long-term therapeutic activity with reduced toxicity.

Внедрение аргининдеиминазы в красные клетки крови (продукт ERY-ADI) существенно улучшает фармакологические свойства фермента, снижение L-аргинина в плазме полное за 15 минут после введения и длится в течение 13 дней.The introduction of arginine deiminase into red blood cells (ERY-ADI product) significantly improves the pharmacological properties of the enzyme, the decrease in plasma L-arginine is complete within 15 minutes after administration and lasts for 13 days.

Инъецированный мышам с недостаточностью аргиназы ERY-ADI показывает впечатляющую эффективность в отношении очень высоких концентраций L-аргинина в крови, которую показывают эти мыши. Действительно, через 24 часа после введения концентрация L-аргинина в крови снижается на 52 и 92%, когда инъецируют 4 или 8 мл/кг, соответственно. Через три дня после введения уровень L-аргинина в крови остается сниженным на 19 и 73%. Кроме того, несмотря на продуцирование аммиака аргининдеиминазой, сывороточный уровень остается сравнимым с уровнем контроля ненагруженных RBC.Injected into arginase deficient mice, ERY-ADI shows impressive efficacy against the very high blood levels of L-arginine that these mice show. Indeed, 24 hours after administration, the concentration of L-arginine in the blood is reduced by 52% and 92% when 4 or 8 ml/kg are injected, respectively. Three days after administration, the level of L-arginine in the blood remains reduced by 19 and 73%. In addition, despite the production of ammonia by arginine deiminase, the serum level remains comparable to the control level of unloaded RBCs.

Такие результаты подтверждаются во втором исследовании, в котором одно введение дает снижение аргинина в крови в течение по меньшей мере 10 дней, и вторая инъекция ERY-ADI хорошо переносится мышами с недостаточностью аргиназы.These results are confirmed in a second study in which a single injection resulted in a reduction in blood arginine for at least 10 days, and a second injection of ERY-ADI was well tolerated in arginase deficient mice.

Внедрение аргининдеиминазы в красные клетки крови человека выполняется успешно с хорошей воспроизводимостью и устойчивостью in vitro.Introduction of arginine deiminase into human red blood cells is successful with good reproducibility and stability in vitro.

На основании таких результатов ERY-ADI представляется способным противодействовать первичному биохимическому нарушению редкому генетическому заболеванию недостаточности аргиназы.Based on these results, ERY-ADI appears to be able to counteract the primary biochemical disorder, the rare genetic arginase deficiency disease.

Теперь изобретение будет описываться в следующих далее нумерованных абзацах.The invention will now be described in the following numbered paragraphs.

1. Фармацевтическая композиция, включающая аргининдеиминазу (ADI), инкапсулированную в эритроцитах, и, необязательно, фармацевтически приемлемый носитель, для применения при лечении недостаточности аргиназы-1, причем предпочтительно композиция способна снижать патологические уровни аргинина в плазме или цельной крови у пациента или субъекта, страдающего от недостаточности аргиназы-1 (Arg1), до нормальных физиологических или почти физиологических уровней аргинина в плазме или цельной крови, причем предпочтительно композиция способна снижать патологические уровни аргинина по меньшей мере примерно на 20, 30, 40, 50, 60, 70 или примерно 80% в течение периода по меньшей мере примерно 6, 7, 8, 9, 10 или 11 дней после введения одной дозы композиции;1. A pharmaceutical composition comprising arginine deiminase (ADI) encapsulated in erythrocytes, and optionally a pharmaceutically acceptable carrier, for use in the treatment of arginase-1 deficiency, wherein preferably the composition is capable of reducing abnormal plasma or whole blood levels of arginine in a patient or subject, suffering from arginase-1 (Arg1) deficiency to normal physiological or near physiological levels of arginine in plasma or whole blood, and preferably the composition is capable of reducing pathological levels of arginine by at least about 20, 30, 40, 50, 60, 70, or about 80% over a period of at least about 6, 7, 8, 9, 10, or 11 days after administration of a single dose of the composition;

причем необязательно ADI является одной, любой комбинацией или всеми из следующих ADI: независимая от кофакторов, магнийнезависимая, железонезависимая, независимая от витаминов, независимая от провитаминов; иwherein the ADI is optionally one, any combination, or all of the following ADIs: cofactor independent, magnesium independent, iron independent, vitamin independent, provitamin independent; and

причем необязательно композиция характеризуется любым или всеми из следующих интервалов величин указанных параметров:and optionally the composition is characterized by any or all of the following ranges of values of these parameters:

гематокрит (%): примерно 48 – примерно 51;hematocrit (%): about 48 - about 51;

объем тельца (фл): примерно 82 – примерно 88;body volume (fl): about 82 - about 88;

гемоглобин телец (г/дл): примерно 72 – примерно 30;calf hemoglobin (g/dl): about 72 - about 30;

число эритроцитов (106/мкл): примерно 5,5 – примерно 6,2;number of erythrocytes (10 6 / μl): about 5.5 - about 6.2;

общий гемоглобин (г/дл): примерно 13,0 – примерно 14,5;total hemoglobin (g/dl): about 13.0 - about 14.5;

внеклеточный Hb (г/дл): примерно 0,1 – примерно 0,2;extracellular Hb (g / dl): about 0.1 - about 0.2;

концентрация ADI в эритроцитах (мг/мл RBC): примерно 0,8 – примерно 1,6;concentration of ADI in erythrocytes (mg / ml RBC): about 0.8 - about 1.6;

активность ADI в эритроцитах (Е/мл): примерно 42 – примерно 49 или примерно 65 – примерно 74;ADI activity in erythrocytes (U/ml): about 42 - about 49 or about 65 - about 74;

внеклеточная активность (%): примерно 0,0 – примерно 4,0;extracellular activity (%): about 0.0 - about 4.0;

внутриклеточная активность (%): примерно 96 – примерно 100; и/илиintracellular activity (%): about 96 - about 100; and/or

выход захвата ADI (%): примерно 27 – примерно 34.ADI capture output (%): approx. 27 - approx. 34.

2. Фармацевтическая композиция для применения согласно абзацу 1, причем указанная композиция представляет собой суспензию, имеющую осмолярность от 270 до 350 мОсм/л.2. Pharmaceutical composition for use according to paragraph 1, said composition being a suspension having an osmolarity of 270 to 350 mOsm/l.

3. Фармацевтическая композиция для применения согласно абзацу 1 или 2, причем фармацевтически приемлемый носитель представляет собой консервирующий раствор, включающий NaCl и аденин.3. A pharmaceutical composition for use according to paragraph 1 or 2, wherein the pharmaceutically acceptable carrier is a preservative solution comprising NaCl and adenine.

4. Фармацевтическая композиция для применения согласно любому из абзацев 1-3, причем указанная ADI является ADI из M. arginini.4. A pharmaceutical composition for use according to any one of paragraphs 1-3, wherein said ADI is an ADI from M. arginini.

5. Фармацевтическая композиция для применения согласно любому из абзацев 1-4, причем ADI включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.5. A pharmaceutical composition for use according to any of paragraphs 1-4, wherein the ADI comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a variant or fragment thereof.

6. Фармацевтическая композиция для применения согласно абзацу 5, причем указанный вариант включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.6. A pharmaceutical composition for use according to paragraph 5, wherein said variant comprises an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

7. Фармацевтическая композиция для применения согласно абзацам 5 или 6, причем указанный вариант или фрагмент сохраняет биологическую активность ADI, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.7. A pharmaceutical composition for use according to paragraphs 5 or 6, wherein said variant or fragment retains the biological activity of an ADI having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

8. Фармацевтическая композиция для применения согласно любому из абзацев 1-7, причем концентрация инкапсулированной ADI составляет от 0,1 до 7 мг/мл.8. Pharmaceutical composition for use according to any one of paragraphs 1-7, wherein the concentration of encapsulated ADI is from 0.1 to 7 mg/ml.

9. Фармацевтическая композиция для применения согласно любому из абзацев 1-8, причем фармацевтическая композиция упакована в дозе, имеющей объем от 10 до 250 мл.9. A pharmaceutical composition for use according to any of paragraphs 1-8, wherein the pharmaceutical composition is packaged in a dose having a volume of 10 to 250 ml.

10. Фармацевтическая композиция для применения согласно абзацу 9, причем количество инкапсулированной ADI в одной дозе для пациента составляет от 0,01 мг/кг до 500 мг/кг инкапсулированной ADI на кг массы тела указанного пациента.10. Pharmaceutical composition for use according to paragraph 9, wherein the amount of encapsulated ADI in a single dose for a patient is from 0.01 mg/kg to 500 mg/kg of encapsulated ADI per kg of body weight of said patient.

11. Суспензия эритроцитов, инкапсулирующих ADI из M. arginini.11. Suspension of erythrocytes encapsulating ADI from M. arginini.

12. Суспензия по абзацу 11, причем указанная ADI включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.12. Suspension according to paragraph 11, wherein said ADI comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or a variant or fragment thereof.

13. Суспензия по абзацу 12, причем указанный вариант включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.13. The suspension of paragraph 12, wherein said variant includes an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.

14. Фармацевтическая композиция, включающая суспензию согласно любому из абзацев 11-13, для применения при лечении недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза и лечения ангиогенез-ассоциированных заболеваний.14. A pharmaceutical composition comprising a suspension according to any of paragraphs 11-13, for use in the treatment of arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, the inhibition of angiogenesis, and the treatment of angiogenesis-associated diseases.

15. Способ лечения недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза и лечения ангиогенез-ассоциированных заболеваний, включающий введение пациенту или субъекту, нуждающемуся в этом, композиции или суспензии по любому из абзацев 1-14.15. A method of treating arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, treating or preventing septic shock, inhibiting angiogenesis, and treating angiogenesis-associated diseases, comprising administering to a patient or subject in need thereof a composition or suspension according to any one of paragraphs 1-14.

16. Способ снижения патологических уровней аргинина в плазме до нормальных физиологических уровней в плазме у пациента или субъекта, хронически страдающего от указанных патологических уровней аргинина в плазме, включающий стадию введения более одной дозы композиции или суспензии по любому из абзацев 1-14.16. A method of reducing abnormal plasma arginine levels to normal physiological plasma levels in a patient or subject chronically suffering from said abnormal plasma arginine levels, comprising the step of administering more than one dose of a composition or suspension according to any one of paragraphs 1-14.

17. Способ по абзацу 16, причем патологические уровни аргинина в плазме являются избыточными примерно в 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590 или 600 мкМ.17. The method of paragraph 16, wherein abnormal plasma levels of arginine are in excess of about 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360 , 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590 or 600 µM.

18. Способ по абзацу 16 или 17, причем пациент или субъект имеет известную мутацию Arg1 или показывает меньше, чем примерно 5% активность аргиназы или по существу отсутствие активности аргиназы.18. The method of paragraph 16 or 17, wherein the patient or subject has a known Arg1 mutation or exhibits less than about 5% arginase activity or substantially no arginase activity.

19. Способ по абзацу 16 или 17, причем патологические уровни аргинина в плазме по меньшей мере примерно в 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или больше раз выше, чем у здоровых субъектов, не страдающих от патологических уровней аргинина в плазме.19. The method of paragraph 16 or 17, wherein the abnormal plasma arginine levels are at least about 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or more times higher than in healthy subjects not suffering from abnormal plasma arginine levels.

20. Способ по любому из абзацев 16-19, причем одной дозы композиции или суспензии достаточно для поддержания непатологических нормальных физиологических уровней аргинина в плазме в течение по меньшей мере примерно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12 недель.20. The method of any one of paragraphs 16-19, wherein a single dose of the composition or suspension is sufficient to maintain non-pathologically normal physiological plasma levels of arginine for at least about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , 10, 11 or 12 weeks.

21. Способ по любому из абзацев 16-20, причем для поддержания физиологических уровней аргинина в плазме композицию или суспензию необходимо вводить только один раз каждые 2 недели или один раз каждые 4 недели.21. The method of any one of paragraphs 16-20, wherein the composition or suspension need only be administered once every 2 weeks or once every 4 weeks to maintain physiological plasma levels of arginine.

Далее изобретение будет описываться в следующей далее формуле изобретения без ограничений.Further, the invention will be described in the following claims without limitation.

--->--->

СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙSEQUENCE LIST

<110> ERYTECH PHARMA<110> ERYTECH PHARMA

<120> Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use<120> Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use

in treating Cancer and Arginase-1 Deficiencyin treating Cancer and Arginase-1 Deficiency

<130> BET 17L3041<130> BET 17L3041

<160> 1 <160> 1

<170> PatentIn version 3.5<170>PatentIn version 3.5

<210> 1<210> 1

<211> 410<211> 410

<212> PRT<212> PRT

<213> Mycoplasma arginini<213> Mycoplasma arginini

<400> 1<400> 1

Met Ser Val Phe Asp Ser Lys Phe Lys Gly Ile His Val Tyr Ser Glu Met Ser Val Phe Asp Ser Lys Phe Lys Gly Ile His Val Tyr Ser Glu

1 5 10 151 5 10 15

Ile Gly Glu Leu Glu Ser Val Leu Val His Glu Pro Gly Arg Glu Ile Ile Gly Glu Leu Glu Ser Val Leu Val His Glu Pro Gly Arg Glu Ile

20 25 30 20 25 30

Asp Tyr Ile Thr Pro Ala Arg Leu Asp Glu Leu Leu Phe Ser Ala Ile Asp Tyr Ile Thr Pro Ala Arg Leu Asp Glu Leu Leu Phe Ser Ala Ile

35 40 45 35 40 45

Leu Glu Ser His Asp Ala Arg Lys Glu His Lys Gln Phe Val Ala Glu Leu Glu Ser His Asp Ala Arg Lys Glu His Lys Gln Phe Val Ala Glu

50 55 60 50 55 60

Leu Lys Ala Asn Asp Ile Asn Val Val Glu Leu Ile Asp Leu Val Ala Leu Lys Ala Asn Asp Ile Asn Val Val Glu Leu Ile Asp Leu Val Ala

65 70 75 80 65 70 75 80

Glu Thr Tyr Asp Leu Ala Ser Gln Glu Ala Lys Asp Lys Leu Ile Glu Glu Thr Tyr Asp Leu Ala Ser Gln Glu Ala Lys Asp Lys Leu Ile Glu

85 90 95 85 90 95

Glu Phe Leu Glu Asp Ser Glu Pro Val Leu Ser Glu Glu His Lys Val Glu Phe Leu Glu Asp Ser Glu Pro Val Leu Ser Glu Glu His Lys Val

100 105 110 100 105 110

Val Val Arg Asn Phe Leu Lys Ala Lys Lys Thr Ser Arg Glu Leu Val Val Val Arg Asn Phe Leu Lys Ala Lys Lys Thr Ser Arg Glu Leu Val

115 120 125 115 120 125

Glu Ile Met Met Ala Gly Ile Thr Lys Tyr Asp Leu Gly Ile Glu Ala Glu Ile Met Met Ala Gly Ile Thr Lys Tyr Asp Leu Gly Ile Glu Ala

130 135 140 130 135 140

Asp His Glu Leu Ile Val Asp Pro Met Pro Asn Leu Tyr Phe Thr Arg Asp His Glu Leu Ile Val Asp Pro Met Pro Asn Leu Tyr Phe Thr Arg

145 150 155 160145 150 155 160

Asp Pro Phe Ala Ser Val Gly Asn Gly Val Thr Ile His Tyr Met Arg Asp Pro Phe Ala Ser Val Gly Asn Gly Val Thr Ile His Tyr Met Arg

165 170 175 165 170 175

Tyr Lys Val Arg Gln Arg Glu Thr Leu Phe Ser Arg Phe Val Phe Ser Tyr Lys Val Arg Gln Arg Glu Thr Leu Phe Ser Arg Phe Val Phe Ser

180 185 190 180 185 190

Asn His Pro Lys Leu Ile Asn Thr Pro Trp Tyr Tyr Asp Pro Ser Leu Asn His Pro Lys Leu Ile Asn Thr Pro Trp Tyr Tyr Asp Pro Ser Leu

195 200 205 195 200 205

Lys Leu Ser Ile Glu Gly Gly Asp Val Phe Ile Tyr Asn Asn Asp Thr Lys Leu Ser Ile Glu Gly Gly Asp Val Phe Ile Tyr Asn Asn Asp Thr

210 215 220 210 215 220

Leu Val Val Gly Val Ser Glu Arg Thr Asp Leu Gln Thr Val Thr Leu Leu Val Val Gly Val Ser Glu Arg Thr Asp Leu Gln Thr Val Thr Leu

225 230 235 240 225 230 235 240

Leu Ala Lys Asn Ile Val Ala Asn Lys Glu Cys Glu Phe Lys Arg Ile Leu Ala Lys Asn Ile Val Ala Asn Lys Glu Cys Glu Phe Lys Arg Ile

245 250 255 245 250 255

Val Ala Ile Asn Val Pro Lys Trp Thr Asn Leu Met His Leu Asp Thr Val Ala Ile Asn Val Pro Lys Trp Thr Asn Leu Met His Leu Asp Thr

260 265 270 260 265 270

Trp Leu Thr Met Leu Asp Lys Asp Lys Phe Leu Tyr Ser Pro Ile Ala Trp Leu Thr Met Leu Asp Lys Asp Lys Phe Leu Tyr Ser Pro Ile Ala

275 280 285 275 280 285

Asn Asp Val Phe Lys Phe Trp Asp Tyr Asp Leu Val Asn Gly Gly Ala Asn Asp Val Phe Lys Phe Trp Asp Tyr Asp Leu Val Asn Gly Gly Ala

290 295 300 290 295 300

Glu Pro Gln Pro Val Glu Asn Gly Leu Pro Leu Glu Gly Leu Leu Gln Glu Pro Gln Pro Val Glu Asn Gly Leu Pro Leu Glu Gly Leu Leu Gln

305 310 315 320 305 310 315 320

Ser Ile Ile Asn Lys Lys Pro Val Leu Ile Pro Ile Ala Gly Glu Gly Ser Ile Ile Asn Lys Lys Pro Val Leu Ile Pro Ile Ala Gly Glu Gly

325 330 335 325 330 335

Ala Ser Gln Met Glu Ile Glu Arg Glu Thr His Phe Asp Gly Thr Asn Ala Ser Gln Met Glu Ile Glu Arg Glu Thr His Phe Asp Gly Thr Asn

340 345 350 340 345 350

Tyr Leu Ala Ile Arg Pro Gly Val Val Ile Gly Tyr Ser Arg Asn Glu Tyr Leu Ala Ile Arg Pro Gly Val Val Ile Gly Tyr Ser Arg Asn Glu

355 360 365 355 360 365

Lys Thr Asn Ala Ala Leu Glu Ala Ala Gly Ile Lys Val Leu Pro Phe Lys Thr Asn Ala Ala Leu Glu Ala Ala Gly Ile Lys Val Leu Pro Phe

370 375 380 370 375 380

His Gly Asn Gln Leu Ser Leu Gly Met Gly Asn Ala Arg Cys Met Ser His Gly Asn Gln Leu Ser Leu Gly Met Gly Asn Ala Arg Cys Met Ser

385 390 395 400385 390 395 400

Met Pro Leu Ser Arg Lys Asp Val Lys Trp Met Pro Leu Ser Arg Lys Asp Val Lys Trp

405 410 405 410

<---<---

Claims (34)

1. Применение фармацевтической композиции, включающей инкапсулированную в эритроциты аргининдеиминазу, независимую от ко-фактора, и фармацевтически приемлемый носитель, для лечения недостаточности аргиназы-1.1. Use of a pharmaceutical composition comprising an erythrocyte-encapsulated co-factor-independent arginine deiminase and a pharmaceutically acceptable carrier for the treatment of arginase-1 deficiency. 2. Применение по п. 1, причем указанная композиция представляет собой суспензию, имеющую осмолярность от 270 до 350 мОсм/л.2. Use according to claim 1, wherein said composition is a suspension having an osmolarity of 270 to 350 mOsm/l. 3. Применение по п. 1 или 2, причем фармацевтически приемлемый носитель представляет собой консервирующий раствор, включающий NaCl и аденин.3. Use according to claim 1 or 2, wherein the pharmaceutically acceptable carrier is a preservative solution comprising NaCl and adenine. 4. Применение по любому из пп. 1-3, причем указанная аргининдеиминаза является аргининдеиминазой из Mycoplasma arginini.4. Application according to any one of paragraphs. 1-3, wherein said arginine deiminase is arginine deiminase from Mycoplasma arginini . 5. Применение по любому из пп. 1-4, причем аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.5. Application according to any one of paragraphs. 1-4, wherein the arginine deiminase comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a variant or fragment thereof. 6. Применение по п. 5, причем указанная аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.6. Use according to claim 5, wherein said arginine deiminase comprises an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 7. Применение по п. 5 или 6, причем указанный вариант или фрагмент сохраняет биологическую активность аргининдеиминазы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.7. Use according to claim 5 or 6, wherein said variant or fragment retains the biological activity of an arginine deiminase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 8. Применение по любому из пп. 1-7, причем концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет от 0,1 до 7 мг/мл.8. Application according to any one of paragraphs. 1-7, wherein the concentration of encapsulated arginine deiminase is from 0.1 to 7 mg/ml. 9. Применение по любому из пп. 1-8, причем фармацевтическая композиция имеет объем от 10 до 250 мл.9. Application according to any one of paragraphs. 1-8, wherein the pharmaceutical composition has a volume of 10 to 250 ml. 10. Применение по п. 9, причем количество инкапсулированной аргининдеиминазы в объеме от 10 до 250 мл составляет от 0,01 мг/кг до 500 мг/кг инкапсулированной аргининдеиминазы на кг массы тела пациента.10. Use according to claim 9, wherein the amount of encapsulated arginine deiminase in a volume of 10 to 250 ml is from 0.01 mg/kg to 500 mg/kg of encapsulated arginine deiminase per kg of patient body weight. 11. Применение суспензии эритроцитов, в которые инкапсулирована кофактор-независимая аргининдеиминаза, в лечении недостаточности аргиназы-1 для снижения уровней аргинина в плазме или крови пациента, страдающего от дефицита аргиназы-1, по крайней мере на 50, 60, 70 или 80% в течение по крайней мере 6, 7, 8, 9, 10 или 11 дней после введения.11. Use of a suspension of erythrocytes encapsulated with cofactor-independent arginine deiminase in the treatment of arginase-1 deficiency to reduce plasma or blood levels of arginine in a patient suffering from arginase-1 deficiency by at least 50%, 60%, 70% or 80% in for at least 6, 7, 8, 9, 10 or 11 days after administration. 12. Применение по п. 11, причем указанная аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.12. Use according to claim 11, wherein said arginine deiminase comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a variant or fragment thereof. 13. Применение по п. 12, причем указанный вариант включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.13. Use according to claim 12, wherein said variant comprises an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 14. Применение по любому из пп. 11-13 для лечения недостаточности аргиназы-1 или аргининзависимых раковых заболеваний, лечения или предупреждения септического шока, ингибирования ангиогенеза и лечения ангиогенез-ассоциированных заболеваний.14. Application according to any one of paragraphs. 11-13 for the treatment of arginase-1 deficiency or arginine-dependent cancers, the treatment or prevention of septic shock, the inhibition of angiogenesis, and the treatment of angiogenesis-associated diseases. 15. Способ лечения недостаточности аргиназы-1, включающий введение фармацевтической композиции, включающей аргининдеиминазу, инкапсулированную в эритроциты, и фармацевтически приемлемый носитель.15. A method for treating arginase-1 deficiency, comprising administering a pharmaceutical composition comprising arginine deiminase encapsulated in erythrocytes and a pharmaceutically acceptable carrier. 16. Способ по п. 15, причем указанная композиция представляет собой суспензию, имеющую осмолярность от 270 до 350 мОсм/л.16. The method of claim 15, wherein said composition is a suspension having an osmolarity of 270 to 350 mOsm/L. 17. Способ по п. 15 или 16, причем фармацевтически приемлемый носитель представляет собой консервирующий раствор, включающий NaCl и аденин.17. The method of claim 15 or 16, wherein the pharmaceutically acceptable carrier is a preservative solution comprising NaCl and adenine. 18. Способ по любому из пп. 15-17, причем указанная аргининдеиминаза является аргининдеиминазой из Mycoplasma arginini.18. The method according to any one of paragraphs. 15-17, wherein said arginine deiminase is arginine deiminase from Mycoplasma arginini . 19. Способ по любому из пп. 15-18, причем аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.19. The method according to any one of paragraphs. 15-18, wherein the arginine deiminase comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a variant or fragment thereof. 20. Способ по п. 19, причем указанный вариант включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.20. The method of claim 19, wherein said variant comprises an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 21. Способ по п. 19 или 20, причем указанный вариант или фрагмент сохраняет биологическую активность аргининдеиминазы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.21. The method according to claim 19 or 20, wherein said variant or fragment retains the biological activity of an arginine deiminase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 22. Способ по любому из пп. 15-21, причем концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет от 0,1 до 7 мг/мл.22. The method according to any one of paragraphs. 15-21, wherein the concentration of encapsulated arginine deiminase is from 0.1 to 7 mg/ml. 23. Способ по любому из пп. 15-22, причем фармацевтическая композиция имеет объем от 10 до 250 мл.23. The method according to any one of paragraphs. 15-22, wherein the pharmaceutical composition has a volume of 10 to 250 ml. 24. Способ по п. 23, причем количество инкапсулированной аргининдеиминазы в одной дозе для пациента составляет от 0,01 мг/кг до 500 мг/кг инкапсулированной аргининдеиминазы на кг массы тела указанного пациента.24. The method according to claim 23, wherein the amount of encapsulated arginine deiminase in a single dose for a patient is from 0.01 mg/kg to 500 mg/kg of encapsulated arginine deiminase per kg of body weight of said patient. 25. Применение эритроцитов, в которые инкапсулирована аргининдеиминаза, для получения лекарственного средства для лечения недостаточности аргиназы-1.25. Use of erythrocytes encapsulated with arginine deiminase for the preparation of a drug for the treatment of arginase-1 deficiency. 26. Применение по п. 25, причем указанные эритроциты находятся в суспензии, имеющей осмолярность от 270 до 350 мОсм/л.26. Use according to claim 25, wherein said erythrocytes are in suspension having an osmolarity of 270 to 350 mOsm/l. 27. Применение по п. 25 или 26, причем суспензия включает консервирующий раствор, включающий NaCl и аденин.27. Use according to claim 25 or 26, wherein the suspension comprises a preservative solution comprising NaCl and adenine. 28. Применение по любому из пп. 25-27, причем указанная аргининдеиминаза является аргининдеиминазой из Mycoplasma arginini.28. Application according to any one of paragraphs. 25-27, wherein said arginine deiminase is arginine deiminase from Mycoplasma arginini . 29. Применение по любому из пп. 25-28, причем аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1 или ее вариант или фрагмент.29. Application according to any one of paragraphs. 25-28, wherein the arginine deiminase comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a variant or fragment thereof. 30. Применение по п. 29, причем указанная аргининдеиминаза включает аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 80% идентична аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.30. Use according to claim 29, wherein said arginine deiminase comprises an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 31. Применение по п. 29 или 30, причем указанный вариант или фрагмент сохраняет биологическую активность аргининдеиминазы, имеющей аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1.31. Use according to claim 29 or 30, wherein said variant or fragment retains the biological activity of an arginine deiminase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 32. Применение по любому из пп. 25-31, причем концентрация инкапсулированной аргининдеиминазы составляет от 0,1 до 7 мг/мл.32. Application according to any one of paragraphs. 25-31, wherein the concentration of encapsulated arginine deiminase is 0.1 to 7 mg/mL. 33. Применение по любому из пп. 25-32, причем эритроциты находятся в суспензии, имеющей объем от 10 до 250 мл.33. Application according to any one of paragraphs. 25-32, wherein the erythrocytes are in suspension having a volume of 10 to 250 ml. 34. Применение по п. 33, причем количество инкапсулированной аргининдеиминазы составляет от 0,01 мг/кг до 500 мг/кг инкапсулированной аргининдеиминазы на кг массы тела пациента.34. Use according to claim 33, wherein the amount of encapsulated arginine deiminase is from 0.01 mg/kg to 500 mg/kg of encapsulated arginine deiminase per kg of patient body weight.
RU2020108594A 2017-08-31 2018-06-29 Arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, and their use in treatment of cancer and arginase-1 deficiency RU2773220C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17306122.7 2017-08-31
EP17306122.7A EP3449935A1 (en) 2017-08-31 2017-08-31 Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use in treating cancer and arginase-1 deficiency
JP2017-254383 2017-12-28
JP2017254383A JP7278708B2 (en) 2017-08-31 2017-12-28 Arginine deiminases incorporated into red blood cells and their use in the treatment of cancer and arginase-1 deficiency
PCT/EP2018/067679 WO2019042628A1 (en) 2017-08-31 2018-06-29 Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use in treating cancer and arginase-1 deficiency

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020108594A RU2020108594A (en) 2021-08-30
RU2020108594A3 RU2020108594A3 (en) 2021-09-09
RU2773220C2 true RU2773220C2 (en) 2022-05-31

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0414007A2 (en) * 1989-08-02 1991-02-27 Japan Energy Corporation A novel arginine deiminase, its manufacturing method and an anti-cancer agent containing this enzyme as an effective ingredient
US5372942A (en) * 1992-02-10 1994-12-13 Coriell Institute For Medical Research Protease K resistant arginine deiminase, its method of preparation and its use as an anti-neoplastic agent
EP1011717A1 (en) * 1997-01-31 2000-06-28 Enzon, Inc. Arginine deiminase derived from mycoplasma arthritidis and polymer conjugates containing the same
WO2006114691A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Erytech Pharma Erythrocytes containing arginine deiminase
RU2015141932A (en) * 2013-03-15 2017-04-26 Поларис Груп ARGININDEYMINASE WITH REDUCED CROSS REACTIVITY TO ADI-PEG 20 ANTIBODIES FOR TREATMENT OF CANCER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0414007A2 (en) * 1989-08-02 1991-02-27 Japan Energy Corporation A novel arginine deiminase, its manufacturing method and an anti-cancer agent containing this enzyme as an effective ingredient
US5372942A (en) * 1992-02-10 1994-12-13 Coriell Institute For Medical Research Protease K resistant arginine deiminase, its method of preparation and its use as an anti-neoplastic agent
EP1011717A1 (en) * 1997-01-31 2000-06-28 Enzon, Inc. Arginine deiminase derived from mycoplasma arthritidis and polymer conjugates containing the same
WO2006114691A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Erytech Pharma Erythrocytes containing arginine deiminase
RU2015141932A (en) * 2013-03-15 2017-04-26 Поларис Груп ARGININDEYMINASE WITH REDUCED CROSS REACTIVITY TO ADI-PEG 20 ANTIBODIES FOR TREATMENT OF CANCER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GAY F. et al., Abstract 4812: Arginine deiminase loaded in erythrocytes: a promising formulation for L-arginine deprivation therapy in cancers // Cancer Res. 2016. Vol. 76 (14 Supplement). Abstract 4812. SIN Y.Y. et al., Arginase-1 deficiency // J Mol Med (Berl). 2015. Vol. 93(12). P. 1287-1296. MORRIS S.M., Jr. Arginases and Arginine Deficiency Syndromes // Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2012. Vol. 15(1). P. 64-70. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6563958B2 (en) Pharmaceutical composition comprising red blood cells encapsulating PLP-dependent enzyme and its cofactor
EP3025728B1 (en) Method for purifying prokaryotic phenylalanine ammonia-lyase variants
Yew et al. Erythrocytes encapsulated with phenylalanine hydroxylase exhibit improved pharmacokinetics and lowered plasma phenylalanine levels in normal mice
EP3007715B1 (en) Composition of erythrocytes encapsulating phenylalanine hydroxylase and therapeutic use thereof
JP2019059768A (en) CYSTATHIONINE β SYNTHASE ENZYME FOR TREATING HOMOCYSTINURIA
KR101535791B1 (en) Improved iduronate-2-sulfatase and use thereof
US20110171268A1 (en) Uricase compositions and methods of use
WO2021239046A1 (en) Rhfgf21 fusion protein, polynucleotide encoding rhfgf21 fusion protein, composition containing rhfgf21 fusion protein, and use of rhfgf21 fusion protein
AU2024203333A1 (en) Formulations comprising recombinant acid alpha-glucosidase
RU2773220C2 (en) Arginine deiminase encapsulated in erythrocytes, and their use in treatment of cancer and arginase-1 deficiency
WO2019042628A1 (en) Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use in treating cancer and arginase-1 deficiency
US20220193208A1 (en) Arginine deiminase encapsulated inside erythrocytes and their use in treating cancer and arginase-1 deficiency
AU2018381224A1 (en) Extracellular redox enzyme system to alleviate disease
CN114712490B (en) Formulations comprising recombinant acid alpha-glucosidase
KR20230047335A (en) Treatment of homocystinuria and hyperhomocysteinemia with cystathionine-gamma-lyase