WO2024177535A1 - Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа - Google Patents

Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа Download PDF

Info

Publication number
WO2024177535A1
WO2024177535A1 PCT/RU2024/050043 RU2024050043W WO2024177535A1 WO 2024177535 A1 WO2024177535 A1 WO 2024177535A1 RU 2024050043 W RU2024050043 W RU 2024050043W WO 2024177535 A1 WO2024177535 A1 WO 2024177535A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ids
hir
fab
compound
dose
Prior art date
Application number
PCT/RU2024/050043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Рахим Рахманкулыевич ШУКУРОВ
Елизавета Вячеславовна РЕШЕТНИК
Равиль Авгатович ХАМИТОВ
Александр Михайлович ШУСТЕР
Original Assignee
Акционерное общество "ГЕНЕРИУМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2023104014A external-priority patent/RU2814280C1/ru
Application filed by Акционерное общество "ГЕНЕРИУМ" filed Critical Акционерное общество "ГЕНЕРИУМ"
Publication of WO2024177535A1 publication Critical patent/WO2024177535A1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46Hydrolases (3)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/26Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against hormones ; against hormone releasing or inhibiting factors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)

Definitions

  • the invention relates to the field of biotechnology, specifically to a pharmaceutical composition and a method for preventing and treating lysosomal enzyme deficiency in a subject, which can be used in medicine.
  • the present invention relates to a HIR-Fab-IDS compound used for the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease which is mucopolysaccharidosis type II, wherein the subject is administered at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound from 1 to 12 mg/kg, to a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease which is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises the HIR-Fab-IDS compound, as well as to a method for the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage
  • Lysosomal storage diseases are a group of rare (orphan) hereditary metabolic diseases caused by the absence or deficiency of lysosomal enzymes involved in the breakdown of complex molecules.
  • lysosomal storage diseases are distinguished: 1) mucopolysaccharidoses; 2) lipidoses (sphingolipidoses - GM1- and OM2-gangliosidoses, Gaucher disease, galactosialidosis, Farber granulomatosis, leukodystrophies, Niemann-Pick disease types A and B, etc.); 3) mucolipidoses, 4) glycoproteinoses (fucosidosis, sialidosis, mannosidosis, glycogen storage disease type II - Pompe disease, Danon disease, etc.): 5) neuronal ceroid lipofuscinoses: 6) other storage diseases (Niemann-Pick disease type C, Wolman disease, cholesterol storage disease, cystinosis, Sala disease, pycnodysostosis, etc.).
  • Mucopolysaccharidoses are a group of nine (I-IX, with intermediate forms ⁇ 14) metabolic diseases caused by more than 40 genetic disorders leading to the absence or functional insufficiency of a number of lysosomal enzymes involved in the hydrolytic breakdown of glycosaminoglycans (mucopolysaccharides).
  • Glycosaminoglycans are oligosaccharides involved in the formation of bones, cartilage, ligaments, cornea, skin, connective tissue and synovial fluid (Burrow T. A. et al, 2013).
  • Mucopolysaccharidosis type I is caused by a deficiency of the lysosomal enzyme, a-L- iduroidase. This deficiency results in the accumulation of mucopolysaccharides, especially dermatan sulfate, in tissues and organs. The accumulation of excess dermatan sulfate leads to the gradual development of numerous morphological abnormalities in tissues and organs. Mucopolysaccharidosis type I is characterized by an autosomal recessive type of inheritance.
  • hematopoietic stem cell transplantation hematopoietic stem cell transplantation
  • ERT enzyme replacement therapy
  • HSCT is used to treat only severe forms of MPS type I - Hurler syndrome, which allows for correction of the deficiency of the enzyme a-L-iduronidase and, in turn, leads to a significant improvement in the patient's condition, although some severe complications of the disease do not regress completely.
  • HSCT should be performed as early as possible, before the onset of severe neurological disorders. Despite the improvement in the patient's condition, HSCT is accompanied by a high risk of serious post-transplant complications and is a complex, multi-stage, high-cost procedure.
  • ERT is safe, well tolerated by patients, does not cause severe adverse effects and leads to the decomposition of non-hydrolyzed substrate. Possible rare reactions to the administration of the drug are due to the formation of antibodies against the administered protein, but they are not constant and, as a rule, are quickly stopped by standard drugs.
  • the principle of ERT is based on the restoration of the level of enzymatic activity sufficient for the hydrolysis of accumulated substrates and for the prevention of their further accumulation.
  • Mucopolysaccharidosis type II (MPS II, Hunter syndrome), unlike all other forms of mucopolysaccharidoses, which have an autosomal recessive type of inheritance, is the only form of mucopolysaccharidoses with an X-linked recessive type of inheritance.
  • MPS II is a progressive pathology of lysosomal accumulation, heterogeneous in clinical manifestations, arising due to the deficiency of the enzyme iduronate-2-sulfatase (idursulfase).
  • This enzyme is normally involved in the degradation of the mucopolysaccharides dermatan sulfate and heparan sulfate due to the hydrolytic cleavage of the O-linked sulfate group. Accordingly, in the case of MPS II, the main pathogenetic mechanism is associated with the progressive accumulation of dermatan and heparan sulfates in lysosomes.
  • MPS II The most common clinical symptoms of MPS II are mental retardation, enlarged tongue, characteristic facial skeletal abnormalities, alopecia, dental malformations, restrictive lung disease, hepatosplenomegaly, heart valve abnormalities, bone and joint abnormalities, and severe short stature.
  • Progressive neurological disorders accompanied by hydrocephalus and increased intracranial pressure are also common. Fatal outcome usually occurs during the second or third decade of life, most often due to respiratory and/or cardiac failure. It is important to emphasize that the disease progresses with involvement of the nervous system in the pathological process, including decreased intelligence.
  • “Elaprase®” (INN: idursulfase) ("Scheyer”, USA) is a medical product representing recombinant human iduronate-2-sulfatase. This enzyme is responsible for the hydrolysis of C2-sulfate ester bonds of iduronic acid residues, which are part of the glucosaminoglycans (mucopolysaccharides) dermatan sulfate and heparan sulfate (Burrow T. A. el al., 2013).
  • the usual regimen for the administration of "Elaprase®” is 0.5 mg/kg of body weight, once a week; administration is carried out by intravenous infusion for 3 hours (the infusion time can be gradually reduced to 1 hour).
  • Idursulfase contains two disulfide bonds and eight N-linked glycosylation sites occupied by complex high mannose oligosaccharides.
  • M6P residues in the oligosaccharide chains allows the recombinant enzyme to bind to M6P receptors on the surface of target cells, which leads to the internalization of this enzyme into cells and its internalization into lysosomes, where it ensures the degradation of lysosomal mucopolysaccharides (Muenzer J., et al., Genet. Med. 2006 Aug; 8(8):465 - 473).
  • the task of developing a therapeutic compound, a pharmaceutical composition and a method for prevention or treatment that could be used to treat a lysosomal storage disease such as MPS type II and that would retain the functional properties of the corresponding therapeutic enzyme, while demonstrating high activity and improved ability to be transported to lysosomes of tissue cells of various organs, including lysosomes of nervous tissue cells, and would allow for a significant improvement in the quality and duration of life of patients with MPS type II is relevant.
  • the above-mentioned problems are successfully solved in the present invention, which relates to a compound, a pharmaceutical composition, intended for the treatment of a lysosomal storage disease, containing a therapeutic enzyme and a transport element, connected to each other directly or by means of a linker, wherein said transport element is a Fab fragment of immunoglobulin IgG, specific for an epitope in the insulin receptor.
  • the invention is based on the unexpected discovery that the transport element, which is a Fab fragment of immunoglobulin IgG, specific for an epitope in the insulin receptor, connected directly or via a linker with a therapeutic enzyme, unexpectedly leads to an improvement in the ability of the enzyme to be transported to lysosomes of various organs and tissues, including lysosomes of nervous tissue cells, while the enzymatic activity of the compound remains at a high level.
  • a transport element which is a Fab fragment of immunoglobulin IgG, specific for an epitope in the insulin receptor (human insulin receptor, or HIR), connected directly or via a linker to a therapeutic enzyme
  • HIR human insulin receptor
  • the HIR-Fab-IDS compound was found to penetrate into the patient's brain tissue 2 times better than the HIR-Mab-IDS compound.
  • the HIR-Fab-IDS compound was found to restore IDS enzymatic function in the patient's brain tissue by 98%.
  • the dose at which the compound is safe and effective for subjects suffering from lysosomal storage disease, mucopolysaccharidosis type P, and requiring therapy is indicated.
  • a more effective pharmaceutical composition and/or administration regimen for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having mucopolysaccharidosis type P has been developed.
  • a more effective administration regimen taking into account increased doses, has been developed for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject with human mucopolysaccharidosis type P with neurologic component.
  • a more effective administration regimen and/or pharmaceutical composition has been developed, taking into account increased doses, for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having mucopolysaccharidosis type II with a neurological component, related to the neuropathic form in humans.
  • the first object of the present invention is a HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II.
  • an object of the present invention is a HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID N0:2 and the second amino acid sequence SEQ ID N0:4, used for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the subject is administered at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound from 1 to 12 mg/kg.
  • HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, used for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease, wherein the subject is administered at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound, wherein the dose is selected from the group consisting of 3 mg/kg, 6 mg/kg, 12 mg/kg of the HIR-Fab-IDS compound.
  • the subject of the present invention is a HIR-Fab-IDS compound used for the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease, wherein the lysosomal storage disease is mucopolysaccharidosis type II or mucopolysaccharidosis type II with a neurological component, related to the neuropathic form.
  • the subject of the present invention is a HIR-Fab-IDS compound used for the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease, which is mucopolysaccharidosis type II, wherein the subject is a human.
  • Another object of the invention is a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises a HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, wherein the HIR-Fab-IDS compound is administered to the subject at least in one dose selected from the group consisting of 3 mg/kg, 6 mg/kg, 12 mg/kg of the HIR-Fab-IDS compound.
  • the invention relates to a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises a HIR-Fab-IDS compound, wherein the pharmaceutical composition further comprises sodium chloride, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, sodium hydroxide, polysorbate.
  • the invention relates to a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises a HIR-Fab-IDS compound, wherein the pharmaceutical composition further comprises a HIR-Fab-IDS compound 5.3 mg, sodium chloride in an amount of 8.0 mg, sodium dihydrogen phosphate dihydrate in an amount of 3.12 mg, sodium hydroxide to adjust the pH to pH 6.0, polysorbate 20 in an amount of 0.2 mg, water for injection up to 1.0 ml.
  • the invention relates to a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises a HIR-Fab-IDS compound, wherein the lysosomal storage disease is mucopolysaccharidosis type II with a neurological component related to the neuropathic form.
  • the invention relates to a pharmaceutical composition for use in the prevention or treatment of a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, wherein the composition comprises a HIR-Fab-IDS compound, wherein the subject is a human.
  • Another object of the invention is a method for preventing or treating a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, comprising administering to the patient at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, wherein the dose is selected from the group consisting of 3 mg/kg, 6 mg/kg, 12 mg/kg of the HIR-Fab-IDS compound.
  • the invention relates to a method for preventing or treating a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, comprising administering to the patient at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, wherein the HIR-Fab-IDS compound in the pharmaceutical composition is administered intravenously for 3 hours once a week.
  • the invention relates to a method for preventing or treating a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, comprising administering to the patient at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence SEQ ID NO:4, wherein the lysosomal storage disease is mucopolysaccharidosis type II with a neurological component related to the neuropathic form.
  • the invention relates to a method for preventing or treating a lysosomal enzyme deficiency in a subject having a lysosomal storage disease that is mucopolysaccharidosis type II, comprising administering to the patient at least one dose of the HIR-Fab-IDS compound represented by the first amino acid sequence of SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence of SEQ ID NO:4, wherein the subject is a human.
  • the approach of the present invention can also be used to treat other lysosomal storage diseases, in particular to treat other types of mucopolysaccharidosis, such as mucopolysaccharidosis type III (Sanfilippo syndrome), including mucopolysaccharidosis type IIIA, type IIIB, type IIIS and type PGO; mucopolysaccharidosis type IV (Morquio syndrome), including mucopolysaccharidosis type IVA and type IVB; mucopolysaccharidosis type VI (Maroteaux-Lamy syndrome), mucopolysaccharidosis type VII (Sly syndrome) and mucopolysaccharidosis type IX.
  • mucopolysaccharidosis type III Sefilippo syndrome
  • mucopolysaccharidosis type IV (Morquio syndrome), including mucopolysaccharidosis type IVA and type IVB
  • mucopolysaccharidosis heparan sulfamidase - in mucopolysaccharidosis type IIIA, N-acetyl glucosaminidase - in mucopolysaccharidosis type IIIB, heparan-a-glucosaminid-N-acetyltransferase - in mucopolysaccharidosis type IIIC, N-acetylglucosamine-6-sulfatase - in mucopolysaccharidosis type PGO, galactose-6-sulfate sulfatase - in mucopolysaccharidosis type IVA, ⁇ -galactosidase - in mucopolysaccharidosis
  • ⁇ -glucuronidase for mucopolysaccharidosis type VH and hyaluronidase for mucopolysaccharidosis type IX.
  • the amino acid sequences of these therapeutic enzymes can be obtained using any of a number of computer programs known in the art, such as BLAST or FASTA, etc. Both BLAST and FASTA allow offline and online searching (see Ausubel et al., 1999 ibid, pages 7-58-7-60, National Center for Biotechnology Information website, National Institutes of Health website).
  • the approach of the present invention may also be used to treat lysosomal storage diseases other than mucopolysaccharidoses by using a different lysosomal enzyme in place of aL-iduronidase or iduronate-2-sulfatase, the deficiency of which is experienced by patients with the corresponding lysosomal storage disease.
  • the approach of the present invention may be used, in particular, to treat amino acid metabolism disorders, such as cystinosis; to treat carbohydrate metabolism disorders, such as glycogen storage diseases, in particular Pompe disease; sphingolipid metabolism disorders and other lipid storage diseases, in particular, GM2 gangliosidosis, including Sandhoff disease and Tau-Sachs disease; other gangliosidoses, in particular GMi gangliosidosis and mucolipidosis IV; other sphingolipidoses, in particular Fabry disease, Gaucher disease, Krabbe disease, Niemann-Pick disease, Farber syndrome, metachromic leukodystrophy and multiple sulfatase deficiency; neuronal lipofuscinosis, in particular Batten disease, Bielschowsky-Jansky disease, Kufs disease, Spielmeyer-Vogt disease; other lipid storage disorders, in particular Wolman disease, and for the treatment of glycoprotein metabolism disorders including mu
  • amino acid sequence of the corresponding enzyme is attached directly or via a linker to the transport element instead of iduronate-2-sulfatase.
  • Figure 1 shows a representative autoradiogram of a male cynomolgus macaque recorded 2 hours after a single intravenous injection of [ 125 I]-HIR-Fab-IDS at a nominal dose level of 0.0020 mg/kg body weight, with numbers indicating:
  • Figure 2 shows a representative autoradiogram of a male cynomolgus macaque recorded 2 hours after a single intravenous injection of [ 125 I]-HIR-Mab-IDS at a nominal dose level of 0.0015 mg/kg body weight, with numbers indicating:
  • FIG. 3 shows a representative autoradiogram of a male cynomolgus macaque recorded 2 hours after a single intravenous injection of [ 125 I]-IDS (control) at a nominal dose level of 0.0010 mg/kg body weight, with numbers indicating:
  • Fig. 4 shows the level of GAG in the urine of animals during the study. Individual values. The following are indicated in Latin letters in Fig. 4:
  • mice 3.0 mg/kg.
  • Fig. 5 shows the liver weight in animals of the study groups. I - wild-type group; II - knockout animals of the control group; III - knockout animals, 0.3 mg/kg; IV - knockout animals, 1.0 mg/kg; V - knockout animals, 3.0 mg/kg. Individual values.
  • Fig. 6 shows the level of iduronate-2-sulfatase activity in the plasma of experimental animals.
  • I - group wild type I - group wild type
  • II - group - knockout animals of the control group III - knockout animals, 0.3 mg/kg
  • IV - knockout animals 1.0 mg/kg
  • V - knockout animals 3.0 mg/kg.
  • Fig. 7 shows the serum concentrations of the HIR-FAB-IDS compound in patient 1001 determined during the dose escalation step.
  • the NICO of the method is 50 ng/mL.
  • Fig. 8 shows the dynamics of the concentration of heparan sulfate in the CSF when using different doses of the drug.
  • the term "compound” is understood in the broadest sense as at least one molecule that is a conjugate, a fusion protein, a fusion antibody, a hybrid protein, a fusion protein, a protein construct, a protein complex, etc.
  • a compound intended for the treatment of a lysosomal storage disease comprising a therapeutic enzyme and a transport element linked to each other directly or via a linker, wherein the transport element is a Fab fragment of immunoglobulin IgGl consisting of the light chains of immunoglobulin IgGl to the insulin receptor (SEQ ID NO:2) and the heavy chain with idursulfase (SEQ ID NO:4)
  • the term “comprising” means a compound that includes the listed elements, without excluding others.
  • the terms "therapeutic enzyme” and “enzyme” are synonymous and refer to an enzyme for the treatment of diseases arising due to the absence, deficiency, dysfunction of the enzyme, etc., while the subject suffering from diseases can be treated by ERT, enzyme administration, etc.
  • the enzyme can be an enzyme for treating diseases that can arise due to the absence, deficiency, and dysfunction of the lysosomal enzyme, but is not limited to it.
  • a therapeutic enzyme that is part of the compound of the present description encompasses any enzyme that has a therapeutic effect on a lysosomal storage disease, including, but not limited to, ⁇ -glucosidase, ⁇ -galactosidase, galactose-6-sulfatase, acid ceramidase, acid sphingomyelinase, galactocerebrosidase, arylsulfatase A, ⁇ -hexosaminidase A, ⁇ -hexosaminidase B, renapnH-N-sulfatase, a-D-mannosidase, ⁇ -glucuronidase, N-acetylgalactosamine-6-sulfatase, lysosomal acid lipase, a-N-acetyl-D-glucosaminidase (NAGLU), glucocerebrosidase, butyrylcholinesterase
  • the therapeutic enzyme includes enzymes such as agalsidase, imiglucerase, galsulfase, iduronate-2-sulfatase and a-L-iduronidase.
  • the therapeutic enzyme is iduronate-2-sulfatase or a-L-iduronidase.
  • the present description may also cover any therapeutic enzyme, without limitation, regardless of the type or origin of the enzyme.
  • the term "iduronate-2-sulfatase”, as well as “idursulfase”, “IDS”, “IDS”, “I2S” means a recombinant analogue of the lysosomal enzyme iduronate-2-sulfatase, which normally hydrolyzes the O-linked sulfate group of mucopolysaccharides - dermatan and heparan sulfates.
  • the term “iduronate-2-sulfatase” can be used interchangeably with the term “idursulfase”.
  • HIR-Fab-IDS as well as “rlDS-FAB-H1", “rHIR-FAB-IDS”, “rIDS-FAB-HIR” and “rHIR-FAB-IDS” are synonymous and denote a recombinant iduronate-2-sulfatase fusion protein covalently linked to a Fab fragment of a monoclonal antibody to the human insulin receptor.
  • HIR-Fab-IDS means, but is not limited to, iduronate-2-sulfatase with a fragment of a monoclonal antibody to the human insulin receptor.
  • the HIR-Fab-IDS variants are represented by a first amino acid sequence selected from SEQ ID NO:2, 8, 9, 10 or 11, and a second amino acid sequence selected from SEQ ID NO:4, 5, 12, 13, 14 or 15.
  • the HIR-Fab-IDS is represented by the first amino acid sequence of SEQ ID NO:2 and the second amino acid sequence of SEQ ID NO:4.
  • HIR-Mab-IDS is a recombinant iduronate-2-sulfatase fusion protein covalently linked to a full-length monoclonal antibody to the human insulin receptor.
  • the HIR-Mab-IDS variants are those according to US patent document US8834874 B2, 09/16/2014.
  • HIR-Mab-IDS is represented by the amino acid sequence of the product according to the AGT-182 project of ArmaGen Technologies Inc.
  • a-L-iduronidase as well as “iduronidase”, “laronidase”, “IDUA” means an enzyme involved in the hydrolysis of glycosaminoglycans such as dermatan sulfate and heparan sulfate.
  • a-L-iduronidase can be used interchangeably with the term “laronidase”.
  • Deficiency (genetically determined insufficiency) of iduronidase, which occurs in mucopolysaccharidosis type I, leads to a gradual accumulation of glycosaminoglycans - heparan sulfate and dermatan sulfate - in the cells and tissues of the body.
  • HIR-Fab-IDUA as well as “rIDUA-FAB-HI”, “rHIR-FAB-IDUA”, “rlDUA-FAB- HIR”, “rHIR-FAB-IDS” - a hybrid recombinant protein aL-iduronidase, covalently linked to the Fab fragment of a monoclonal antibody to the human insulin receptor.
  • the HIR-Fab-IDUA variants are represented by the first amino acid sequence selected from SEQ ID NO:2, 8, 9, 10 or 11, and a second amino acid sequence selected from SEQ ID NO:6,7.
  • HIR-Mab-IDUA is a recombinant fusion protein of a-L-iduronidase covalently linked to a full-length monoclonal antibody to the human insulin receptor.
  • Therapeutic enzymes that may be part of the compounds of the present invention may be in their native form, as well as in the form of fragments consisting of parts of enzymes, or enzyme analogs in which a variation has arisen selected from the group consisting of substitution, addition, deletion, modification of certain amino acids and combinations thereof, without limitation, provided that they have the same enzymatic activity as the native forms of the corresponding therapeutic enzymes.
  • enzyme fragments having the activity of the native forms of the corresponding enzymes can be used.
  • Enzyme analogs are those enzymes that have different glycosylation characteristics and the degree of glycosylation caused by the expression of a known enzyme in different hosts, as well as a different degree of substitution of specific amino acid residues of the corresponding enzyme relative to the standard sequence, where the degree of substitution is not a 100% replacement.
  • analogs of a-L-iduronidase known from patents US5932211 A, 03.08.1999, US6153188 A, 28.11.2006 and US6541254 B1, 01.04.2003 as well as analogs of iduronate-2-sulfatase can be used.
  • the enzymes can be produced by conventional techniques in the art, such as genetic recombination in animal cells, E. coli, yeast, insects, plants and living animals, etc., using various expression vectors well known to those skilled in the art.
  • the production methods are not limited to those indicated and also include other methods for producing enzymes known to those skilled in the art.
  • non-limiting examples of such methods for producing enzymes in cells of various organisms, as well as non-limiting examples of expression vectors see the guide by Sambrook et al. al., “Molecular Cloning: A Laboratory Manual” - OSH Press, Cold Spring Harbor, 1989, “Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, 2001.
  • the enzymes are produced in mammalian cells.
  • the enzymes are produced in Chinese hamster ovary cells.
  • the enzymes may be commercially available enzymes.
  • the enzymes may comprise an amino acid sequence that has a homology of at least 80%, more particularly 90%, and even more particularly 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% or higher with the above enzymes or their analogs, and the enzymes may be obtained from microorganisms using recombinant technology or may be purchased from commercial sources, without limitation.
  • the term "homology” means the degree of similarity with an amino acid sequence of a wild-type protein or a nucleotide sequence encoding amino acids, and covers sequences that have the above-mentioned degree of sequence similarity, expressed as a percentage, with the amino acid sequences or nucleotide sequences of the present invention.
  • Homology can be determined by comparing two given sequences with the naked eye or can be determined using a bioinformatics algorithm that allows for homology analysis by aligning the sequences in question for comparison. Homology between two given amino acid sequences can be indicated as a percentage.
  • the transport element of the compound comprises a Fab fragment of immunoglobulin IgG1 consisting of a first amino acid sequence that is at least 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% or more identical to SEQ ID NO:2.
  • the transport element of the compound comprises a Fab fragment of immunoglobulin IgG1, consisting of a first amino acid sequence that is at least 80% or more identical to SEQ ID NO:2.
  • a compound represented by a first amino acid sequence at least 80% or more identical to SEQ ID NO:2 and a second amino acid sequence at least identical to SEQ ID NO:4 is used to treat or prevent a lysosomal enzyme deficiency in a subject having mucopolysaccharidosis type II.
  • amino acid refers to a group of carboxy-a-amino acids that are either naturally occurring, i.e., may be encoded directly or as a precursor by a nucleic acid, or not naturally occurring. Individual naturally occurring amino acids are encoded by nucleic acids consisting of three nucleotides, called codons or base triplets. Each amino acid is encoded by at least one codon.
  • amino acid refers to naturally occurring carboxy-a-amino acids including the following: alanine (three-letter code: Ala, one-letter code: A), arginine (Arg, R), asparagine (Asn, N), aspartic acid (Asp, D), cysteine (Cys, C), glutamine (Gin, Q), glutamic acid (Glu, E), glycine (Gly, G), histidine (His, H), isoleucine (Leu, I), leucine (Leu, L), lysine (Lys, K), methionine (Met, M), phenylalanine (Phe, F), proline (Pro, P), serine (Ser, S), threonine (Thr, T), tryptophan (Trp, W), tyrosine (Tyr, Y) and valine (Vai, V).
  • alanine three-letter code: Ala, one-letter code: A
  • arginine
  • amino acids that are not found in nature include Aad (alpha-aminoadipic acid), Abu (aminobutyric acid), Ach (alpha-aminocyclohexanecarboxylic acid), Acp (alpha-aminocyclopentanecarboxylic acid), Acpc (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid), Aib (alpha-aminoisobutyric acid), Aic (2-aminoindan-2-carboxylic acid; also called 2-2-Aic), 1-1-Aic (1-aminoindan-1-carboxylic acid), (2-aminoindan-2-carboxylic acid), allylglycine (allylglycine), alloisoleucine (allo-Ne), Asu (alpha-aminosuberic acid, 2-aminooctanedioic acid), Bip (4-phenyl- phenylalanine carboxylic acid), B
  • amino acid sequence refers to polypeptides having amino acid sequences that differ to some extent from the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. Typically, amino acid sequence variants will have at least about 70% sequence identity to the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. In one embodiment, the variant has about 80% or more sequence identity to the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. In one embodiment, the variant has about 90% or more sequence identity to the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. In one embodiment, the variant has about 95% or more sequence identity with the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. In one embodiment, the variant has about 98% or more sequence identity with the native sequence polypeptide of the corresponding therapeutic enzyme. Amino acid sequence variants have substitutions, deletions and/or insertions at certain positions within the amino acid sequence of the native amino acid sequence of the corresponding therapeutic enzyme. Amino acids are designated by traditional names, one-letter codes and three-letter codes.
  • first amino acid sequence refers to an amino acid sequence of immunoglobulin IgG in general, to a light chain of immunoglobulin IgG in particular.
  • the first amino acid sequence is an amino acid sequence of immunoglobulin IgG1, an amino acid sequence of a light chain of immunoglobulin IgG1, a fragment of an amino acid sequence of a light chain of immunoglobulin IgG1, selected from SEQ ID NO: 2, 8, 9, 10 or 11.
  • the first amino acid sequence is an amino acid sequence of a light chain of immunoglobulin IgG - SEQ ID NO: 2.
  • second amino acid sequence refers to an amino acid sequence of immunoglobulin IgG in general; to a heavy chain of immunoglobulin IgG, to a fragment of a heavy chain of immunoglobulin IgG, to a fragment of a heavy chain of immunoglobulin IgG linked to an enzyme sequence directly or via a linker, in particular.
  • the second amino acid sequence is an amino acid sequence of immunoglobulin IgG1, the amino acid sequence of a fragment of the heavy chain is SEQ ID NO:3, is a fragment of the heavy chain of immunoglobulin IgG1 linked to an iduronate-2-sulfatase sequence selected from SEQ ID NO:4, 5, 12, 13, 14 or 15.
  • transport element refers to a substance that is capable of carrying, transporting, delivering a therapeutic enzyme to the lysosomes of cells of various tissues.
  • the transport element will specifically interact with an epitope, antigen, receptor or target in such a way as to ensure effective delivery to the lysosomes of cells of nervous tissue.
  • an epitope, antigen, receptor or target in the context of the present description may be the human insulin receptor or a part thereof, through which the delivery of a drug, peptide or protein is carried out, including through the BBB.
  • Immunoglobulin is a tetrameric molecule, as used herein, a "full-length antibody.”
  • each tetramer consists of two identical pairs of polypeptide chains, each pair having one "light” (about 25 kDa) and one "heavy” chain (about 50-70 kDa).
  • the N-terminal portion of each chain includes a variable region of about 100 to 110 or more amino acids primarily responsible for antigen recognition.
  • a portion of the carboxyl terminus of each chain defines a constant region primarily responsible for effector function.
  • antibody in its broadest sense and includes, in particular, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, multispecific antibodies (e.g. bispecific antibodies) formed from at least two intact antibodies, and antibody fragments, provided that they possess the required biological activity.
  • antibody fragments comprise a portion of an intact antibody that retains the ability to bind to an antigen.
  • antibody fragments include Fab, Fab', F(ab')2, and Fv fragments; dimeric antibodies (diabodies); linear antibodies; single-chain antibody molecules such as single-chain Fab, scFv, and multispecific antibodies formed from antibody fragments.
  • Papain digestion of antibodies produces two identical antigen-binding fragments, called “Fab fragments,” each with a single antigen-binding site, and a residual "Fc fragment,” the name of which reflects its ability to crystallize readily.
  • the transport element comprises the amino acid sequence Fab- an IgG immunoglobulin fragment, wherein the IgG immunoglobulin is IgG1, IgG2 or IgG4. In particular (non-limiting) embodiments of the present invention, the IgG immunoglobulin is IgG1.
  • the transport element comprises an amino acid sequence of an IgG1 immunoglobulin Fab fragment consisting of a first amino acid sequence selected from SEQ ID NO:2, 8, 9, 10 or 11 and a second amino acid sequence of SEQ ID NO:3.
  • the transport element comprises an amino acid sequence of an IgG1 immunoglobulin Fab fragment consisting of SEQ ID NO:2 and SEQ ID NO:3.
  • linker refers to a chemical linker or a single-chain peptide linker that connects the therapeutic enzyme and the transport element of the compound of the present invention.
  • the linker connects, for example, a monovalent binding element comprising the CH2-CH3 domain of Ig and an sFab targeting the insulin receptor, i.e., the linker connects the sFab to the C-terminus of the CH3-CH2-D domain of Ig.
  • the linker is a chemical linker.
  • Single-chain peptide linkers containing one to twenty amino acids linked by peptide bonds can be used.
  • the amino acids are selected from twenty naturally occurring (proteinogenic) amino acids.
  • the one or more amino acids are selected from glycine, alanine, proline, asparagine, glutamine, and lysine.
  • the one or more amino acids are selected from glycine, serine, and leucine.
  • said linker is a single-chain peptide, the amino acid sequence of which consists of at least 1 amino acid, preferably 1-2 amino acids.
  • the amino acid sequence of the linker may consist of more than 1-2 amino acids, for example, 3 or 15 amino acids.
  • coupling of the therapeutic enzyme and the transport element can be accomplished directly or using a variety of chemical linkers known in the art.
  • coupling of the therapeutic enzyme and the transport element can be accomplished using a variety of bifunctional protein coupling agents such as N-succinimidyl 3-(2-pyridyldithio)propionate (SPDP), succinimidyl 4-(1-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC), iminothiolane (IT), bifunctional derivatives of imidoesters (such as dimethyl adipimidate HCl), active esters (such as disuccinimidyl suberate), aldehydes (such as glutaraldehyde), bisazido compounds (such as bis(p-azidobenzoyl)hexanediamine), bisdiazonium derivatives (such as bis(p-diazoniumbenzoyl)ethylenedi
  • SPDP N-succinimidyl 3-(2-
  • the linker may be a "cleavable linker" that facilitates the release of the therapeutic enzyme after the compound has been transported into cells and tissues.
  • a "cleavable linker” that facilitates the release of the therapeutic enzyme after the compound has been transported into cells and tissues.
  • an acid-labile linker, a peptidase-sensitive linker, a photolabile linker, a dimethyl linker, or a disulfide-containing linker can be used (Chari R. et al., Cancer Res. 52, 1992, pp. 127-131; US 5,208,020, Chari Ravi J. et al., 04.05.1993).
  • cleavable linkers known in the art that facilitate the release of the therapeutic enzyme after the compound has penetrated into the cells and tissues of the central nervous system can be used for the purposes of the present invention.
  • epitope is a region of an antigen that is bound by an antigen-binding protein, including an antibody.
  • Epitopes can be defined as structural or functional. Functional epitopes are generally a subset of structural epitopes and have those residues that directly contribute to the affinity of the interaction. Epitopes can also be conformational, which are composed of non-linear amino acids, in other words, conformational epitopes are composed of non-sequential amino acids.
  • Epitopes can include determinants, which are chemically active surface groupings of molecules such as amino acids, sugar side chains, phosphoryl groups or sulfonyl groups, and may also have specific three-dimensional structural characteristics and/or specific charge characteristics.
  • the epitope is the epitope in the insulin receptor represented by the sequence SEQ ID NO:1, described in the works of Zhang B, Roth RA. (1991) Proc Natl Acad Sci US A.; 88(21):9858-9862 and SA Prigent, K K Stanley, and K Siddle. (1990) J. Biol. 1991.
  • the insulin receptor is a transmembrane glycoprotein (molecular weight of approximately 320,000 Da) composed of two a subunits and two P subunits linked by disulfide bridges (the a subunits are located extracellularly and contain the insulin-binding domain) and is involved in the regulation of glucose absorption and distribution, as well as the synthesis and accumulation of fats, proteins, and carbohydrates in the human body.
  • Insulin receptors and their extracellular insulin-binding domain (ECD) are well known in the art, both structurally and functionally. Insulin receptors are most commonly located on the cell surfaces of insulin-sensitive tissues, such as connective tissue cells, skeletal muscle cells, adipose tissue cells, liver cells, etc. See, for example, Yip et al.
  • HIR herein is a human insulin receptor comprising the amino acid sequence set forth in Kasuya et al. (Biochemistry 32 (1993) 13531-13536).
  • the insulin receptor is expressed almost everywhere and the use of such a delivery route can significantly increase the bioavailability of the recombinant enzyme and increase the effectiveness of therapy. Delivery to brain tissue is carried out by transcytosis through the capillary endothelium of the central nervous system, through interaction with the human insulin receptor.
  • peripheral and brain tissues (Hawkes C. et al., 2004) expressing M6PR
  • internalization of the chimeric molecule can be accomplished by both pathways: interaction of antibody - HIR and enzyme - M6PR.
  • targeted delivery to lysosomes occurs through interaction with M6P receptors.
  • M6P receptors Internalization via HIR (human insulin receptor) leads to entry into early-order endosomes and subsequent transcytosis.
  • HIR human insulin receptor
  • binding affinity means that the molecule referred to in the term can form a complex with a specific site on another molecule. Binding can be detected by in vitro assays such as plasmon resonance (BIAcore, GE-Healthcare, Uppsala, Sweden). The specific interaction of a molecule with a binding site on another molecule (affinity of complex formation) is determined by the values ka (rate constant for association of compounds to form a complex), ko (dissociation constant, dissociation of the complex) and Ko (ko/ ka ). Binding or specific binding means a binding affinity (Ko) of about 10“ 7 M or less, in one embodiment from about 10“ 8 M to about 10“ 13 M, in one embodiment from about 10' M to about 10“ 6 M.
  • lysosome refers to a cellular organelle, a type of vesicle, that contains a number of enzymes (acid hydrolases) capable of breaking down macromolecules either within the cell itself (e.g., when structural components of the cell are being processed) or taken up from outside the cell. Inherited defects or deficiencies in lysosomal enzymes (or other lysosomal components) can result in the accumulation of undegraded metabolites. Glycosaminoglycans (formerly called mucopolysaccharides) are common polysaccharides on the cell surface and in the extracellular matrix and structures. Enzyme deficiencies that prevent glycosaminoglycan degradation result in accumulation of glycosaminoglycan fragments in lysosomes and cause extensive changes in bone, soft tissue, and the central nervous system.
  • enzymes acid hydrolases
  • the "activity" of the enzyme(s) of the invention may be measured using any suitable test.
  • the pH determination and the temperature determination may be adapted to the enzyme in question.
  • Examples of pH values to be tested are pH 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
  • Examples of temperatures to be tested are 30, 35, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90 or 95°C.
  • Preferred pH values and temperatures are in the physiological range, such as pH values of 4, 5, 6, 7 or 8 and a temperature of 30, 35, 37 or 40°C.
  • protease activity may be measured using any test in which a substrate is used that includes peptide bonds relevant to the specificity of the protease in question.
  • blood-brain barrier refers to the physiological barrier between the peripheral bloodstream and the brain and spinal cord that is formed by tight junctions in the endothelial plasma membranes of brain capillaries, creating a tight barrier that limits the transport of molecules into the brain, even very small molecules such as urea (60 Da).
  • the BBB in the brain, the blood-spinal cord barrier in the spinal cord, and the blood-retinal barrier in the retina are continuous capillary barriers in the CNS and are collectively referred to herein as the blood-brain barrier (hereinafter also referred to as the BBB).
  • the BBB also includes the blood-cerebrospinal fluid barrier.
  • the compounds of the present invention can be formulated into a composition, for example a pharmaceutical composition, comprising one compound or a combination of compounds or portion(s) thereof and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • “Pharmaceutical composition” refers to a mixture of one or more of the compounds described herein, or physiologically/pharmaceutically acceptable salts or prodrugs thereof, with other chemical components such as physiologically/pharmaceutically acceptable carriers and excipients.
  • the purpose of the pharmaceutical composition is to facilitate the administration of the compound to the body.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention may include one or more pharmaceutically acceptable salts, an antioxidant, aqueous and non-aqueous carriers and/or adjuvants such as preservatives, wetting agents, emulsifiers and dispersing agents.
  • an effective amount of a compound for example in a pharmaceutical composition, refers to an amount that is effective, at dosages and for periods of time necessary, to achieve the desired therapeutic or prophylactic result (effect) in the subject undergoing treatment, with reasonable benefit/risk balance.
  • pharmaceutically acceptable carrier refers to an ingredient of a pharmaceutical composition other than the active substance (compound, agent, etc.) that is non-toxic to the subject.
  • a pharmaceutically acceptable carrier includes, but is not limited to, a buffer, excipient, stabilizer, or preservative.
  • a pharmaceutically acceptable carrier is co-administered with the compound.
  • compositions which contain the compounds used according to the present invention are prepared for storage by mixing with optional pharmaceutically acceptable carriers, excipients or stabilizers (Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, edited by Osol A., 1980), preferably in the form of lyophilized compositions or aqueous solutions.
  • Acceptable carriers, excipients or stabilizers are non-toxic to subjects at the dosages and concentrations used and include buffers such as phosphate, citrate and other organic acid buffers; antioxidants including ascorbic acid and methionine; preservatives (such as octadecyldimethylbenzyl ammonium chloride; hexamethonium chloride; benzalkonium chloride; benzethonium chloride; phenol; butyl or benzyl alcohol; alkyl parabens such as methyl or propyl paraben; catechol; resorcinol; cyclohexanol; 3-pentanol and meta-cresol); low molecular weight polypeptides (containing less than about 10 residues); proteins such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins; hydrophilic polymers such as poly(vinylpyrrolidone); amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, histidine, arginine
  • the pharmaceutical composition additionally contains sodium chloride, sodium dihydrogen phosphate dihydrate, sodium hydroxide, polysorbate.
  • the pharmaceutical composition additionally contains the HIR-Fab-IDS compound 5.3 mg, sodium chloride in an amount of 8.0 mg, sodium dihydrogen phosphate dihydrate in the amount of 3.12 mg, sodium hydroxide to correct pH to pH 6.0, polysorbate 20 in the amount of 0.2 mg, water for injection up to 1.0 ml.
  • compositions used in the present description may, if necessary, also contain more than one active substance (drug) active against a lysosomal storage disease, optionally substances with additional activities that do not adversely affect each other.
  • active substance drug
  • the type and effective amounts of such drugs depend, for example, on the amount of the compound containing the therapeutic enzyme and the transport element present in the composition and the clinical parameters of the subjects.
  • compositions provided herein may be administered to a patient by any suitable route, such as intravenously by bolus injection or continuous infusion over a period of time, intramuscularly, intraperitoneally, intracerebrospinal, transdermally, subcutaneously, intra-articularly, sublingually, intrasynovially, orally, by inhalation, topically or externally. Intravenous administration is preferred.
  • dose refers, for example, to the dose used when the pharmaceutical composition provided herein is administered to a patient for the first time “initial dose”, or when the pharmaceutical composition provided herein is administered as a dose for continuous administration "therapeutic dose”.
  • single doses in the range of approximately 0.3 to 30 mg/kg of the patient's body weight are considered, more often in the range of 1 to 12 mg/kg.
  • treatment is started with low doses of the HIR-FAB-IDS compound.
  • the initial dose of antibodies is administered to the patient, for example, by injection or infusion.
  • the initial dose should contain approximately 3 to 12 mg/kg.
  • the initial dose is in the range of 3 to 12 mg/kg and is, for example, about 3 mg/kg, about 3.5 mg/kg, about 4 mg/kg, about 4.5 mg/kg, about 5 mg/kg, about 5.5 mg/kg, about 6 mg/kg, about 6.5 mg/kg, about 7 mg/kg, about 7.5 mg/kg, about 8 mg/kg, about 8.5 mg/kg, about 9 mg/kg, about 9.5 mg/kg, about 10 mg/kg, about 10.5 mg/kg, about 11 mg/kg, about 11.5 mg/kg, about 12 mg/kg.
  • the dose for continuous administration is approximately equal to the initial dose or less or more, the dose can be varied within the limits specified and several doses during the continuous administration period do not necessarily have to be the same dose. For example, the dose can be gradually reduced or different doses can be arbitrarily repeated.
  • the therapeutic dose is in the range from 1 to 12 mg/kg and is, for example, about 1 mg/kg, about 1.5 mg/kg, about 2 mg/kg, about 2.5 mg/kg, about 3 mg/kg, about 3.5 mg/kg, about 4 mg/kg, about 4.5 mg/kg, about 5 mg/kg, about 5.5 mg/kg, about 6 mg/kg, about 6.5 mg/kg, about 7 mg/kg, about 7.5 mg/kg, about 8 mg/kg, about 8.5 mg/kg, about 9 mg/kg, about 9.5 mg/kg, about 10 mg/kg, about 10.5 mg/kg, about 11 mg/kg, about 11.5 mg/kg, about 12 mg/kg.
  • a therapeutic dose may correspond to 3 mg/kg, a therapeutic dose may correspond to 6 mg/kg, a therapeutic dose may correspond to 12 mg/kg, etc.
  • the therapeutic dose is selected from the group consisting of 3 mg/kg, 6 mg/kg, 12 mg/kg of the HIR-Fab-IDS compound.
  • the dose value may be expressed as a fixed dose (mg/body) and/or as a dose per unit body surface area (mg/m2) corresponding to the dose per unit body mass specified above.
  • Interval between administrations is the interval between the administration of the initial dose and the administration of the first dose for continuous administration and the interval between the administration of the n-th dose for continuous administration (n is an integer of 1 or higher) and the administration of the (n+1)-th dose for continuous administration.
  • the interval between administrations may be one or more days, for example, 2 days, 3 days, 4 days, 5 days, 6 days, 1 week, 2 weeks, 3 weeks, 4 weeks, 5 weeks, 6 weeks, 7 weeks, 8 weeks, 9 weeks, 10 weeks, 11 weeks, 12 weeks, 13 weeks, 14 weeks, 15 weeks, 16 weeks, 17 weeks, 18 weeks, 19 weeks, 20 weeks, 21 weeks, 22 weeks, 23 weeks, 24 weeks, 25 weeks, 1 month, 2 months, 3 months, 4 months, 5 months, 6 months, 7 months, 8 months, 9 months, 10 months, 11 months or 1 year.
  • the interval between administrations can also be expressed in other terms, such as once a day, once every 2 days, once every 3 days, once every 4 days, once every 5 days, once every 6 days, once a week, once every 2 weeks, once every 3 weeks, once every 4 weeks, once every 5 weeks, once every 6 weeks, once every 7 weeks, once every 8 weeks, once every 9 weeks, once every 10 weeks, once every 11 weeks, once every 12 weeks, once every 13 weeks, once every
  • interval between administrations can be expressed in other terms such as every day, every 2 days, every 3 days, every 4 days, every 5 days, every 6 days, every week, every 2 weeks, every 3 weeks, every 4 weeks, every 5 weeks, every 6 weeks, every 7 weeks, every 8 weeks, every 9 weeks, every 10 weeks, every 11 weeks, every 12 weeks, every 13 weeks, every 14 weeks, every
  • the interval between the initial dose and the first continuous dose and the interval between the nth continuous dose (n being an integer of 1 or greater) and the (n+1)th continuous dose may be the same; however, the intervals do not have to be the same.
  • the interval between the initial dose and the first continuous dose may be longer than the interval between the nth continuous dose and the (n+1)th continuous dose; or the interval between the initial dose and the first continuous dose may be shorter than the interval between the nth continuous dose. and the administration of the (n+1)th dose for continuous administration.
  • the interval between the administration of the n-th dose for continuous administration and the administration of the (n+1)th dose for continuous administration and the interval between the administration of the m-th dose for continuous administration (w denotes an integer of 1 or higher) and the administration of the (w+1)th dose for continuous administration may be the same; however, these intervals do not necessarily have to be the same or different. For example, as the number of times of administration of the dose for continuous administration increases, the interval between administrations may be lengthened or shortened.
  • the interval between administrations was one week (7 days).
  • the interval between dose administrations is also understood as the interval between administrations of pharmaceutical compositions.
  • the administration schedule is determined, for example, based on effects and safety considerations. In addition, the administration schedule is determined based on patient convenience, in a range that does not impair efficacy and safety.
  • the term “almost the same” means that the difference is about 20% or less, preferably the difference is 10% or less, or more preferably the difference is 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, or 1% or less.
  • the administration of doses of the claimed therapeutic compound can be carried out by any suitable route well known to a person skilled in the art, for example by injections such as intravenous, intramuscular or subcutaneous injections.
  • suitable route such as intravenous, intramuscular or subcutaneous injections.
  • the choice of a specific route of administration of the therapeutic compound is made by a person skilled in the art and depends, in particular, on whether the administration is short-term or long-term.
  • the effective dose of the HIR-FAB-IDS compound ranges from 1 mg/kg body weight to 12 mg/kg body weight, preferably from about 3 mg/kg body weight to 12 mg/kg body weight, administered weekly (once a week), preferably by intravenous administration, preferably over 3 hours.
  • Each vial of the drug is intended for single use only and contains 15 mg of the HIR-FAB-IDS compound in 3 ml of solution. Before intravenous administration, the drug concentrate must be diluted with 0.9% sodium chloride solution.
  • Subject is a mammal. Mammals include, but are not limited to, domestic animals (e.g., cows, sheep, cats, dogs, and horses), primates (e.g., humans and non-human primates such as monkeys, particularly apes), rabbits, and rodents (e.g., mice and rats). In some embodiments, the subject or patient is a human.
  • domestic animals e.g., cows, sheep, cats, dogs, and horses
  • primates e.g., humans and non-human primates such as monkeys, particularly apes
  • rabbits e.g., mice and rats
  • rodents e.g., mice and rats
  • treatment refers to a clinical intervention with the purpose of changing the natural course of a disease in an individual to be treated, and can be carried out either prophylactically or during the development of a clinical pathology.
  • Desirable treatment actions include (but are not limited to) preventing the onset or recurrence of a disease, alleviating symptoms, reducing any direct or indirect pathological consequences of the disease, preventing metastasis, slowing the rate of disease progression, alleviating or temporarily weakening the disease state, and remission or improving the prognosis.
  • the present compounds are used to delay the development of a disease or slow the progression of a disease.
  • prophylaxis or “prevention” includes prophylactic administration and may reduce the incidence or likelihood of occurrence of a disease (e.g., MPS type II with a neurological component).
  • Delivery or transport of the HIR-FAB-IDS compound to a subject e.g., by direct administration
  • delivery or transport of the HIR-FAB-IDS compound to a subject can be used to reduce, treat, prevent, or otherwise ameliorate any suitable aspect of the progression of a lysosomal storage disease (namely, the progression of MPS II with neurological component).
  • Methods that reduce, prevent, or otherwise lessen the intensity of such aspects of the progression of MPS II with a neurological component individually or collectively, represent advantageous features.
  • a method for reducing the risk of progression of MPS type II with a neurological component, reducing the risk of further progression of MPS type II with a neurological component that has been initiated, and/or providing a treatment regimen for reducing the progression of MPS type II with a neurological component in a human which comprises administering to the patient one or more first-line therapies in an amount and according to a regimen sufficient to achieve a response (partial or complete response), and then administering an amount of a HIR-FAB-IDS compound to the patient or comprises administering to the patient as a first-line therapy.
  • a method for inducing remission of MPS type II with a neurological component in a subject comprising administering a composition containing HIR-FAB-IDS compounds to the subject in order to induce remission of MPS type II with a neurological component in the subject.
  • a method for reducing the risk of developing MPS type II with a neurological component, reducing the time to MPS type II with a neurological component diagnosed at early stages, comprising administering to a patient a prophylactically effective amount of the HIR-FAB-IDS compound.
  • a method for increasing the probability of survival during a relevant period in a person diagnosed with MPS type II.
  • a method for improving the quality of life of a subject with MPS type II, comprising administering to the patient a composition in an amount effective to improve the patient's quality of life.
  • CNS central nervous system
  • central nervous system refers to the complex of nerve tissues that control body function and includes the brain and spinal cord.
  • lysosomal storage disease (LSD; may also be referred to as “lysosomal storage disease”) refers to a rare genetic disorder that results in the loss of lysosomal functions described above due to partial or complete loss of activity of one of the lysosomal enzymes. In this case, ERT is required to replenish the enzyme whose activity is completely or partially lost or the missing enzyme.
  • lysosomal storage disease is used interchangeably with the term “lysosomal storage disorder” (may also be referred to as “lysosomal storage disorder”).
  • Lysosomal storage diseases can be classified depending on the enzyme defect or deficiency as: (i) sphingolipidosis, (ii) mucopolysaccharidosis, (iii) glycogen storage disease, (iv) mucolipidosis, (y) oligosaccharidosis, (vi) lipidosis, (vii) lysosomal transport disorder, etc.
  • sphingolipidosis refers to a genetically determined deficiency syndrome of a lysosomal enzyme that hydrolyzes the carbohydrate side chains or choline side chains of sphingolipids.
  • the diseases are classified according to the distribution of each stored lipid, such as Krabbe disease caused by galactocerebrosidase deficiency, Fabry disease caused by a-galactosidase A deficiency, Niemann-Pick disease caused by sphingomyelinase deficiency, Gaucher disease caused by glucocerebrosidase deficiency, Tau-Sachs disease caused by hexosaminidase A deficiency, and so on, and they are diseases that are inherited in an autosomal recessive manner, except for Fabry disease, which is an X-linked genetic disease.
  • Krabbe disease caused by galactocerebrosidase deficiency
  • Fabry disease caused by a-galactosidase A deficiency
  • Niemann-Pick disease caused by sphingomyelinase deficiency
  • Gaucher disease caused by glucocerebrosidase deficiency
  • mucopolysaccharidosis refers to a syndrome with genetic deficiency of mucopolysaccharide hydrolase caused by deficiency of carbohydrate chain degrading enzyme, sulfatase, acetyltransferase and so on.
  • the main symptom of mucopolysaccharidosis (MPS) is excessive secretion of mucopolysaccharides in urine.
  • glycogen storage disease also known as “glycogenosis” refers to a disorder of inborn error of carbohydrate metabolism caused by glycogen storage and is divided into subtypes I-VII.
  • the subtypes of glycogen storage disease associated with lysosomal storage disease (LSD) are types II (Pompe disease) and IIIb (Danon disease).
  • MPS I “Mucopolysaccharidosis type I” is an inherited metabolic disorder caused by a defect in the enzyme a-L-iduronidase (IDUA), whose function is to break down the acidic mucopolysaccharides heparan sulfate and dermatan sulfate. Insufficient levels of IDUA lead to abnormal accumulation of these mucopolysaccharides in the patient's tissues and organs, such as the heart, liver, and central nervous system. Symptoms, including neurodegeneration and mental retardation, appear in childhood and early death may occur due to organ damage.
  • IDUA a-L-iduronidase
  • MPS I mucopolysaccharidosis type I
  • Hurler syndrome in its severe form is commonly known as Hurler syndrome and is associated with a variety of problems including mental retardation, corneal clouding, coarse facial features, heart disease, respiratory problems, enlarged liver and spleen, hernias, and joint stiffness.
  • Patients suffering from Hurler syndrome usually die before the age of 10.
  • Hurler-Scheie syndrome mental function is usually not severely affected, but physical problems can lead to death in the teens or early twenties.
  • Scheie syndrome is a mild form of MPS I. It is compatible with a normal life span, but joint stiffness, corneal clouding, and heart valve disease cause serious problems.
  • MPS II “Mucopolysaccharidosis type II (MPS II)” or “Hunter syndrome” is an X-linked inherited metabolic disorder caused by deficiency of the enzyme iduronate-2-sulfatase (I2S). I2S is localized in lysosomes and plays an important role in the catabolism of glycosaminoglycans (GAGs) of heparan- and dermatan sulfate. In the absence of the enzyme, these substrates accumulate in cells, eventually causing congestion and then cell death and tissue destruction. Due to widespread expression of the enzyme, multiple cell types, organs, and systems are affected in patients with MPS II.
  • GAGs glycosaminoglycans
  • the characteristic clinical feature of this disease is degeneration of the central nervous system (CNS), which leads to cognitive impairment (e.g., decreased IQ).
  • CNS central nervous system
  • MRI scans of patients have revealed white matter lesions, widening of perivascular spaces in the brain parenchyma, ganglia, corpus callosum, and brainstem, atrophy, and ventriculomegaly (Wang et al. Molecular Genetics and Metabolism, 2009).
  • the disease typically presents in the first years of life with organomegaly and skeletal abnormalities. Some patients experience progressive loss of cognitive function, with most patients dying from disease-related complications in the first or second decade of life (Raluy-Callado M. et al. Orphanet J Rare Dis. 2013; 8: 101;).
  • neurological component refers to a disease or disorder that affects the CNS and/or the etiology of which is related to the CNS.
  • CNS diseases or disorders include, but are not limited to, neuropathy, amyloidosis, cancer, ocular disease or disorder, viral or microbial infection, inflammation, ischemia, neurodegenerative disease, seizure disorder, behavioral disorders, and lysosomal storage disease.
  • neurological disorders include, but are not limited to, neurodegenerative diseases (including, but not limited to, Lewy body disease, postmyelitic syndrome, Shy-Drager syndrome, olivopontocerebellar atrophy, Parkinson's disease, multiple system atrophy, striatonigral degeneration), tauopathies (including, but not limited to, Alzheimer's disease and supranuclear palsy), prion diseases (including, but not limited to, bovine spongiform encephalopathy, scrapie, Creutzfeldt-Jakob syndrome, kuru, Gerstmann-Straussler-Scheinker disease, chronic wasting disease, and fatal familial insomnia), boulevard palsy, motor neuron disease, and heterodegenerative disorders of the nervous system (including, but not limited to, only them, Canavan disease, Huntington's disease, neuronal ceroid lipofuscinosis, Alexander disease, Tourette syndrome, Menkes kinky hair syndrome, syndrome Cockayne syndrome, Hallervorden-Spatz syndrome, La
  • neurological component means “neuronopathic (with neurocognitive impairment)", “non-neuronopathic (without neurocognitive impairment)", “neurocognitive effects”, “neuropathic diseases”, “neuronopathic form” and any other disorders, including peripheral ones, that reflect the essence of therapy with drug penetration into/through the CNS.
  • MPS disorders are associated with a wide range of neurocognitive effects, ranging from mild problems with attention and executive functions to progressive and degenerative neuropathic diseases.
  • MPS II The neuronopathic form of MPS II presents a challenge due to the variability of the disease course, with differences in the timing of slowing and decline.
  • MPS II has the greatest uncertainty regarding the neurocognitive progression of the disease. It is divided into two forms: a severe neuronopathic form with a major impact on neurocognitive function and a mild form that is thought to have little or no neurocognitive sequelae (Shapiro, Elsa G., and Julie B. Eisengart. "The natural history of neurocognition in MPS disorders: a review.” Molecular Genetics and Metabolism 133.1 (2021): 8-34).
  • central nervous system problems in MPS II include behavioral disturbances, communicating hydrocephalus, seizures, sleep apnea, and spinal cord compression.
  • the higher risk of hydrocephalus and seizures in later stages of the disease may worsen the deterioration of neurocognitive functions (S. Al Sawaf, E. Mayatepek, B. Hoffmann, Neurological findings in Hunter disease:pathology and possible therapeutic effects reviewed, J. Inherit. Metab. Dis. 31 (4) (2008) 473–480; I.V. Schwartz, et al., A clinical study of 77 patients with mucopolysaccharidosis type II, Acta Paediatr. 96 (455) (2007) 63–70).
  • the compounds proposed in the invention can be used in therapy either individually or in combination with other agents.
  • the proposed compound, containing a therapeutic enzyme and a transport element, connected linker can be administered together with at least one additional therapeutic agent.
  • the additional therapeutic agent is a therapeutic agent effective in treating the same neurological disorder for which the compound of the invention is used or another neurological disorder.
  • adjunctive therapeutic agents include, but are not limited to, the various neurological drugs described above, including cholinesterase inhibitors (such as donepezil, galantamine, rovastigmine, and tacrine), NMDA receptor antagonists (such as memantine), amyloid beta peptide aggregation inhibitors, antioxidants, ⁇ -secretase modulators, nerve growth factor (NGF) mimics or NGF gene therapy agents, PPARy agonists, HMS-CoA reductase inhibitors (statins), ampakines, calcium channel blockers, GABAA receptor antagonists, glycogen synthase kinase inhibitors, intravenous immunoglobulin, muscarinic receptor agonists, nicotinic receptor modulators, active or passive immunization agents against amyloid beta peptide, phosphodiesterases, serotonin receptor antagonists and antibodies to amyloid beta peptide.
  • cholinesterase inhibitors such as donepezil, galantamine, rova
  • Such combination therapies as mentioned above include co-administration (when two or more therapeutic agents are included in the same or in different compositions) and separate administration, in which case the administration of the compound comprising a therapeutic enzyme and a transport element connected by a linker according to the invention can be carried out before, simultaneously and/or after the administration of an additional therapeutic agent and/or adjuvant.
  • animal cells were cultured and purified, into which an expression vector for animal cells was introduced.
  • a human antibody of interest can be produced by immunizing a transgenic animal carrying the full spectrum of human antibody genes with the antigen of interest (see International Patent Application Publications WO 93/12227, WO 92/03918, WO 94/02602, WO 94/25585, WO 96/34096 and WO 96/33735).
  • a specific example is a chimeric antibody, which is an antibody that contains the variable regions of the H chain and L chain of an antibody of an immunized animal and the constant regions of the H chain and L chain of a human antibody.
  • Chimeric antibodies can be produced by linking DNA encoding the variable regions of an antibody derived from an immunized animal with DNA encoding the constant regions of a human antibody, inserting them into an expression vector, and then introducing it into host cells to produce antibodies.
  • a humanized antibody is a modified antibody, which is also often referred to as a reshaped human antibody.
  • a humanized antibody is constructed by transferring the CDRs of an antibody derived from an immunized animal into the hypervariable regions of a human antibody.
  • General genetic recombination techniques for producing such antibodies are also known (see published European patent application EP 239400; published international patent application WO 96/02576; Sato K. et al., Cancer Research, 53 (1993), pp. 851-856; published international patent application WO 99/51743). Construction of expression vectors
  • the amino acid sequences of the first LC-HIR-FAB-IDS (SEQ ID N0:2) and the second HC-HIR-FAB-IDS (SEQ ID N0:4) were converted into nucleotide sequences to obtain the HIR-FAB-IDS variants, including the MDWTWRVFCLLAVAPGAHS signal peptide.
  • the following were added to the 5’-end of the sequences: the Hindlll restriction site and the Kozak sequence. Two stop codons and an Xbal restriction site were added to the 3’-end of the sequences.
  • HC-HIR-FAB-IDS and LC-HIR-MAB sequences from pRA1675 and pRA1673 plasmids were cloned into the pCLN-1 expression vector at the Hindlll/Xbal sites to yield the pGNR-055-007 (pCLN-1- HC-HIR-FAB-IDS) and pGNR-055-008 (pCLN-1- LC-HIR-FAB-IDS) vectors.
  • the resulting vectors were linearized at the BspHI/PvuI sites.
  • the vectors of the present invention were constructed according to molecular biology techniques well known in the art. See Brown T, “Gene Cloning” (Chapman & Hall, London, GB, 1995); Watson R, et al., “Recombinant DNA”, 2nd Ed. (Scientific American Books, New York, NY, US, 1992); Alberts B, et al., "Molecular Biology of the Cell” (Garland Publishing Inc., New York, NY, US, 2008); Innis M, et al., Eds., "PCR Protocols. A Guide to Methods and Applications” (Academic Press Inc., San Diego, CA, US, 1990); Erlich H, Ed., "PCR Technology.
  • CHO-S Parental cell line
  • Cells were cultured at 37°C, 5% CO2, 70% humidity, in BalanCD CHO Growth A medium (Invitrogen).
  • Stable transfection was performed on a NEON device (Invitrogen) according to the standard protocol for CHO cells using two linearized plasmids pCLN-1-HC-HIR-FAB-IDS and pCLN-1- LC- HIR-FAB-IDS.
  • the DNA ratio for transfection was equimolar.
  • the transfected pools were plated into minipools in 96-well plates in BalanCD CHO Growth A medium containing 600 ⁇ g/ml of the selective antibiotic neomycin.
  • the minipools were cultured under stationary conditions for 10 days at 37°C, 5% CO2, 70% humidity, after which a series of productivity screenings were performed using ELISA.
  • the leader minipool was cloned into semi-solid ClonaCell Flex medium (STEMCEEE) for the growth of individual colonies using 6-well plates. The plates were incubated for 10 days at 37°C, 5% CO2, 70% humidity.
  • the concentration of the target protein HIR-FAB-IDS secreted into the culture fluid was determined.
  • the determination was carried out by the sandwich ELISA method, using a fragment of the recombinant human insulin receptor (5 ⁇ g/ml in carbonate-bicarbonate buffer pH 9.6) instead of primary antibodies; rat antibodies to iduronate-2-sulfatase conjugated with horseradish peroxidase (diluted 1:10,000) were used as secondary antibodies.
  • rat antibodies to iduronate-2-sulfatase conjugated with horseradish peroxidase diluted 1:10,000
  • the selection of clones was carried out in automatic mode using the ClonePix robot (Molecular Devices) in 96-well plates. The resulting clones were screened. For this purpose, a 7-day cultivation process was simulated in the batch mode, in which the clones were assessed by the following parameters: culture viability dynamics, viable cell density dynamics, target HIR-FAB-IDS concentration, volumetric production dependence on cumulative cell density.
  • the producer cells expressing HIR-FAB-IDS were cultured in a periodic fed-batch mode using the BalanCD CHO Growth A nutrient medium (Irvine Scientific) and the BalanCD CHO Feed 2 nutrient supplement (Irvine Scientific) for 12 days in a bioreactor with an overhead stirrer at a temperature of 37°C and a pH of 6.9. After the cultivation process, the culture liquid was clarified by deep filtration and transferred for isolation.
  • the isolation and purification are carried out using standard protein isolation and purification techniques.
  • the compound can be isolated or purified by any method known in the art for protein isolation or purification, such as chromatography (e.g., ion exchange, high performance liquid chromatography, affinity, protein A, and size-sorting column chromatography), centrifugation, differential solubility, or any other standard protein isolation or purification technique.
  • chromatography e.g., ion exchange, high performance liquid chromatography, affinity, protein A, and size-sorting column chromatography
  • centrifugation e.g., centrifugation, differential solubility, or any other standard protein isolation or purification technique.
  • Example 2 Determination of the level of enzymatic activity of the Fab fragment of an antibody to the insulin receptor, linked to the amino acid sequence of iduronate-2-sulfatase
  • HIR-FAB-IDS and HIR-MAB-IDS were determined by a fluorimetric method using 4-mutilumbelliferyl-L-iduronide-2-sulfate (4- MUS) (Moscerdam Substrates, The Netherlands) (Voznyi YV et al., 2001; Tolun AA, et al., 2012; 9.
  • the substrate is hydrolyzed by iduronate-2-sulfatase to produce 4-mutilumbelliferyl-L-iduronide (MUBI), which is hydrolyzed by iduronidase (IDUA, Aldurazyme, Genzyme, USA) to 4-methylumbelliferyl (4-MU), which is detected fluorimetrically using the following fluorimeter settings: fluorescence excitation at a wavelength of 450 nm and fluorescence detection at a wavelength of 365 nm.
  • MUBI 4-mutilumbelliferyl-L-iduronide
  • IDUA aldurazyme, Genzyme, USA
  • 4-methylumbelliferyl (4-MU) 4-methylumbelliferyl
  • HIR-FAB-IDS exhibits specific enzymatic (iduronate-2- sulfatase) activity towards the substrate 4-MU-aIdoA-2S (4-methylumbelliferyl a-b-idopyranosiduronate-2-sulfate).
  • Acetic acid (Fluka, cat. no. 49199).
  • Bovine serum albumin (Sigma, cat. No. A7030).
  • Sample dilution solution pH (5.5 ⁇ 0.2). About 4.1 g of anhydrous sodium acetate and 0.5 g of bovine serum albumin are placed in a 1-liter beaker and dissolved in 700 ml of purified water. The pH of the solution is adjusted to (5.5 ⁇ 0.2) with acetic acid. The resulting solution is transferred to a 1-liter measuring flask, the volume of the solution is adjusted to the mark with purified water, mixed, and filtered through a membrane filter with a pore diameter of 0.45 ⁇ m.
  • Substrate dilution solution pH (5.00 ⁇ 0.05). Place 4.1 g of anhydrous sodium acetate, 1.9 g of lead diacetate in a 500 ml beaker. trihydrate, add 450 ml of purified water, stir until dissolved. Bring the pH of the solution to (5.00 ⁇ 0.05) with acetic acid (about 1.1 ml). Transfer the resulting solution to a 500 ml volumetric flask, bring the volume of the solution to the mark with purified water, stir and filter through a membrane filter with a pore diameter of 0.45 ⁇ m.
  • Substrate solution (1.25 mmol/l). 0.83 ml of substrate dilution solution is added to the vial containing the substrate (4-methylumbelliferyl a-L-idopyranosiduronic acid 2-sulfate sodium salt) and mixed gently. The resulting solution is divided into 0.2 ml aliquots and frozen.
  • Shelf life is 3 months at a temperature not exceeding minus 70 °C.
  • Shelf life is 3 months at a temperature not exceeding minus 70 °C.
  • 0.1 M citric acid solution About 19.2 g of anhydrous citric acid is placed in a 1 L measuring flask, dissolved in 900 ml of purified water, the volume of the solution is brought up to the mark with purified water, and filtered through a 0.22 ⁇ m membrane filter.
  • Phosphate-citrate buffer solution pH (4.5 ⁇ 0.1).
  • citric acid solution aqueous sulfate containing 0.1 M sodium phosphate dibasic solution
  • filter through a membrane filter with a pore diameter of 0.22 ⁇ m a membrane filter with a pore diameter of 0.22 ⁇ m.
  • sodium bicarbonate solution 0.5 M sodium bicarbonate solution. About 42.0 g of sodium bicarbonate is placed in a 1 L measuring flask, dissolved in 900 ml of purified water, and the volume is brought to solution with purified water to the mark and mix and filter through a membrane filter with a pore diameter of 0.22 ⁇ m.
  • Shelf life 6 months at a temperature of 15 to 25 °C.
  • 0.5 M sodium carbonate solution About 53.0 g of sodium carbonate is placed in a 1 L measuring flask, dissolved in 900 ml of purified water, the volume of the solution is brought up to the mark with purified water and mixed and filtered through a membrane filter with a pore diameter of 0.22 ⁇ m.
  • Shelf life 6 months at a temperature of 15 to 25 °C.
  • Stop solution pH (10.8 ⁇ 0.5).
  • 900 ml of 0.5 M sodium carbonate solution and 100 ml of 0.5 M sodium bicarbonate solution are added to a 1 L measuring flask, mixed and filtered through a membrane filter with a pore diameter of 0.22 ⁇ m.
  • Shelf life 6 months at a temperature of 15 to 25 °C.
  • Shelf life is 6 months at a temperature not exceeding minus 18 °C.
  • Dilutions of the working standard solution of 4-methylumbelliferone sodium salt are prepared according to the following scheme:
  • test sample is diluted with sample diluent to a concentration of 1 mg/ml, based on the actual HIR- FAB-IDS content specified in the certificate.
  • Serial dilutions are then prepared according to the following scheme:
  • test tubes No. 5-7 In further studies, solutions from test tubes No. 5-7 are used.
  • 1st enzymatic reaction Add 10 ⁇ l of each dilution of the test sample (in 2 replicates) to the wells of the plate; use the sample dilution solution as a comparison solution. Add 20 ⁇ l of the substrate solution (4-methylumbelliferyl aL-idopyranosiduronic acid 2-sulfate sodium salt). Cover the plate with film and incubate in a thermostatted shaker for 4 hours at a temperature of (37.0 ⁇ 0.2) °C and a stirring speed of 250 rpm. Protect the plate from light throughout the incubation period.
  • phosphate-citrate buffer solution After incubation, 20 ⁇ l of phosphate-citrate buffer solution are added to the wells of the plate to stop the 1st enzymatic reaction. Then 10 ⁇ l of recombinant a-L-iduronidase solution are added to each well and mixed gently. Cover the plate with film and incubate in a thermostatted shaker for 22-26 hours at 37 °C and a mixing speed of 250 rpm. The plate should be protected from light during the entire incubation period.
  • stop solution 200 ⁇ l is added to each well with the incubated mixture.
  • the fluorescence signal is measured at an excitation wavelength of 365 nm and a detection wavelength of 460 nm.
  • m is the concentration of 4-methylumbeliferone produced during the reaction in wells with a given dilution of the test sample (average value over 2 replicates), nmol/ml
  • ⁇ 0 is the concentration of 4-methylumbeliferone produced during the reaction in wells with the comparison solution (average value over 2 replicates), nmol/ml;
  • 1000 is the conversion factor from ng to mcg.
  • the final value of specific activity for the test sample is calculated as the average value of specific activity calculated for each dilution.
  • HIR-MAB-IDS against unmodified iduronate-2-sulfatase enzyme (Elaprase®)
  • the HIR-FAB-IDS preparation exhibits specific enzymatic (iduronate-2-sulfatase) activity towards the substrate 4-MU-aIdoA-2S (4-methylumbelliferyl a-E-idopyranosiduronate-2-sulfate) 27.0 U/ ⁇ g.
  • the free recombinant enzyme iduronate-2-sulfatase exhibits an activity of 14.6 U/ ⁇ g.
  • HIR-MAB-IDS The full-length antibody to the insulin receptor, coupled with the amino acid sequence of iduronate-2-sulfatase (HIR-MAB-IDS), exhibits lower specific activity (11.0 U/ ⁇ g), in comparison with HIR-FAB-IDS.
  • HIR-FAB-IDS iduronate-2-sulfatase in HIR-FAB-IDS retains the main functional (enzymatic) properties at the level of the free recombinant enzyme.
  • specific activity of HIR-FAB-IDS is higher than for the drug "Elaprase®” and HIR-MAB-IDS (AGT-182).
  • a transport element which is a Fab fragment of immunoglobulin IgG, specific to an epitope in the insulin receptor, connected directly or via a linker to a therapeutic enzyme, was detected, in comparison with a therapeutic enzyme without a transport element, and with a therapeutic enzyme with a transport element represented by MAB.
  • HIR-Fab-IDS efficacy study sixty (60) hemizygous male iduronate-2-sulfatase knockout mice B6N.Cg-IdstmlMuen/J (JAX line #024744) and twelve (12) wild-type (C57BE/6NJ) animals were used as controls. Animals were randomized based on age at first dosing (11 weeks) and were treated weekly with HIR-Fab-IDS at doses of 0.3, 1.0, and 3.0 mg/kg and saline as a control for 16 weeks. Blood and urine samples were collected during dosing. Knockout mice in the control group demonstrated 4.7-fold higher urinary GAG levels than normal animals.
  • the level of iduronate-2-sulfatase activity in the plasma of knockout animals differed significantly (-70%) from wild-type animals.
  • all HIR-Fab-IDS dosing groups demonstrated significantly higher values of this parameter than knockout animals of the control group (263-2408 times), as well as wild-type animals (80-730 times).
  • Mice receiving 0.3 mg/kg of HIR-Fab-IDS compound had, on average, 263-fold excess of iduronate-2-sulfatase activity compared to knockout animals receiving saline.
  • the results of the analysis of iduronate-2-sulfatase activity in the plasma of experimental animals are presented in Figure 6.
  • the level of iduronate-2-sulfatase activity in the tissues of the main organs (spleen, liver, kidneys and heart) of knockout animals that did not receive drug therapy was significantly (on average by 76%) reduced compared to normal animals.
  • Knockout animals of all dosage groups demonstrated significantly higher (on average by 17-56 times) values of iduronate-2-sulfatase enzymatic activity one hour after drug administration compared to the group of animals that received saline, and exceeded those in wild-type animals by 2.6-10 times.
  • the HIR-Fab-IDS compound did not have a significant effect on the level of enzyme activity in the brain tissues of knockout animals when administered at low and medium doses.
  • iduronate-2-sulfatase activity was increased in the brain tissue of knockout animals by an average of 50% compared to the placebo group, but was 82% lower compared to wild-type animals.
  • GAG levels in the tissues of the main organs of knockout animals that did not receive the drug were significantly (on average 12 times) higher than in normal animals.
  • Knockout animals of all dosage groups demonstrated significantly lower (on average 70%) GAG levels compared to the group of animals that received saline (on average -70% in all tissues and dose groups) and slightly (1.0-1.5 times in all tissues and dose groups) exceeded the values of this indicator in normal animals.
  • the levels of GAG in brain tissue did not differ between knockout and normal animals, as well as between knockout animals that received the drug and the control group (receiving saline).
  • Example 4 Analysis of tissue distribution of radioactively labeled Fab fragments of an antibody to the insulin receptor linked to the amino acid sequence of iduronate-2-sulfatase [ 125 I]-HIR-Fab-IDS (SEQ ID N0:2 and SEQ ID N0:4), [ 125 I]-HIR-Mab-IDS, [ 125 I]-IDS (control) after intravenous administration to cynomolgus macaques.
  • the experimental animals were administered a single dose of the respective test molecule at a dose of 2 ml/kg body weight by intravenous bolus injection over 1-2 minutes (or 30 seconds) via the left femoral vein.
  • the target radioactive dose level was 1 MBq/kg animal body weight for all studied molecules.
  • the animal that received the test substance was sedated with an intramuscular injection of ketamine hydrochloride before an intravenous overdose of Doletil (pentaborbitone sodium).
  • the animals were humanely euthanized 2 hours after administration of the test substance.
  • 2 ml of blood was collected from the cephalic vein of each animal and centrifuged to obtain plasma.
  • the concentration of radioactivity in the animals' blood plasma was measured.
  • each animal was snap-frozen in a mixture of solid carbon dioxide in hexane.
  • the bodies were placed in a mold containing 2% (w/v) aqueous carboxymethylcellulose paste.
  • Several longitudinal sagittal sections (nominally 30 ⁇ m) were made at least at 5 body levels and, if necessary, 3 head levels for each individual.
  • Sections mounted on Filmolux 610 tape were lyophilized in a GVD03 tabletop freeze dryer (Girovac Ltd) and applied to FUJI imaging plates (type B AS-MS, Raytek Scientific Ltd).
  • [ 125 1]-labeled blood standards of appropriate activity also prepared as sections of nominal thickness 30 ⁇ m, were applied to the imaging plates.
  • radiographic plates After development in a copper-lined lead box for 7 days, the radiographic plates were processed using a FUJI FLA-5000 radiographic system (Raytek Scientific Ltd). The electronic images were analysed using a PC-based image analysis system (Seescan 2 software, LabLogic Ltd). Standards [ 125 1] included with each autoradiogram were used to construct calibration curves over a range of radioactivity concentrations.
  • the concentration of radioactivity in plasma was determined by gammametry.
  • Tissue concentration data were recorded as Ig equivalents of [ 125 I] HIR-Fab-IDS [ 125 I] HIR-Mab-IDS and [ 125 I]-IDS (control).
  • results were expressed to three significant figures with no more than two decimal places.
  • the data tables were computer generated and individual data were appropriately rounded.
  • [ 125 I] HIR-Fab-IDS, [ 125 I] HIR-Mab-IDS and [ 125 I]-IDS were administered to male cynomolgus monkeys as single intravenous doses at nominal dose levels of 0.0020 mg/kg, 0.0015 mg/kg and 0.0010 mg/kg body weight. The doses varied because each solution contained different levels of radioactivity, ensuring a uniform level of 0.0015 mg/kg body weight. Animals were euthanized 2 h after each administration and frozen for whole body autoradiography studies.
  • the drugs were absorbed and widely distributed throughout the body tissues, and at the time of sacrifice, all tissues studied had been exposed to them.
  • the lower limit of quantification was 0.2, 0.03 and 0.097 ng drug equivalent/g for all animal tissue concentration measurements, respectively.
  • the plasma and blood radioactivity concentrations of the animal treated with [ 125 1] HIR-Fab-IDS were 2.55 and 3.11 ng eq/g, respectively (blood:plasma ratio 1.22).
  • Quantifiable levels of radioactivity were present in several brain regions including the medulla oblongata (1.09 ng eq/g), cerebral cortex (1.03 ng eq/g), cerebellum (0.908 ng eq/g), hypothalamus (0.869 ng eq/g), cerebellar dendritic substance (0.799 ng eq/g), pons (0.793 ng eq/g), and medulla (0.562 ng eq/g); the TP ratios ranged from 0.22 to 0.43.
  • the concentrations of radioactivity in plasma and blood of the animal treated with [ 125 1] HIR-Mab-IDS were 2.13 and 1.86 ng eq/g, respectively (blood:plasma ratio 0.87). Quantitative levels of radioactivity were present in a number of brain regions of the animal.
  • medulla oblongata 0.03 ng eq/g
  • cerebellar dendritic substance 0.06 ng eq/g
  • cerebellum 0.94 ng eq/g
  • cerebral cortex 0.53 ng eq/g
  • pons 0.38 ng eq/g
  • medulla 0.288 ng eq/g
  • hypothalamus 0.279 ng eq/g
  • HIR-Fab-IDS-bound and HIR-Mab-IDS-bound substances penetrated the blood-brain barrier compared to the IDS-bound substance, CNS tissues were exposed to the test substance or its labeled metabolites, and blood-borne radioactivity had little effect on the determination of CNS tissue concentrations ( Figures 1 and 2).
  • HIR-Fab-IDS exhibited a broader distribution in body tissue compared to the HIR-Mab-IDS molecule (Table 5, Figure 3).
  • example 10 of invention US8834874 B2 (AGT-182 or HIR-MAB-IDS)
  • the efficiency of penetration into the human brain is assessed at at a level of 1% of the administered dose per 1000 grams of brain tissue based on experimental data on the penetration of AGT-182 (HIR-MAB-IDS) into the brain in rhesus macaques. It is claimed that at this level of penetration, 20% of the iduronate-2-sulfatase (IDS) activity in the human brain is expected to be achieved, which will eliminate the accumulation of glycosaminoglycans in the brain of a sick person.
  • IDS iduronate-2-sulfatase
  • Example 10 of invention US8834874B2
  • HIR-FAB-IDS HIR-MAB-IDS
  • a transport element which is a Fab fragment of immunoglobulin IgG, specific to an epitope in the insulin receptor, connected directly or via a linker to a therapeutic enzyme, provides a higher degree of substitution of the activity of the therapeutic enzyme in the human brain in comparison with compounds containing MaB.
  • the present description presents compounds containing therapeutic enzymes that exhibit their specific enzymatic activity in said compounds, and transport elements capable of interacting with the insulin receptor, while having the ability to transport therapeutic enzymes to tissue lysosomes, including through the BBB to lysosomes of nervous tissue.
  • the compounds exhibit high activity and an improved ability to be transported to lysosomes of tissue cells of various organs, including lysosomes of nervous tissue cells, which suggests the use of the present invention for enzyme replacement therapy for treatment or prevention in a subject with a lysosomal storage disease.
  • Example 5 Composition of a pharmaceutical composition
  • compositions of the present invention which are used for therapeutic or prophylactic purposes, can be prepared by mixing, if necessary, with suitable pharmaceutically acceptable carriers, excipients, etc., and preparing them in the form of freeze-dried preparations or preparations in the form of a solution.
  • suitable pharmaceutically acceptable carriers and excipients include sterilized water, physiological saline solution, stabilizers, excipients, antioxidants (such as ascorbic acid), buffers (such as phosphate, citrate, histidine buffer or buffers based on other organic acids), antiseptics, surfactants (such as PEG and Tween), chelating agents (such as EDTA) and binders.
  • polypeptides such as serum albumin, gelatin and immunoglobulins, amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, glutamic acid, aspartic acid, methionine, arginine and lysine, sugars and carbohydrates such as polysaccharides and monosaccharides, and sugar alcohols such as mannitol and sorbitol.
  • physiological saline and isotonic solutions containing glucose and other adjuvants such as D-sorbitol, D-mannose, D-mannitol and sodium chloride and appropriate stabilizers such as alcohol (e.g.
  • ethanol ethanol
  • polyhydric alcohols such as propylene glycol and PEG
  • nonionic surfactants such as polysorbate 80, polysorbate 20, poloxamer 188 and HCO-50
  • the pharmaceutical compositions of the present invention can be preloaded into a syringe.
  • the preparation can be obtained in the form of a solution according to the method described in WO2011/090088.
  • the antigen-binding molecules of the present invention can be incorporated into microcapsules (e.g., composed of hydroxymethylcellulose, gelatin, and poly(methyl methacrylate)) or incorporated into colloidal drug delivery systems (e.g., liposomes, albumin microspheres, microemulsions, nanoparticles, and nanocapsules) (see, e.g., Remington's Pharmaceutical Science, 16th edition, Oslo, 1980).
  • colloidal drug delivery systems e.g., liposomes, albumin microspheres, microemulsions, nanoparticles, and nanocapsules
  • Methods for preparing pharmaceuticals in the form of controlled release pharmaceuticals are also well known and such methods can be applied to the antigen binding molecules of the present invention (Langer et al., J. Biomed. Mater. Res., 15, 1981, pp.
  • composition of concentrate for preparation of solution for infusions is a composition of concentrate for preparation of solution for infusions:
  • the highest non-toxic dose confirmed with 8-9-fold weekly administration in rodents and non-rodents is a dose of 30 mg/kg.
  • HED NOAEL human equivalent maximum safe dose
  • the lowest concentration of the HIR-FAB-IDS compound that has a biological effect is detected in the test for determining the activity of iduronate-2-sulfatase in fibroblasts of a patient with MPS II after treatment with the HIR-FAB-IDS compound.
  • the threshold increase in the activity of iduronate-2-sulfatase is detected at a concentration of 5*10-9 M of the HIR-FAB-IDS compound.
  • the MABEL approach determined the starting dose of HIR-FAB-IDS in humans to be at least 0.42 mg/kg, and based on the in vivo data, the MABEL approach determined the starting dose of HIR-FAB-IDS in humans to be at least 0.3 mg/kg.
  • the lower of the specified values should be taken as the starting dose in this case, i.e. the starting effective dose of HIR-FAB-IDS for use in humans should be at least 0.3 mg/kg.
  • the choice of dose for the first use of the drug in humans was based on the following provisions (Table 7):
  • the therapeutic dose in humans is expected to be in the range of 1-3 mg/kg, the minimum effective dose extrapolated to humans is 0.3 mg/kg, the penetration of the drug through the BBB is confirmed for doses of 0.0015 - 0.0020 mg/kg.
  • the therapeutic index is 100.
  • the pharmacologically active dose of 0.3 mg/kg was adopted as the starting dose for the first use in humans in the IDB-MPS-I phase I clinical study.
  • the drug can only be administered intravenously as a 3-hour infusion.
  • Administration of the drug should be carried out under the supervision of a physician or other medical personnel who has experience in the treatment of patients with MPS II or other inherited metabolic disorders.
  • the condition of patients will be closely monitored, with their mandatory stay in the study center for at least 6 hours after the completion of the first infusion for each new dose level of the HIR-FAB-IDS compound and observation for the development of infusion reactions in patients.
  • Detailed information on the dose of the drug, duration of infusion, preparation of the infusion solution and its method of use, as well as disposal of unused drug is provided in the Clinical Study Protocol.
  • the results of the phase I clinical study IDB-MPS-I which demonstrated good tolerability and a favorable safety profile of the study drug HIR-FAB-IDS with a single administration in the dose range from 0.3 mg/kg to 3 mg/kg (0.3 mg/kg, 0.5 mg/kg, 1 mg/kg, 2 mg/kg and 3 mg/kg), and also taking into account the short half-life of the drug, the starting dose of the drug HIR-FAB-IDS for the first use in patients with MPS II can be determined as ⁇ 3 mg/kg.
  • the choice of a starting dose of 1 mg/kg is also due to the expected somatic effect of the HIR-FAB-IDS compound equivalent to the therapeutic effect of Elaprase®.
  • the HIR-FAB-IDS compound does not differ from idursulfase in its interaction with M6PR, penetration into MbRPB-presenting cells, and enzymatic activity in cell cultures of MPS II patients.
  • the results of the studies show that plasma clearance of the HIR-FAB-IDS compound occurs primarily through interaction with the MbRPB receptor, which will provide comparable exposure in MbRPB cells in vivo.
  • the HIR-FAB-IDS compound reduces the GAG level in fibroblasts of MPS II patients to the level of healthy donors at a concentration of 120 nM. Taking into account the blood volume in children over 3 years of about 75 ml/kg and in adolescents about 70 ml/kg, an effective concentration of 120 nM can be achieved by administering the HIR-FAB-IDS compound at a dose of 0.9-1.0 mg/kg.
  • the NOAEL was defined as 10 mg/kg/week based on transient hypoglycemia, which is a predictable and expected class effect.
  • Hypoglycemia has been described with other fusion proteins using the insulin receptor (HIR) to mediate drug trafficking across the BBB, including two HIR mAb products linked to iduronidase or idursulfase.
  • HIR insulin receptor
  • the starting dose of 1 mg/kg is also justified from an ethical point of view, as it allows avoiding the administration of subtherapeutic doses and reducing the already achieved effect of ERT.
  • GAG urinary glycosaminoglycan
  • GS predominantly accumulates in the central nervous system (CNS), and the concentration of GS in the CSF correlates with its accumulation in brain tissue (Tanaka N, Kida S, Kinoshita M, Morimoto H, Shibasaki T, Tachibana K, Yamamoto R. Evaluation of cerebrospinal fluid heparan sulfate as a biomarker of neuropathology in a murine model of mucopolysaccharidosis type II using high- sensitivity LC/MS/MS. Mol Genet Metab. 2018 Sep;125(l-2):53-58. doi: 10.1016/j.ymgme.2018.07.013. Epub 2018 Jul 23. PMID: 30064964).
  • the patient received the HIR-FAB-IDS compound as weekly intravenous infusions lasting 3 hours. After 3 administrations The dose was gradually increased from 1 to 3 mg/kg to assess safety and tolerability.
  • serum samples were collected for pharmacokinetic studies.
  • Cerebrospinal fluid samples for drug content and GAG concentration were collected during screening (baseline) and after 3 weeks of drug administration at doses of 2 and 3 mg/kg.
  • CSF collection for drug concentration assessment was performed 2.5 hours after the end of the infusion.
  • Table 8 Values of concentrations of the HIR-FAB-IDS compound in blood serum when using different doses of the drug.
  • the drug was determined in the CSF at concentrations of 25.939 and 272.569 pg/ml, respectively, using the NICO method of 100 pg/ml (Table 9).
  • ** The NIC determination in blood serum is 50 ng/ml.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно, к фармацевтической композиции и способу профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, что может быть использовано в медицине. Настоящее изобретение относится к соединению HIR-Fab-IDS, применяемому для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где субъекту вводят по меньшей мере одну дозу соединения HIR-Fab-IDS от 1 до 12 мг/кг, к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющей лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, а также к способу профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS.

Description

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ЛИЗОСОМАЛЬНОГО ФЕРМЕНТА У СУБЪЕКТА, ИМЕЮЩЕГО МУКОПОЛИСАХАРИДОЗ II ТИПА
Область техники
Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно, к фармацевтической композиции и способу профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, что может быть использовано в медицине. Настоящее изобретение относится к соединению HIR-Fab-IDS, применяемому для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз П типа, где субъекту вводят по меньшей мере одну дозу соединения HIR-Fab-IDS от 1 до 12 мг/кг, к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющей лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз П типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, а также к способу профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS.
Предшествующий уровень техники
Применение ферментов в терапии известно из уровня техники давно. Современная медицина все шире использует терапевтические ферменты в самых различных отраслях медицины вследствие их высокой активности и специфичности. В настоящее время наметились следующие направления энзимотерапии (Казанская Н. Ф. и др., 1984): Г) устранение дефицита ферментов с целью компенсации врожденной или приобретенной функциональной недостаточности; 2) удаление нежизнеспособных, денатурированных структур, клеточных и тканевых осколков; 3) лизис тромбов; 4) комплексная терапия злокачественных новообразований; 5) детоксикация организма.
Применение терапевтических ферментов для устранения дефицита ферментов с целью компенсации врожденной или приобретенной функциональной недостаточности практикуется уже давно. Лечение врожденных дефицитов ферментов, которых описано более 150, является важной проблемой заместительной терапии. Такие наследственные заболевания, как гликогенозы, липидозы, мукополисахаридозы и другие лизосомные болезни накопления преимущественно лечат путем внутривенного введения рекомбинантных аналогов соответствующих нативных ферментов.
Лизосомные болезни накопления - группа редких (орфанных) наследственных метаболических заболеваний, обусловленных отсутствием или недостаточностью лизосомных ферментов, участвующих в расщеплении сложных молекул.
В настоящее время (Новиков II. В., 2014) выделяют следующие группы лизосомных болезней накопления: 1) мукополисахаридозы: 2) липидозы (сфинголипидозы — GM1- и ОМ2-ганглиозидозы, болезнь Гоше, галактосиалидоз, гранулематоз Фарбера, лейкодистрофии, болезнь Ниманна-Пика типы А и В и др.); 3) муколипидозы, 4) гликопротеинозы (фукозидоз, сиалидоз, маннозидоз, болезнь накопления гликогена II типа — болезнь Помпе, болезнь Данон и др.): 5) нейрональные цероидные липофусцинозы: 6) другие болезни накопления (болезнь Ниманна — Пика тип С, болезнь Вольмана, болезнь накопления холестерина, цистиноз, болезнь Сала, пикнодизостоз и др.).
Мукополисахаридозы (МПС) - труппа, объединяющая девять (I— IX, с промежуточными формами ■■ 14) метаболических заболеваний, обусловленных более чем 40 генетическими нарушениями, приводящими к отсутствию или функциональной недостаточности ряда лизосомальных ферментов, участвующих в гидролитическом расщеплении гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Гликозаминогликаны олигосахариды, принимающие участие в формировании костей, хрящей, связок, роговицы, кожи, соединительной ткани и синовиальной жидкости (Burrow Т. A. et al, 2013).
У пациентов, страдающих мукополисахаридозом, наблюдается недостаточность или отсутствие, как минимум, одного из 11 ферментов катаболизма гликозаминогликанов, что с течением времени приводит к постепенному накоплению этих углеводов в клетках, жидкостях организма, в т. ч. и в соединительной ткани. В результате перманентное накопление мукополисахаридов приводит к повреждению клеток, дисфункциям тканей и органов, наиболее часто проявляющимся в гипретензионно-гидроцефальном синдроме, гепатоспленомегалии, сердечно-сосудистой недостаточности, костно-суставных осложнениях, функциональных расстройствах центральной нервной системы (ЦИС) вплоть до тяжелых когнитивных расстройств и деменций (таблица 1) (Burrow Т. A. et al, 2013).
Таблица 1. Характеристика различных синдромов МПС.
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
Мукополисахаридоз I типа вызывается дефицитом фермента лизосом, a -L- идуроиидазы. Этот недостаток приводит к накоплению мукополисахаридов, особенно дерматансульфата, в тканях и органах. Накопление избыточного сульфата дерматана приводит к постепенному развитию многочисленных морфологических аномалий в тканях и органах. Мукополисахаридоз I типа характеризуется аутосомно-рецессивным типом наследования.
На сегодняшний день разработаны два эффективных метода лечения МПС I типа: трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК) и ферментная заместительная терапия (ФЗТ).
ТГСК применяется для лечения только тяжелых форм МПС I типа - синдрома Гурлер, что позволяет корректировать недостаточность фермента a-L-идуронидазы и, в свою очередь, приводит к значительному улучшению состояния пациента, хотя некоторые тяжелые осложнения заболевания полностью не регрессируют. ТГСК должна быть проведена как можно раньше, до появления грубых неврологических расстройств. Несмотря на улучшение состояния пациента, ТГСК сопровождается высоким риском серьезных посттрансплантационных осложнений и является сложной многоэтапной высокозатратной процедурой.
ФЗТ безопасна, хорошо переносится больными, не вызывает тяжелых нежелательных явлений и приводит к разложению негидролизованного субстрата. Возможные редкие реакции на введение препарата обусловлены образованием антител против введенного белка, но они не постоянны и, как правило, быстро купируются стандартными лекарственными средствами. Принцип ФЗТ основан на восстановлении уровня энзиматической активности, достаточной для гидролиза накопленных субстратов и для предотвращения их дальнейшего накопления.
Мукополисахаридоз П типа (МПС П, синдром Хантера), в отличие от всех остальных форм мукополисахаридозов, имеющих аутосомно-рецессивный тип наследования, представляет собой единственную форму мукополисахаридозов с Х-сцепленным рецессивным типом наследования. МПС II - гетерогенная по клиническим проявлениям, прогрессирующая патология лизосомального накопления, возникающая вследствие недостаточности фермента идуронат-2- сульфатазы (идурсульфазы). Данный фермент в норме участвует в деградации мукополисахаридов дерматан-сульфата и гепаран-сульфата за счет гидролитического отщепления О-связанной сульфатной группы. Соответственно, в случае МПС II основной патогенетический механизм связан с прогрессирующим накоплением дерматан- и гепаран-сульфатов в лизосомах.
Наиболее частыми клиническими симптомами МПС П являются задержка умственного развития, увеличенный язык, характерные патологии лицевого скелета, алопеция, аномалии развития зубов, рестриктивное заболевание легких, гепатоспленомегалия, патология клапанов сердца, костно-суставные патологии, тяжелая низкорослость. Также, часто наблюдаются прогрессирующие неврологические расстройства, сопровождающиеся гидроцефалией и повышенным внутричерепным давлением. Смертельный исход обычно наступает в течение второй - третьей декады жизни, чаще всего, по причине дыхательной и/или сердечной недостаточности. Важно подчеркнуть, что заболевание протекает с вовлечение в патологический процесс нервной системы, в том числе со снижением интеллекта.
На сегодняшний день имеется два принципиальных способа лечения МПС II - ФЗТ п симптоматическая терапия (включает в себя применение гепатопротекторов, сердечнососудистых и противовоспалительных средств, витаминов и препаратов, улучшающих антиоксидантную защиту). ТГСК для лечения МПС II, в отличие от мукополисахаридоза I типа, не эффективна.
«Элапраза®» (МНН: идурсульфаза) («Шайер», США) - медицинский продукт, представляющий рекомбинантную идуронат-2-сульфатазу человека. Этот фермент отвечает за гидролиз С2-сульфатных эфирных связей остатков идуроновой кислоты, входящей в состав глюкозаминогликанов (мукополисахаридов) дерматан-сульфата и гепаран-сульфата (Burrow Т. A. el al., 2013). Обычный режим введения «Элапразы®» - 0,5 мг/кг веса тела, раз в неделю; введение осуществляется путем внутривенной инфузии в течение 3 часов (время инфузии может быть постепенно сокращено до 1 часа).
Идурсульфаза содержит две дисульфидные связи и восемь N-связанных сайтов гликозилирования, занятых сложными высокоманнозными олигосахаридами. Присутствие в олигосахаридных цепях остатков М6Р позволяет рекомбинантному ферменту связываться с МбР-рецепторами на поверхности целевых клеток, что приводит к интернализации указанного фермента в клетки и его интернализации в лизосомы, где он и обеспечивает деградацию лизосомальных мукополисахаридов (Muenzer J., et al., Genet. Med. 2006 Aug; 8(8):465 - 473).
При проведении ФЗТ продолжительность жизни больных с синдромом Хантера увеличивается в несколько раз. Несмотря на это, «Элапраза®» также не проникает через гематоэнцефалический барьер, в результате при использовании ФЗТ «Элапразой®» пациенты погибают в возрасте 20 лет от нейродегенеративных последствий, при этом во второй декаде жизни больные, получающие «Элапразу®», как правило, испытывают большие сложности в обучении и нуждаются в помощниках даже в бытовой жизни (da Silva Е. М. et al., 2016; Wraith J.E. et al., 2008).
Таким образом, общим недостатком всех существующих на сегодняшний день препаратов, используемых для ФЗТ мукополисахаридозов I и II типов, является их неспособность проникать через гематоэнцефалический барьер в центральную нервную систему, что ограничивает эффективность применения данных препаратов у больных с поражением нервной системы, ассоциированным с мукополисахаридозом, включая мукополисахаридоз I и II типов.
При многих болезнях лизосомного накопления есть потребность в улучшенной интернализации фермента в клетки определенных периферических тканей (мышцы диафрагмы в болезни Помпе, печень и селезенка в болезни Хантера, почки в болезни Фабри и т.д.) (Hawkes С. et al., 2004).
Таким образом, актуальна задача разработки терапевтического соединения, фармацевтической композиции и способа профилактики или лечения, которые могли бы использоваться для лечения лизосомной болезни накопления, такой как МПС II типа, и которые сохраняли бы функциональные свойства соответствующего терапевтического фермента, при этом демонстрируя высокую активность и улучшенную способность транспортироваться к лизосомам клеток тканей различных органов, в том числе, к лизосомам клеток нервной ткани, и позволяли бы достичь значительного улучшения качества и продолжительности жизни больных МПС П типов.
Преимущества изобретения
Вышеуказанные задачи успешно решаются в настоящем изобретении, которое относится к соединению, фармацевтической композиции, предназначенных для лечения лизосомной болезни накопления, содержащих терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенные друг с другом непосредственно или при помощи линкера, при этом указанный транспортный элемент представляет собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичного к эпитопу в рецепторе инсулина. Изобретение основано на неожиданном открытии того, что транспортный элемент, представляющий собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичный к эпитопу в рецепторе инсулина, соединенный непосредственно или при помощи линкера с терапевтическим ферментом, приводит неожиданно к улучшению способности фермента транспортироваться к лизосомам различных органов и тканей, в том числе, к лизосомам клеток нервной ткани, и одновременно ферментативная активность соединения остается на высоком уровне. Благодаря этому неожиданному эффекту достигается прогресс в области ферментной заместительной терапии лизосомных болезней накопления, таких как мукополисахаридоз II типа, и увеличение продолжительности и улучшение качества жизни субъектов, страдающих лизосомной болезнью накопления, мукополисахаридозом II типа, и нуждающихся в терапии.
Кроме того неожиданно было обнаружено увеличение ферментативной активности соединения, содержащего транспортный элемент, представляющий собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичный к эпитопу в рецепторе инсулина (human insulin receptor, или HIR), соединенный непосредственно или при помощи линкера с терапевтическим ферментом, в сравнении с терапевтическим ферментом без транспортного элемента; а также, что введение соединения, содержащего транспортный элемент, представляющий собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичный к эпитопу в рецепторе инсулина, соединенный непосредственно или при помощи линкера с терапевтическим ферментом обеспечивает более высокую степень замещения активности терапевтического фермента в мозге человека в сравнении с соединениями, содержащими МаЬ-фрагмент.
Обнаружено, что соединение HIR-Fab-IDS проникает в ткани головного мозга пациента в 2 раза лучше, чем соединение HIR-Mab-IDS.
Обнаружено, что соединение HIR-Fab-IDS восстанавливает ферментативную функцию IDS в ткани головного мозга пациента на 98%.
Обозначена доза, при которой соединение безопасно и эффективно для субъектов, страдающих лизосомной болезнью накопления, мукополисахаридозом П типа, и нуждающихся в терапии.
Разработана более эффективная фармацевтическая композиция и/или схема введения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз П типа.
Разработана более эффективная схема введения, учитывая повышенные дозы, для предупреждения или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз П типа с неврологической составляющей у человека. Разработана более эффективная схема введения и/или фармацевтическая композиция, учитывая повышенные дозы, для предупреждения или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей, относящейся к нейропатической форме у человека.
Краткое описание изобретения
Настоящее краткое описание предлагает краткое описание настоящего изобретения с той целью, чтобы вкратце обозначить предмет и сущность настоящего изобретения. Краткое описание представляют с пониманием того, что его не следует применять для толкования или ограничения объема или смыслового содержания формулы изобретения.
Первым объектом настоящего изобретения является соединение HIR-Fab-IDS, представленное первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа.
Также объектом настоящего изобретения является соединение HIR-Fab-IDS, представленное первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, применяемое для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где субъекту вводят по меньшей мере одну дозу соединения HIR-Fab-IDS от 1 до 12 мг/кг.
Еще одним объектом изобретения является соединение HIR-Fab-IDS, представленное первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, применяемое для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, где субъекту вводят по меньшей мере одну дозу соединения HIR-Fab- IDS, при этом доза выбрана из группы, состоящей из 3 мг/кг, 6 мг/кг, 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
В частном варианте объектом настоящего изобретения является соединение HIR- Fab-IDS, применяемое для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа или мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей, относящейся к нейропатической форме. В частном варианте объектом настоящего изобретения является соединение HIR- Fab-IDS, применяемое для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где субъектом является человек.
Следующим объектом изобретения является фармацевтическая композиция для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, представленное первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, при этом соединение HIR-Fab-IDS вводят субъекту по меньшей мере в одной дозе, выбранной из группы, состоящей из 3 мг/кг, 6 мг/кг, 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
В конкретном варианте изобретение относится к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, где фармацевтическая композиция дополнительно содержит натрия хлорид, натрия дигидрофосфата дигидрат, натрия гидроксид, полисорбат.
В конкретном варианте изобретение относится к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, где фармацевтическая композиция дополнительно содержит соединение HIR-Fab-IDS 5.3 мг, натрия хлорид в количестве 8,0 мг, натрия дигидрофосфата дигидрат в количестве 3,12 мг, натрия гидроксид для коррекции pH до pH 6,0, полисорбат 20 в количестве 0,2 мг, вода для инъекций до 1,0 мл.
В конкретном варианте изобретение относится к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей, относящейся к нейропатической форме. В конкретном варианте изобретение относится к фармацевтической композиции для применения для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, где субъектом является человек.
Следующим объектом изобретения является способ профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS, представленного первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, при этом доза выбрана из группы, состоящей из 3 мг/кг, 6 мг/кг, 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
В конкретном варианте изобретение относится к способ профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS, представленного первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, где соединение HIR-Fab-IDS в составе фармацевтической композиции вводят внутривенно в течение 3 ч 1 раз в неделю.
В конкретном варианте изобретение относится к способ профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS, представленного первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз П типа с неврологической составляющей, относящейся к нейропатической форме.
В конкретном варианте изобретение относится к способ профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, представляющую собой мукополисахаридоз II типа, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS, представленного первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, где субъектом является человек. В других вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаемый в настоящем изобретении подход можно использовать и для лечения других лизосомальных болезней накопления, в частности, для лечения других типов мукополисахаридоза, таких как мукополисахаридоз III типа (синдром Санфилиппо), включая мукополисахаридоз ША типа, ШВ типа, ШС типа и ПГО типа; мукополисахаридоз IV типа (синдром Моркио), включая мукополисахаридоз IV А типа и IVB типа; мукополисахаридоз VI типа (синдром Марото-Лами), мукополисахаридоз VII типа (синдром Слая) и мукополисахаридоз IX типа. В этих случаях в качестве соответствующего терапевтического фермента вместо a-L- идуронидазы или идуронат-2-сульфатазы используют иной терапевтический фермент, с недостаточностью которого сталкиваются больные соответствующей формой мукополисахаридоза: гепарансульфамидазу — при мукополисахаридозе ША типа, N- ацетилглюкозаминидазу — при мукополисахаридозе ШВ типа, гепаран-а-глюкозаминид- N-ацетилтрансферазу — при мукополисахаридозе ШС типа, N-ацетилглюкозамин-б- сульфатазу — при мукополисахаридозе ПГО типа, галактоза-6-сульфатсульфатазу — при мукополисахаридозе IVA типа, Р-галактозидазу — при мукополисахаридозе IVB типа, N- ацетилгалактозамин-4-сульфатазу — при мукополисахаридозе VI типа, Р-глюкуронидазу — при мукополисахаридозе VH типа и гиалуронидазу — при мукополисахаридозе IX типа. Аминокислотные последовательности указанных терапевтических ферментов можно получить при помощи любой из ряда компьютерных программ, известных в данной области техники, например, BLAST или FASTA и т.д. Как в BLAST, так и в FASTA доступны офлайн- и онлайн-поиск (см. Ausubel et al., 1999 ibid, pages 7-58-7-60, веб-сайт Национального центра биотехнологической информации на веб-сайте Национального института здравоохранения).
Предлагаемый в настоящем изобретении подход, в альтернативных вариантах осуществления изобретения, может быть также применен и для лечения лизосомных болезней накопления, не относящихся к мукополисахаридозам, путем использования вместо a-L-идуронидазы или идуронат-2-сульфатазы иного лизосомального фермента, с недостаточностью сталкиваются больные соответствующей лизосомной болезнью накопления. В отдельных неограничивающих вариантах осуществления настоящего изобретения, предлагаемый подход может быть, в частности, применен для лечения нарушений обмена аминокислот, таких как цистиноз; для лечения нарушений обмена углеводов, таких как болезни накопления гликогена, в частности, болезнь Помпе; нарушений обмена сфинголипидов и других болезней накопления липидов, в частности, GM2 ганглиозидоза, включая болезнь Сандхоффа и болезнь Тау-Сакса; других ганглиозидозов, в частности, GMi ганглиозидоза и муколипидоза IV; других сфинголипидозов, в частности, болезни Фабри, болезни Гоше, болезни Краббе, болезни Ниманна-Пика, синдрома Фарбера, метахромной лейкодистрофии и множественной сульфатазной недостаточности; липофусциноза нейронов, в частности, болезни Баттена, Бильшовского-Янского, Куфса, Шпильмейера-Фогта; других нарушений накопления липидов, в частности, болезни Вольмана, а также для лечения нарушений обмена гликопротеинов, включая муколипидоз II (I-клеточную болезнь), муколипидоз III (псевдолиподистрофию Гурлер), и для лечения дефектов деградации гликопротеинов, включая аспартилглюкозаминоурию, фукозидоз, маннозидоз и сиалидоз.
В этих случаях к транспортному элементу вместо идуронат-2-сульфатазы присоединяют непосредственно или при помощи линкера, аминокислотную последовательность соответствующего фермента, с недостаточностью которого сталкиваются больные с лизосомной болезнью накопления.
Наиболее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже. При этом указанные предпочтительные варианты приводятся лишь для целей иллюстрации настоящего изобретения, а не для ограничения объема притязаний.
Краткое описание фигур
Изобретение проиллюстрировано следующими фигурами.
На фиг. 1 показана репрезентативная авторадиограмма самца яванского макака, зарегистрированная через 2 часа после однократного внутривенного введения [125I]- HIR- Fab-IDS с номинальным уровнем дозы 0,0020 мг/кг массы тела, причем цифрами обозначены:
1. Cerebral cortex - кора головного мозга
2. Cerebral medulla - мозговое вещество
3. Eye - глаз
4. Hypothalamus - гипоталамус
5. Pons - мост
6. Cerebellum - мозжечок
7. Medulla oblongata - продолговатый мозг
8. Spinal cord - спинной мозг
9. Myocardium - миокард 10. Blood - кровь
11. Lung - легкое
12. Liver - печень
13. Stomach - желудок
14. Kidney - почка
15. Small intestine - тонкая кишка
16. Large intestine - толстая кишка
17. Muscle - мышцы
18. Testis - яички
19. Bone marrow - костный мозг.
На фиг. 2 показана репрезентативная авторадиограмма самца яванского макака, зарегистрированная через 2 часа после однократного внутривенного введения [125I]-HIR- Mab-IDS с номинальным уровнем дозы 0,0015 мг/кг массы тела, причем цифрами обозначены:
1. Cerebral cortex - кора головного мозга
2. Cerebral medulla - мозговое вещество
3. Eye - глаз
4. Hypothalamus - гипоталамус
5. Pons - мост
6. Cerebellum - мозжечок
7. Medulla oblongata - продолговатый мозг
8. Spinal cord - спинной мозг
9. Myocardium - миокард
10. Blood - кровь
11. Lung - легкое
12. Liver - печень
13. Stomach - желудок
20. Adrenal - надпочечник
14. Kidney - почка
15. Small intestine - тонкая кишка
21. Bladder - желчный пузырь
19. Bone marrow - костный мозг. На фиг. 3 показана репрезентативная авторадиограмма самца яванского макака, зарегистрированная через 2 часа после однократного внутривенного введения [125I]-IDS (контроль) с номинальным уровнем дозы 0,0010 мг/кг массы тела, причем цифрами обозначены:
1. Cerebral cortex - кора головного мозга
2. Cerebral medulla - мозговое вещество
3. Eye - глаз
4. Hypothalamus - гипоталамус
5. Pons - мост
6. Cerebellum - мозжечок
7. Medulla oblongata - продолговатый мозг
8. Spinal cord - спинной мозг
9. Myocardium - миокард
10. Blood - кровь
11. Lung - легкое
12. Liver - печень
13. Stomach - желудок
14. Kidney - почка
15. Small intestine - тонкая кишка
16. Large intestine - толстая кишка
17. Muscle - мышцы
18. Testis - яички
19. Bone marrow - костный мозг.
На фиг. 4 показан уровень ГАГ в моче животных в течение исследования. Индивидуальные значения. Латинскими буквами на фиг. 4 обозначены:
A. Мыши дикого фенотипа
B. Нокаутные мыши, физ. раствор
C. Нокаутные мыши, 0,3 мг/кг
D. Нокаутные мыши, 1,0 мг/кг
E. Нокаутные мыши, 3,0 мг/кг.
На фиг. 5 показана масса печени у животных групп исследования. I - группа дикого типа; П - группа - нокаутные животные группы контроля; III - нокаутные животные, 0,3 мг/кг; IV - нокаутные животные, 1,0 мг/кг; V - нокаутные животные, 3,0 мг/кг. Индивидуальные значения.
На фиг. 6 показан уровень активности идуронат-2-сульфатазы в плазме подопытных животных. I - группа дикого типа; II - группа - нокаутные животные группы контроля; III - нокаутные животные, 0,3 мг/кг; IV - нокаутные животные, 1,0 мг/кг, V - нокаутные животные, 3,0 мг/кг. Индивидуальные значения.
На фиг. 7 показаны концентрации препарата соединения HIR-FAB-IDS в сыворотке крови пациента 1001, определенные на этапе эскалации дозы. НИКО метода составляет 50 нг/мл.
На фиг. 8 показана динамика концентрации гепарансульфата в СМЖ при применении различных доз препарата.
Подробное описание
Если не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в настоящем описании, используют то же значение, какое обычно понимается средним специалистом в данной области техники (например, в молекулярной генетике, химии нуклеиновых кислот, химии белков, биохимии, органической химии, иммунологии, микробиологии, генетике и т.д.).
В контексте настоящего описания термин «соединение» понимается в самом широком смысле как по меньшей мере одна молекула, представляющая собой конъюгат, слитый белок, слитое антитело, гибридный белок, фьюжен-протеин, белковый конструкт, белковый комплекс и т. д.
Соединение, предназначенное для лечения лизосомной болезни накопления, содержащее терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенные друг с другом непосредственно или при помощи линкера, где транспортный элемент представляет собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgGl, состоящий из легких цепей иммуноглобулина IgGl к рецептору инсулина (SEQ ID N0:2) и тяжелой цепи с идурсульфазой (SEQ ID N0:4)
Как используется в настоящем описании, под термином «содержащий» понимают соединение, включающие перечисленные элементы, не исключая другие.
В настоящем описании термины «терапевтический фермент» и «фермент» являются синонимами и относятся к ферменту для лечения заболеваний, возникающих вследствие отсутствия, дефицита, нарушений функций фермента и так далее, при этом субъекта, страдающего заболеваниями, можно лечить посредством ФЗТ, введения фермента и так далее. В частности, фермент может представлять собой фермент для лечения заболеваний, которые могут возникать вследствие отсутствия, дефицита и нарушений функций лизосомного фермента, но, не ограничиваясь таковым.
Терапевтический фермент, который входит в состав соединения по настоящему описанию, охватывает любой фермент, который обладает терапевтическим эффектом в отношении лизосомной болезни накопления, включая, без ограничения, Р-глюкозидазу, Р- галактозидазу, галактозо-6-сульфатазу, кислую церамидазу, кислую сфингомиелиназу, галактоцереброзидазу, арилсульфатазу А, Р-гексозаминидазу А, Р-гексозаминидазу В, renapnH-N-сульфатазу, a-D-маннозидазу, Р-глюкуронидазу, N-ацетилгалактозамин-б- сульфатазу, лизосомную кислую липазу, а-П-ацетил-В-глюкозаминидазу (NAGLU), глюкоцереброзидазу, бутирилхолинэстеразу, хитиназу, глутаматдекарбоксилазу, липазу, уриказу, ацетилгидролазу фактора активации тромбоцитов, нейтральную эндопептидазу, миелопероксидазу, ацетил-СоА-глюкозаминид-П-ацетилтрансферазу, N- ацетилглюкозамин-6-сульфатазу, галактозамин-6-сульфатазу (GALN), гиалуронидазу, а- фукозидазу, Р-маннозидазу, a-нейраминидазу (сиалидазу), N-ацетил-глюкозамин-!- фосфотрансферазу, муколипина-1, a-N-ацетил-галактозаминидазу, N-аспартил-Р- глюкозаминидазу, LAMP-2 (связанный с лизосомами мембранный белок 2), цистинозин, сиалин, церамидазу, кислую Р-глюкозидазу, галактозилцерамидазу, NPC1 (белок болезни Ниманна-Пика типа С1), катепсин A, SUMF-1 (модифицирующий сульфатазу фактор-1), лизосомную кислую липазу (LIPA) и трипептидилпептидазу 1.
В частности, терапевтический фермент охватывает такие ферменты как агалсидаза, имиглюцераза, галсульфаза, идуронат-2-сульфатаза и a-L-идуронидаза. Наиболее предпочтительно, терапевтический фермент представляет собой идуронат-2-сульфатазу или a-L-идуронидазу.
Однако настоящее описание также может охватывать любой терапевтический фермент, без ограничения, независимо от типа или происхождения фермента.
В настоящем описании термин «идуронат-2-сульфатаза», а также «идурсульфаза», «IDS», «ИДС», «I2S» подразумевает рекомбинантный аналог лизосомного фермента идуронат-2-сульфатазы, в норме гидролизирующего О-связанную сульфатную группу мукополисахаридов - дерматан- и гепаран- сульфатов. В настоящем изобретении термин «идуронат-2-сульфатаза» можно использовать взаимозаменяемо с термином «идурсульфаза». В контексте настоящего описания термины «HIR-Fab-IDS», а также «rlDS-FAB- Н1», «гШ-FAB-IDS», «rIDS-FAB-HIR» и «rHIR-FAB-IDS» являются синонимами и обозначают гибридный рекомбинантный белок идуронат-2-сульфатазы, ковалентно соединенный с Fab-фрагментом моноклонального антитела к инсулиновому рецептору человека. В контексте настоящего описания «HIR-Fab-IDS» подразумевает, не ограничиваясь таковым, идуронат-2-сульфатазу с фрагментом моноклонального антитела к инсулиновому рецептору человека. В частных (неограничивающих) вариантах настоящего изобретения, варианты HIR-Fab-IDS, представлены первой аминокислотной последовательностью, выбранной из SEQ ID N0:2, 8, 9, 10 или 11, и второй аминокислотной последовательностью, выбранной из SEQ ID N0:4, 5, 12, 13, 14 или 15. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения HIR-Fab-IDS представлено первой аминокислотной последовательность SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4.
В контексте настоящего описания «HIR-Mab-IDS» - гибридный рекомбинантный белок идуронат-2-сульфатазы, ковалентно соединенный с полноразмерным моноклональным антителом к инсулиновому рецептору человека. В частных (неограничивающих) вариантах настоящего изобретения, варианты HIR-Mab-IDS представляют собой варианты согласно патентному документу США US8834874 В2, 16.09.2014. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения HIR-Mab-IDS представлено аминокислотной последовательностью продукта по проекту AGT-182 компании ArmaGen Technologies Inc.
В настоящем описании термин «a-L-идуронидаза», а также «идуронидаза», «ларонидаза», «IDUA» подразумевает фермент, задействованный в гидролизе гликозаминогликанов, таких как дерматансульфат и гепарансульфат. В настоящем описании термин «a-L-идуронидаза» можно использовать взаимозаменяемо с термином «ларонидаза». Дефицит (генетически обусловленная недостаточность) идуронидазы, имеющая место при мукополисахаридозе типа I, приводит к постепенному накоплению в клетках и тканях организма гликозаминогликанов - гепарансульфата и дерматансульфата.
«HIR-Fab-IDUA», а также «rIDUA-FAB-HI», «гШ-FAB-IDUA», «rlDUA-FAB- HIR», «rHIR-FAB-IDS» - гибридный рекомбинантный белок a-L-идуронидаза, ковалентно соединенный с Fab-фрагментом моноклонального антитела к инсулиновому рецептору человека. В частных (неограничивающих) вариантах настоящего изобретения, варианты HIR-Fab- IDUA, представлены первой аминокислотной последовательностью, выбранной из SEQ ГО N0:2, 8, 9, 10 или 11, и второй аминокислотной последовательностью, выбранной из SEQ ГО N0:6,7.
HIR-Mab-IDUA - гибридный рекомбинантный белок a-L-идуронидаза, ковалентно соединенный с полноразмерным моноклональным антителом к инсулиновому рецептору человека.
Терапевтические ферменты, которые могут входить в состав соединений по настоящему изобретению, могут находиться в своей нативной форме, а также в форме фрагментов, состоящих из частей ферментов, или аналогов ферментов, в которых возникла вариация, выбранная из группы, состоящей из замены, добавления, делеции, модификации некоторых аминокислот и их комбинации, без ограничения, при условии, что они обладают такой же ферментативной активностью, как и нативные формы соответствующих терапевтических ферментов. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления изобретения, могут использоваться фрагменты ферментов, обладающие активностью нативных форм соответствующих ферментов. Аналогами ферментов, без ограничения, считаются те ферменты, которые, имеют различные характеристики гликозилирования и степень гликозилирования, обусловленные экспрессией известного фермента в различных хозяевах, а также различную степень замен конкретных аминокислотных остатков соответствующего фермента относительно стандартной последовательности, где степень замен не является 100% заменой. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления изобретения, могут использоваться аналоги a-L-идуронидазы, известные из патентов US5932211 А, 03.08.1999, US6153188 А, 28.11.2006 и US6541254 В1, 01.04.2003, а также аналоги идуронат-2-сульфатазы. Специалисту в данной области понятно, что могут использоваться и другие фрагменты и аналоги ферментов a-L-идуронидазы и идуронат-2- сульфатазы, обладающие активностью нативных форм соответствующих ферментов, которые известны из уровня техники в настоящее время или станут известны впоследствии.
Ферменты можно получать традиционными для данной области техники методами, например, посредством генетической рекомбинации в клетках животных, Е. coli, дрожжей, насекомых, растений и в живых животных и так далее, с использованием различных экспрессирующих векторов, хорошо известных специалисту в данной области. Способы получения не ограничиваются указанными и включают в себя также другие способы получения ферментов, известные специалисту в данной области. Неограничивающие примеры таких способов получения ферментов в клетках различных организмов, а также неограничивающие примеры экспрессирующих векторов см. в руководстве Sambrook et al., “Molecular Cloning: A Laboratory Manual” - OSH Press, Cold Spring Harbor, 1989, “Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, 2001. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, ферменты получают в клетках млекопитающих. В наиболее предпочтительных вариантах осуществления изобретения, ферменты получают в клетках яичника китайского хомячка.
В отдельных предпочтительных воплощениях изобретения, ферменты могут быть коммерчески доступными ферментами. Кроме того, ферменты могут включать аминокислотную последовательность, которая обладает гомологией по меньшей мере 80%, более конкретно, 90% и еще более конкретно 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% или выше с указанными выше ферментами или их аналогами, и ферменты могут быть получены из микроорганизмов при помощи рекомбинантной технологии или могут быть приобретены из коммерческих источников, без ограничения.
В настоящем описании термин «гомология» означает степень сходства с аминокислотной последовательностью белка дикого типа или нуклеотидной последовательностью, кодирующей аминокислоты, и охватывает последовательности, которые имеют указанную выше степень сходства последовательностей, выраженную в процентах, с аминокислотными последовательностями или нуклеотидными последовательностями по настоящему изобретению. Гомологию можно определять путем сравнения двух заданных последовательностей невооруженным глазом или можно определять при помощи биоинформационного алгоритма, который позволяет анализировать гомологию путем выравнивания рассматриваемых последовательностей для сравнения. Гомология между двумя заданными аминокислотными последовательностями может быть указана в процентах. Существуют эффективные автоматизированные алгоритмы, которые можно применять в программных модулях GAP, BESTFIT, FASTA и TFASTA пакета программ Wisconsin Genetics (Genetics Computer Group, Madison, WI, США). Алгоритм выравнивания, автоматизированный в указанных модулях, включает алгоритмы выравнивания последовательностей Нидлмана и Вунша, Пирсона и Липмана, а также Смита и Ватермана. Другие алгоритмы, которые можно применять для выравнивания последовательностей и определения гомологии, автоматизированы в программах FASTP, BLAST, BLAST2, PSIBLAST и CLUSTAL W. Аминокислотные последовательности и нуклеотидные последовательности, кодирующие ферменты и их аналоги, могут быть взяты в известной базе данных, такой как GenBank NCBI, не ограничиваясь ей. В некоторых вариантах реализации изобретения транспортный элемент соединения содержит Fab-фрагмент иммуноглобулина IgGl, состоящий из первой аминокислотной последовательности, по меньшей мере на 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% или более идентичную SEQ ID N0:2.
В конкретных вариантах реализации изобретения транспортный элемент соединения содержит Fab-фрагмент иммуноглобулина IgGl, состоящий из первой аминокислотной последовательности, по меньшей мере на 80% или более идентичную SEQ ГО N0:2.
В некоторых вариантах реализации изобретения соединение, представленное первой аминокислотной последовательностью по меньшей мере на 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% или более идентичную SEQ ГО N0:2, и второй аминокислотной последовательностью, по меньшей мере идентичной SEQ ГО N0:4, применяемое для лечения или профилактики недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз II типа.
В конкретных вариантах реализации изобретения соединение, представленное первой аминокислотной последовательностью по меньшей мере на 80% или более идентичную SEQ ГО N0:2, и второй аминокислотной последовательностью, по меньшей мере идентичной SEQ ГО N0:4, применяемое для лечения или профилактики недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз II типа.
Термин «аминокислота» обозначает группу карбокси-а-аминокислот либо встречающихся в природе, т.е. которые непосредственно или в виде предшественника могут кодироваться нуклеиновой кислотой, либо не встречающихся в природе. Индивидуальные встречающиеся в природе аминокислоты кодируются нуклеиновыми кислотами, состоящими из трех нуклеотидов - так называемых кодонов или триплетов оснований. Каждая аминокислота кодируется по меньшей мере одним кодоном.
Термин «аминокислота» в том виде, в котором он используется в пределах настоящего описания, обозначает встречающиеся в природе карбокси-а-аминокислоты, включающие следующие: аланин (трехбуквенный код: Ala, однобуквенный код: А), аргинин (Arg, R), аспарагин (Asn, N), аспарагиновая кислота (Asp, D), цистеин (Cys, С), глутамин (Gin, Q), глутаминовая кислота (Glu, Е), глицин (Gly, G), гистидин (His, Н), изолейцин (lie, I), лейцин (Leu, L), лизин (Lys, К), метионин (Met, М), фенилаланин (Phe, F), пролин (Pro, Р), серии (Ser, S), треонин (Thr, Т), триптофан (Trp, W), тирозин (Туг, Y) и валин (Vai, V). Примеры аминокислот, не встречающихся в природе (непротеиногенных аминокислот), включают, Aad (альфа-аминоадипиновая кислота), Abu (аминомасляная кислота), Ach (альфа-аминоциклогексан-карбоновая кислота), Аср (альфа- аминоциклопентан-карбоновая кислота), Асрс (1 -аминоциклопропан- 1 -карбоновая кислота), Aib (альфа-аминоизомасляная кислота), Aic (2-аминоиндан-2-карбоновая кислота; также именуемая 2 -2- Aic), 1-1 -Aic (1 -аминоиндан- 1 -карбоновая кислота), (2- аминоиндан-2-карбоновая кислота), аллилглицин (аллилСИу), аллоизолейцин (allo-Пе), Asu (альфа-аминосубериновая кислота, 2-аминооктандиовая кислота), Bip (4-фенил- фенилаланин-карбоновая кислота), ВпНР ((28,4К)-4-гидроксипролин), Cha (бета- циклогексилаланин), Cit (цитруллин), циклогексилглицин (Chg), циклопентилаланин, бета- циклопропилаланин, Dab (1,4-диаминомасляная кислота), Dap (1,3-диаминопропионовая кислота), п-(3,3- дифенилаланин-карбоновая кислота), 3,3-дифенилаланин, ди-н- пропилглицин (Dpg), 2-фурилаланин, гомоциклогексилаланин (HoCha), гомоцитруллин (HoCit), гомоциклолейцин, гомолейцин (HoLeu), гомоаргинин (HoArg), гомосерин (HoSer), гидроксипролин, Lys(Ac), (1) Nal (1-нафтилаланин), (2) Nal (2-нафтилаланин), 4-МеО-Арс (1-амино-4-(4-метоксифенил)-циклогексан-1 -карбоновая кислота), нор-лейцин (Nle), Nva (норвалин), оматин, З-Pal (альфа-амино-3-пиридилаланин-карбоновая кислота), 4-Ра1 (альфа-амино-4-пиридилаланин-карбоновая кислота), 3,4,5,F3-Phe (3,4,5-трифтор- фенилаланин), 2,3,4,5,6,F5-Phe (2,3,4,5,6-пентафтор-фенилаланин), Pqa (4-оксо-6-(1- пиперазинил)-3(4Н)-хиназолин-уксусная кислота (CAS 889958-08-1)), пиридилаланин, хинолилаланин, саркозин (Sar), тиазолилаланин, тиенилаланин, Tic (альфа-амино-1,2,3,4- тетрагидроизохинолин-3-карбоновая кислота), Tic(OH), Tie (трет-бутилглицин) и Туг(Ме), но не ограничиваются ими.
Термин «аминокислотная последовательность» относится к полипептидам, имеющим аминокислотные последовательности, которые в некоторой степени отличаются от полипептида с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. Обычно варианты аминокислотной последовательности будут обладать по меньшей мере примерно 70%-ной идентичностью последовательности с полипептидом с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. В одном воплощении вариант имеет примерно 80% или более идентичности последовательности с полипептидом с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. В одном воплощении вариант имеет примерно 90% или более идентичности последовательности с полипептидом с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. В одном воплощении вариант имеет примерно 95% или более идентичности последовательности с полипептидом с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. В одном воплощении вариант имеет примерно 98% или более идентичности последовательности с полипептидом с нативной последовательностью соответствующего терапевтического фермента. Варианты аминокислотной последовательности обладают заменами, делециями и/или вставками в определенных положениях в пределах аминокислотной последовательности нативной аминокислотной последовательности соответствующего терапевтического фермента. Аминокислоты обозначаются традиционными названиями, однобуквенными и трехбуквенными кодами.
Термин «первая аминокислотная последовательность», используемый в данном изобретении, относится к аминокислотной последовательности иммуноглобулина IgG в общем, к легкой цепи иммуноглобулина IgG, в частности. В частных (неограничивающих) вариантах первая аминокислотная последовательность представляет собой аминокислотную последовательность иммуноглобулина IgGl, аминокислотную последовательности легкой цепи иммуноглобулина IgGl, фрагмент аминокислотной последовательности легкой цепи иммуноглобулина IgGl, выбранную из SEQ ГО N0:2, 8, 9, 10 или 11. В конкретном воплощении первая аминокислотная последовательность представляет собой аминокислотную последовательность легкой цепи иммуноглобулина IgG - SEQ ID N0:2.
Термин «вторая аминокислотная последовательность», используемый в данном изобретении, относится к аминокислотной последовательности иммуноглобулина IgG в общем; к тяжелой цепи иммуноглобулина IgG, к фрагменту тяжелой цепи иммуноглобулина IgG, к фрагменту тяжелой цепи иммуноглобулина IgG, соединенного с последовательностью фермента непосредственно или при помощи линкера, в частности. В частных (неограничивающих) вариантах вторая аминокислотная последовательность представляет собой аминокислотную последовательность иммуноглобулина IgGl, аминокислотную последовательность фрагмента тяжелой цепи - SEQ ГО N0:3, представляет собой фрагмент тяжелой цепи иммуноглобулина IgGl, соединенный с последовательностью идуронат-2- сульфатазы, выбранный из SEQ ГО N0:4, 5, 12, 13, 14 или 15.
Термин «транспортный элемент», используемый в данном изобретении, относится к веществу, которое способно переносить, транспортировать, доставлять терапевтический фермент к лизосомам клеток различных тканей. В частности, но, не ограничиваясь таковым, транспортный элемент будет специфически взаимодействовать с эпитопом, антигеном, рецептором или мишенью таким образом, чтобы обеспечивать эффективную доставку к лизосомам клеток нервной ткани. Таким эпитопом, антигеном, рецептором или мишенью в контексте настоящего описания может являться инсулиновый рецептор человека или его часть, через который осуществляется доставка лекарственного средства, пептида или белка в том числе через ГЭБ.
«Иммуноглобулин» является тетрамерной молекулой, в контексте настоящего описания понятие «полноразмерное антитело». В иммуноглобулине природного происхождения каждый тетрамер состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей, при этом каждая пара имеет одну «легкую» (примерно 25 кДа) и одну «тяжелую» цепь (примерно 50-70 кДа). N-концевая часть каждой цепи включает вариабельную область длиной примерно от 100 до ПО или более аминокислот, главным образом, ответственных за узнавание антигена. Часть карбоксильного конца каждой цепи определяет константную область, главным образом, ответственную за эффекторную функцию.
В контексте настоящего описания понятие «антитело» применяют в его наиболее широком смысле и оно включает, в частности, моноклональные антитела, поликлональные антитела, мультиспецифические антитела (например, биспецифические антитела), образованные по меньшей мере из двух интактных антител, и фрагменты антитела при условии, что они обладают требуемой биологической активностью.
В контексте настоящего описания «фрагменты антител» содержат часть интактного антитела, которая сохраняет способность связываться с антигеном. Примерами фрагментов антител являются Fab, Fab', F(ab')2 и Fv-фрагменты; димерные антитела (диабоди); линейные антитела; одноцепочечные молекулы антител, такие, например, как одноцепочечные Fab, scFv и мультиспецифические антитела, образованные из фрагментов антител. В результате расщепления антител папаином образуется два идентичных антигенсвязывающих фрагмента, называемых «Fab-фрагментами», каждый из которых имеет один антигенсвязывающий сайт, и остаточный «Fc-фрагмент», название которого отражает его способность легко кристаллизоваться.
«Fab-фрагмент», «Fab», «FAB» является моновалентным фрагментом, который содержит вариабельные домены тяжелой и легкой цепи и также содержит константный домен легкой цепи и первый константный домен тяжелой цепи. В контексте настоящего описания транспортный элемент содержит аминокислотную последовательность Fab- фрагмента иммуноглобулина IgG, где иммуноглобулин IgG представляет собой IgGl, IgG2 или IgG4. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления настоящего изобретения иммуноглобулин IgG представляет собой IgGl. В конкретном воплощении транспортный элемент содержит аминокислотную последовательность Fab-фрагмента иммуноглобулина IgGl, состоящую из первой аминокислотной последовательности, выбранной из SEQ ID N0:2, 8, 9, 10 или 11, и второй аминокислотной последовательности SEQ ГО N0:3. В более конкретном воплощении транспортный элемент содержит аминокислотную последовательность Fab-фрагмента иммуноглобулина IgGl, состоящую из SEQ ГО N0:2 и SEQ ГО N0:3.
В контексте настоящего описания термин «линкер» относится к химическому линкеру или одноцепочечному пептидному линкеру, который соединяет терапевтический фермент и транспортный элемент соединения, предлагаемого в настоящем изобретении. Линкер соединяет, например, одновалентный связывающий элемент содержит СН2-СНЗ- домен Ig и sFab, мишенью которого является рецептор инсулина, т. е. линкер соединяет sFab с С-концом СНЗ-СН2-Д омена Ig.
В некоторых вариантах осуществления изобретения линкер представляет собой химический линкер. Можно применять одноцепочечные пептидные линкеры, содержащие от одной до двадцати аминокислот, сцепленных пептидными связями. В конкретных вариантах осуществления изобретения аминокислоты выбирают из двадцати встречающихся в естественных условиях (протеиногенных) аминокислот. В других конкретных вариантах осуществления изобретения одну или несколько аминокислот выбирают из глицина, аланина, пролина, аспарагина, глутамина и лизина. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления настоящего изобретения, одну или несколько аминокислот выбирают из глицина, серина и лейцина.
В конкретных вариантах осуществления изобретения указанный линкер представляет собой одноцепочечный пептид, аминокислотная последовательность которого состоит по меньшей мере из 1 аминокислоты, предпочтительно, из 1-2 аминокислоты. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления настоящего изобретения, аминокислотная последовательность линкера может состоять более чем из 1- 2 аминокислот, например, из 3 или 15 аминокислот.
Соединение терапевтического фермента и транспортного элемента можно осуществлять с непосредственно или с использованием разнообразных химических линкеров, известных в уровне техники. В отдельных предпочтительных (неограничивающих) вариантах осуществления изобретения, соединение терапевтического фермента и транспортного элемента может быть осуществлено с использованием разнообразных бифункциональных связывающих белки агентов, таких как N- сукцинимидил-3-(2-пиридилдитио)пропионат (SPDP), сукцинимидил-4-( 1- малеимидометил)циклогексан- 1 -карбоксилат (SMCC), иминотиолан (IT), бифункциональных производных сложных имидоэфиров (таких как диметиладипимидат-HCl), активных сложных эфиров (таких как дисукцинимидилсуберат), альдегидов (таких как глутаровый альдегид), бисазидосоединений (таких как бис(пара- азидобензоил)гександиамин), производных бисдиазония (таких как бис(пара- диазонийбензоил)этилендиамин), диизоцианатов (таких как толуол-2, 6-диизоцианат) и бис-активных соединений фтора (таких как 1,5- дифтор-2, 4- динитробензол). Специалисту в данной области понятно также, что для целей настоящего изобретения могут быть использованы и другие известные из уровня техники химические и пептидные линкеры, не указанные явным образом в настоящем описании.
В отдельных предпочтительных вариантах осуществления изобретения линкер может представлять собой «расщепляемый линкер», который облегчает высвобождение терапевтического фермента после транспортировки соединения в клетки и ткани. Например, можно применять неустойчивый в кислой среде линкер, чувствительный к действию пептидаз линкер, фотолабильный линкер, диметильный линкер или содержащий дисульфид линкер (Chari R. и др., Cancer Res. 52, 1992, сс. 127-131; US 5208020, Chari Ravi J. et al., 04.05.1993). Специалисту в данной области понятно также, что для целей настоящего изобретения могут быть использованы и другие известные из уровня техники расщепляемые линкеры, облегчающие высвобождение терапевтического фермента после проникновения соединения в клетки и ткани центральной нервной системы.
Термин «эпитоп» представляет собой область антигена, которая связывается антигенсвязывающим белком, в том числе антителом. Эпитопы могут быть определены как структурные или функциональные. Функциональные эпитопы, как правило, представляют собой подгруппу структурных эпитопов и имеют те остатки, которые непосредственно способствуют аффинности взаимодействия. Эпитопы также могут быть конформационными, которые состоят из нелинейных аминокислот, другими словами, конформационные эпитопы состоят из непоследовательных аминокислот. Эпитопы могут включать детерминанты, которые являются химически активными поверхностными группировками молекул, такими как аминокислоты, боковые сахарные цепи, фосфорильные группы или сульфонильные группы, а также они могут иметь специфические трехмерные структурные характеристики и/или специфические характеристики заряда. В контексте настоящего описания эпитоп представляет собой эпитоп в рецепторе инсулина, представленного последовательностью SEQ ID N0:1, описанный в работах Zhang В, Roth RA. (1991) Proc Natl Acad Sci U S A.; 88(21):9858-9862 и S A Prigent, К К Stanley, and К Siddle. (1990) J. Biol. 1991.
«Рецептор инсулина» (HIR) представляет собой трансмембранный гликопротеин (с молекулярной массой примерно 320000 Да), который состоит из двух а субъединиц и двух Р субъединиц, связанных дисульфидными мостиками (а субъединицы расположены внеклеточно и содержат инсулин-связывающий домен) и участвует в регуляции всасывания и распределения глюкозы, а также синтезе и накоплении жиров, белков и углеводов в организме человека. Рецепторы инсулина и их внеклеточный инсулинсвязывающий домен (ECD) широко известны в данной области техники как структурно, так и функционально. Под локализацией рецепторов инсулина чаще всего понимают поверхности клеток инсулинчувствительных тканей, таких как клеток соединительных тканей, скелетных мышц, клеток жировой ткани, клеток печени и т.д. Смотри, например, Yip et al. (2003), J Biol. Chem. 278 (30): 27329-27332; и Whittaker et al. (2005), J Biol Chem, 280 (22): 20932- 20936. В одном из воплощений HIR в данном документе является человеческим инсулиновым рецептором, содержащим аминокислотную последовательность, указанную в Kasuya et al. (Biochemistry 32 (1993) 13531-13536).
Рецептор инсулина экспрессируется практически повсеместно и использование подобного пути доставки может существенно увеличить биодоступность рекомбинантного фермента и увеличить эффективность терапии. Доставка в ткани мозга осуществляется за счет трансцитоза через капиллярный эндотелий ЦНС, посредством взаимодействия с рецептором инсулина человека.
В периферических тканях и тканях мозга (Hawkes С. et al., 2004), экспрессирующих M6PR, интернализация химерной молекулы может осуществляться обоими путями: взаимодействием антитело - HIR и фермент - M6PR. При этом адресная доставка в лизосомы происходит посредством взаимодействия с М6Р рецепторами. Интернализация посредством HIR (человеческого инсулинового рецептора) приводит к попаданию в эндосомы раннего порядка и последующего трансцитоза. Помимо доставки работоспособного фермента в ЦНС, при многих болезнях лизосомного накопления есть потребность в улучшенной интернализации определенными периферическими тканями (мышцы диафрагмы в болезни Помпе, печень и селезенка в болезни Хантера, почки в болезни Фабри и т.д.).
Термин «специфичный» обозначают то, что молекула, имеющая отношение к термину, может образовывать комплекс со специфическим участком другой молекулы. Связывание может быть выявлено методами анализа in vitro, как, например, методом плазмонного резонанса (BIAcore, GE-Healthcare, Уппсала, Швеция). Специфичное взаимодействие молекулы с сайтом связывания другой молекулы (аффинность образования комплекса) определяется по показателям ка (константа скорости для ассоциации соединений с образованием комплекса), ко (константа диссоциации, диссоциации комплекса) и Ко(ко/ка). Связывание или специфичное связывание означает аффинность связывания (Ко) примерно 10“ 7 М или менее, в одном воплощении - от примерно 10“8 М до примерно 10“13 М, в одном воплощении - от примерно 10‘ М до примерно 10“ь М.
Термин «лизосома» обозначает клеточный органоид, один из видов везикул, который содержит ряд ферментов (кислых гидролаз), способных расщеплять макромолекулы либо самой клетки (например, когда перерабатываются структурные компоненты клетки), либо захваченные извне. Унаследованные дефекты или недостатки лизосомальных ферментов (или других лизосомальных компонентов) могут привести к накоплению недеградированных метаболитов. Гликозаминогликаны (ранее называвшиеся мукополисахаридами) являются обычными полисахаридами поверхности клеток и внеклеточного матрикса и структур. Дефициты ферментов, препятствующие разрушению гликозаминогликана, вызывают накопление фрагментов гликозаминогликана в лизосомах и вызывают обширные изменения костей, мягких тканей и ЦНС.
«Активность» фермента (ферментов) по изобретению может быть измерена с применением любого подходящего теста. Обычно определение pH и определение температуры может быть адаптировано к рассматриваемому ферменту. Примеры тестируемых величин pH составляют pH 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 или 12. Примеры тестируемых температур составляют 30, 35, 37, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90 или 95°С. Предпочтительные величины pH и температуры находятся в физиологическом диапазоне, таком как величины pH 4, 5, 6, 7 или 8 и температура 30, 35, 37 или 40°С. Например, протеазная активность может быть измерена с применением любого теста, в котором применяется субстрат, который включает пептидные связи, имеющие отношение к специфичности рассматриваемой протеазы.
Примеры подходящих тестов ферментов включены в экспериментальную часть, в частности, см. пример 2. Как используется в настоящем описании, под термином «активность» понимают «ферментативная активность», «специфическая активность», «ферментативная специфическая активность»; «удельная активность» в зависимости от контекста описания.
Термин «гематоэнцефалический барьер» или «ГЭБ» относится к физиологическому барьеру между периферическим кровотоком и головным мозгом и спинным мозгом, который формируется в результате плотных контактов в эндотелиальных плазматических мембранах капилляров головного мозга, создающих плотный барьер, который ограничивает транспорт молекул в головной мозг, даже очень малых молекул, таких как мочевина (60 Да). ГЭБ в головном мозге, барьер между кровью и спинным мозгом в спинном мозге и гематоретинальный барьер в сетчатке представляют собой непрерывные капиллярные барьеры в ЦНС и в настоящем описании они в целом обозначены как гематоэнцефалический барьер (далее также указывается как ГЭБ). ГЭБ включает также барьер между кровью и спинномозговой жидкостью.
Соединения согласно настоящему изобретению могут быть составлены в композицию, например, в фармацевтическую композицию, содержащую одно соединение или комбинацию соединений или его участок (участки) и фармацевтически приемлемый носитель.
«Фармацевтическая композиция» относится к смеси одного или более чем одного из соединений, описанных здесь, или их физиологически/фармацевтически приемлемых солей или пролекарств, с другими химическими компонентами, такими как физиологически/фармацевтически приемлемые носители и эксципиенты. Целью фармацевтической композиции является облегчение введения соединения в организм.
Фармацевтическая композиция согласно настоящему изобретению может включать в себя одну или несколько фармацевтически приемлемых солей, антиоксидант, водные и неводные носители и/или адъюванты, такие как консерванты, смачивающие средства, эмульгаторы и диспергирующие средства.
Термин «эффективное количество» соединения, например, в фармацевтической композиции, относится к количеству, которое является эффективным в дозах и в течение периодов времени, необходимых для достижения требуемого терапевтического или профилактического результата (эффекта) у субъекта, подвергаемого лечению, при разумном соблюдении польза/риск.
Термин «фармацевтически приемлемый носитель» относится к ингредиенту фармацевтической композиции, отличному от действующего вещества (соединения, агента и т.д.), который является нетоксичным для субъекта. Фармацевтически приемлемый носитель включает (но, не ограничиваясь только ими) буфер, эксципиент, стабилизатор или консервант. В частных (неограничивающих) вариантах осуществления настоящего изобретения, фармацевтически приемлемый носитель вводят совместно с соединением.
Фармацевтические композиции, которые содержат соединения, применяемые согласно настоящему изобретению, приготавливают с целью хранения путем смешения с необязательными фармацевтически приемлемыми носителями, эксципиентами или стабилизаторами (Remington's Pharmaceutical Sciences, 16-е изд., под ред. Osol А., 1980), предпочтительно, в форме лиофилизированных композиций или водных растворов. Приемлемые носители, эксципиенты или стабилизаторы являются нетоксичными для субъектов в применяемых дозах и концентрациях и они включают буферы, такие как фосфатный, цитратный буферы, а также буферы на основе других органических кислот; антиоксиданты, включая аскорбиновую кислоту и метионин; консерванты (такие как хлорид октадецилдиметилбензиламмония; хлорид гексаметония; хлорид бензалкония; хлорид бензетония; фенол; бутиловый или бензиловый спирт; алкилпарабены, такие как метил- или пропилпарабен; катехол; резорцинол; циклогексанол; 3-пентанол и метакрезол); полипептиды с низкой молекулярной массой (содержащие менее приблизительно 10 остатков); белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулины; гидрофильные полимеры, такие как поли(винилпирролидон); аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, гистидин, аргинин или лизин; моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включая глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие агенты, такие как ЭДТК; сахара, такие как сахароза, маннит, трегалоза или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; содержащие металл комплексы (например, комплексы Zn- белок); и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как TWEEN™, PLURONICS™ или полиэтиленгликоль (ПЭГ).
Предпочтительно фармацевтическая композиция дополнительно содержит натрия хлорид, натрия дигидрофосфата дигидрат, натрия гидроксид, полисорбат.
В некоторых вариантах реализации изобретения фармацевтическая композиция дополнительно содержит соединение HIR-Fab-IDS 5.3 мг, натрия хлорид в количестве 8,0 мг, натрия дигидрофосфата дигидрат в количестве 3,12 мг, натрия гидроксид для коррекции pH до рН6,0, полисорбат 20 в количестве 0,2 мг, вода для инъекций до 1,0 мл.
Фармацевтические композиции, применяемые в настоящем описании, при необходимости могут содержать также более одного действующего вещества (лекарственного средства), активного в отношении лизосомной болезни накопления, необязательно вещества с дополнительными видами активности, которые не оказывают отрицательного воздействия друг на друга. Тип и эффективные количества таких лекарственных средств зависят, например, от количества соединения, содержащего терапевтический фермент и транспортный элемент, присутствующего в композиции, и клинических параметров субъектов.
Фармацевтические композиции, предлагаемые в настоящем описании, можно вводить пациенту любым пригодным путем, например, внутривенно посредством болюсной инъекции или непрерывной инфузии в течение определенного периода времени, внутримышечно, внутрибрюшинно, интрацереброспинально, трансдермально, подкожно, внутрисуставно, подъязычно, интрасиновиально, орально, путем ингаляции, местно или наружно. Предпочтительным является внутривенное введение.
В контексте настоящего описания понятие «доза» относится, например, к дозе, применяемой в том случае, когда фармацевтическую композицию, предлагаемую в настоящем описании, вводят пациенту в первый раз «начальная доза», или когда фармацевтическую композицию, предлагаемую в настоящем описании, вводят как дозу для постоянного приема «терапевтическая доза».
В целом, рассматриваются разовые дозы в пределах приблизительно от 0,3 до 30 мг/кг веса тела пациента, чаще в пределах от 1 до 12 мг/кг.
Обычно лечение начинают с малых доз соединения HIR-FAB-IDS. Например, начальную дозу антител вводят пациенту, например, путем инъекции или инфузии. Начальная доза должна содержать примерно от 3 до 12 мг/кг.
Начальная доза находится в пределах от 3 до 12 мг/кг и составляет, например, примерно 3 мг/кг, примерно 3,5 мг/кг, примерно 4 мг/кг, примерно 4,5 мг/кг, примерно 5 мг/кг, примерно 5,5 мг/кг, примерно 6 мг/кг, примерно 6,5 мг/кг, примерно 7 мг/кг, примерно 7,5 мг/кг, примерно 8 мг/кг, примерно 8,5 мг/кг, примерно 9 мг/кг, примерно 9,5 мг/кг, примерно 10 мг/кг, примерно 10,5 мг/кг, примерно 11 мг/кг, примерно 11,5 мг/кг, примерно 12 мг/кг. Поскольку доза для постоянного приема (терапевтическая) примерно равна начальной дозе или меньше ее, или больше ее, то дозу можно варьировать в указанных пределах и несколько доз в период постоянного приема не должны обязательно представлять собой одну и ту же дозу. Например, дозу можно постепенно снижать или можно произвольно повторно вводить различные дозы.
Терапевтическая доза находится в пределах от 1 до 12 мг/кг и составляет, например, примерно 1 мг/кг, примерно 1,5 мг/кг, примерно 2 мг/кг, примерно 2,5 мг/кг, примерно 3 мг/кг, примерно 3,5 мг/кг, примерно 4 мг/кг, примерно 4,5 мг/кг, примерно 5 мг/кг, примерно 5,5 мг/кг, примерно 6 мг/кг, примерно 6,5 мг/кг, примерно 7 мг/кг, примерно 7,5 мг/кг, примерно 8 мг/кг, примерно 8,5 мг/кг, примерно 9 мг/кг, примерно 9,5 мг/кг, примерно 10 мг/кг, примерно 10,5 мг/кг, примерно 11 мг/кг, примерно 11,5 мг/кг, примерно 12 мг/кг.
В разных вариантах могут потребоваться и другие схемы лечения, например, терапевтическая доза может соответствовать 3 мг/кг, терапевтическая доза может соответствовать 6 мг/кг, терапевтическая доза может соответствовать 12 мг/кг и т. д.
Более предпочтительно, терапевтическая доза выбрана из группы, состоящей из 3 мг/кг, 6 мг/кг, 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
Помимо указания величины дозы в мг/кг, величину дозы можно выражать в виде фиксированной дозы (мг/организм) и/или в виде дозы на единицу поверхности тела (мг/м), соответствующей указанной выше дозе на единицу массы тела.
Нет конкретного ограничения на количество введений дозы для постоянного приема, это количество составляет, например, один раз, два раза, три раза, четыре раза, пять раз, шесть раз, семь раз, восемь раз, девять раз, десять раз, 15 раз, 20 раз, 25 раз, 35 раз, 40 раз, 50 раз, 60 раз, 70 раз, 80 раз, 90 раз, 100 раз, 500 раз, 1000 раз и 10000 раз.
«Интервал между введениями» (интервал между отдельными введениями) представляет собой интервал между введением начальной дозы и введением первой дозы для постоянного приема и интервал между введением n-ой дозы для постоянного приема (п обозначает целое число от 1 или выше) и введением (п+1)-ой дозы для постоянного приема. Интервал между введениями может составлять один или несколько дней, например, 2 дня, 3 дня, 4 дня, 5 дня, 6 дня, 1 неделю, 2 недели, 3 недели, 4 недели, 5 недели, 6 недели, 7 недели, 8 недели, 9 недель, 10 недель, 11 недель, 12 недель, 13 недель, 14 недель, 15 недель, 16 недель, 17 недель, 18 недель, 19 недель, 20 недель, 21 неделю, 22 недели, 23 недели, 24 недели, 25 недели, 1 месяц, 2 месяца, 3 месяца, 4 месяца, 5 месяцев, 6 месяцев, 7 месяцев, 8 месяцев, 9 месяцев, 10 месяцев, 11 месяцев или 1 год. Интервал между введениями можно выражать и в других понятиях, таких как один раз в день, один раз каждые 2 дня, один раз каждые 3 дня, один раз каждые 4 дня, один раз каждые 5 дней, один раз каждые 6 дней, один раз в неделю, один раз каждые 2 недели, один раз каждые 3 недели, один раз каждые 4 недели, один раз каждые 5 недель, один раз каждые 6 недель, один раз каждые 7 недель, один раз каждые 8 недель, один раз каждые 9 недель, один раз каждые 10 недель, один раз каждые 11 недель, один раз каждые 12 недель, один раз каждые 13 недель, один раз каждые
14 недель, один раз каждые 15 недель, один раз каждые 16 недель, один раз каждые 17 недель, один раз каждые 18 недель, один раз каждые 19 недель, один раз каждые 20 недель, один раз каждые 21 неделю, один раз каждые 22 недели, один раз каждые 23 недели, один раз каждые 24 недели, один раз каждые 25 недель, один раз в месяц, один раз каждые 2 месяца, один раз каждые 3 месяца, один раз каждые 4 месяца, один раз каждые 5 месяцев, один раз каждые 6 месяцев, один раз каждые 7 месяцев, один раз каждые 8 месяцев, один раз каждые 9 месяцев, один раз каждые 10 месяцев, один раз каждые 11 месяцев или один раз в год. Кроме того, интервал между введениями можно выражать и в других терминах, таких как каждый день, каждые 2 дня, каждые 3 дня, каждые 4 дня, каждые 5 дней, каждые 6 дней, каждую неделю, каждые 2 недели, каждые 3 недели, каждые 4 недели, каждые 5 недель, каждые 6 недель, каждые 7 недель, каждые 8 недель, каждые 9 недель, каждые 10 недель, каждые 11 недель, каждые 12 недель, каждые 13 недель, каждые 14 недель, каждые
15 недель, каждые 16 недель, каждые 17 недель, каждые 18 недель, каждые 19 недель, каждые 20 недель, каждые 21 неделю, каждые 22 недели, каждые 23 недели, каждые 24 недели, каждые 25 недель, каждый месяц, каждые 2 месяца, каждые 3 месяца, каждые 4 месяца, каждые 5 месяцев, каждые 6 месяцев, каждые 7 месяцев, каждые 8 месяцев, каждые 9 месяцев, каждые 10 месяцев, каждые 11 месяцев или каждый год.
Интервал между введением начальной дозы и введением первой дозы для постоянного приема и интервал между введением n-ой дозы для постоянного приема (п обозначает целое число от 1 или выше) и введением (п+1)-ой дозы для постоянного приема могут быть одинаковыми; однако указанные интервалы не обязательно должны быть одинаковыми. Например, интервал между введением начальной дозы и введением первой дозы для постоянного приема может быть длиннее, чем интервал между введением п-ой дозы для постоянного приема и введением (п+1)-ой дозы для постоянного приема; или интервал между введением начальной дозы и введением первой дозы для постоянного приема может быть короче, чем интервал между введением n-ой дозы для постоянного приема и введением (п+1)-ой дозы для постоянного приема. Кроме того, интервал между введением n-ой дозы для постоянного приема и введением (п+1)-ой дозы для постоянного приема и интервал между введением m-ой дозы для постоянного приема (ш обозначает целое число от 1 или выше) и введением (ш+1)-ой дозы для постоянного приема могут быть одинаковыми; однако указанные интервалы не обязательно должны быть одинаковыми или различными. Например, с возрастанием количества раз введения дозы для постоянного приема интервал между введениями можно удлинять или укорачивать.
Более предпочтительно, интервал между введением составлял одну неделю (7 дней).
Интервал между введениями доз, также понимается как интервал между введениями фармацевтических композиций.
Схему введения определяют, например, исходя из соображений воздействий и безопасности. Кроме того, схему введения определяют, исходя из удобства для пациента, в диапазоне, который не ухудшает эффективность и безопасность.
В контексте настоящего изобретения понятие «почти одинаковый» означает, что различие составляет примерно 20% или менее, предпочтительно различие составляет 10% или менее, или более предпочтительно различие составляет 5% или менее, 4% или менее, 3% или менее, 2% или менее или 1% или менее.
Введение доз заявляемого терапевтического соединения можно осуществлять любым пригодным для этого путем, хорошо известным специалисту в данной области, например, путем инъекций, таких как внутривенные, внутримышечные или подкожные инъекции. Выбор конкретного пути введения терапевтического соединения осуществляется специалистом в данной области и зависит, в частности, от того, является ли введение кратковременным или длительным. Специалисту в данной области понятно, что для введения доз заявляемого терапевтического соединения могут быть использованы и другие пути введения, известные из уровня техники, например (без ограничения), интратекальное введение, внутриартериальное введение, внутрибрюшинное введение, трансдермальное введение, ингаляционное введение, трансбуккальное введение, интраназальное введение, пероральное введение, сублингвальное введение или трансназальное введение (Felice B.R., Wright T.L., Boyd R.B. Safety Evaluation of Chronic Intrathecal Administration of Idursulfase- ГГ in Cynomolgus Monkeys. - Toxicol Pathol. 2011 Aug;39(5):879-9, WO 2011/044542 Al).
В контексте настоящего описания можно рассматривать различные схемы введения доз, включая, но не ограничиваясь только ими, одноразовые или многократные введения в различные моменты времени, болюсное введение и пульсирующую инфузию. Для лечения эффективная доза соединения HIR-FAB-IDS варьирует в пределах от 1 мг/кг веса тела до 12 мг/кг веса тела, предпочтительно приблизительно от 3 мг/кг веса тела до 12 мг/кг веса тела, при еженедельном введении (один раз в неделю), предпочтительно путем внутривенного введения предпочтительно в течение 3 часов.
Каждый флакон препарата предназначен только для однократного применения и содержит 15 мг соединения HIR-FAB-IDS в 3 мл раствора. Перед внутривенным введением концентрат препарата необходимо развести 0,9% раствором натрия хлорида.
Термины «примерно», «приблизительно» обозначают все значения, которые выражены числами с одним и двумя знаками после запятой.
«Субъект», «индивидуум» или «пациент» является млекопитающим. Млекопитающие включают, но, не ограничиваясь ими, домашних животных (например, коров, овец, кошек, собак и лошадей), приматов (например, людей и приматов, таких как обезьяны, в частности, высшие обезьяны), кроликов и грызунов (например, мышей и крыс). В некоторых вариантах осуществления субъект или пациент является человеком.
В контексте настоящего описания термин «лечение» (и его грамматические вариации, такие как «лечить» или «процесс лечения») относится к клиническому вмешательству с целью изменения естественного течения болезни у индивидуума, подлежащего лечению, и его можно осуществлять либо для профилактики или в процессе развития клинической патологии. Требуемыми действиями лечения являются (но, не ограничиваясь только ими) предупреждение возникновения или рецидива болезни, облегчение симптомов, уменьшение любых прямых или косвенных патологических последствий болезни, предупреждение метастазов, снижение скорости развития болезни, облегчение или временное ослабление болезненного состояния и ремиссия или улучшение прогноза. В некоторых вариантах осуществления предлагаемые соединения применяют для задержки развития болезни или замедления прогрессирования болезни.
В контексте настоящего описания термин «профилактика» или «предотвращение» охватывает профилактическое введение и может снизить частоту или вероятность возникновения заболевания (например, МПС II типа с неврологической составляющей).
Доставка или транспортировка соединения HIR-FAB-IDS субъекту (например, путем прямого введения) и применения на практике других способов согласно настоящему описанию можно использовать для уменьшения, лечения, предотвращения или иного уменьшения интенсивности любого подходящего аспекта прогрессирования лизосомной болезни накопления (а именно прогрессирования МПС II типа с неврологической составляющей). Способы, которые снижают, предотвращают или иным способом уменьшают интенсивность подобных аспектов прогрессирования МПС II типа с неврологической составляющей, индивидуально или коллективно, представляют собой дающие преимущество признаки.
В другом аспекте предложен способ уменьшения риска прогрессирования МПС П типа с неврологической составляющей, снижения риска дальнейшего прогрессирования МПС II типа с неврологической составляющей, которые прошли инициацию, и/или обеспечения схемы лечения для уменьшения прогрессирования МПС II типа с неврологической составляющей у человека, который включает применение у пациента одной или более терапий первой линии в количестве и по схеме, достаточной для достижения ответа (частичного или полного ответа), а затем введения количества соединения HIR-FAB-IDS пациенту или включает применение у пациента в качестве терапии первой линии.
В дополнительном аспекте предложен способ стимулирования ремиссии МПС П типа с неврологической составляющей у субъекта, например, человека, включающий введение композиции, содержащей соединения HIR-FAB-IDS субъекту с целью индуцировать ремиссию МПС П типа с неврологической составляющей у него.
В еще одном дополнительном аспекте предложен способ уменьшения риска развития МПС II типа с неврологической составляющей, уменьшения времени до МПС II типа с неврологической составляющей, диагностированного на ранних стадиях, включающий введения пациенту профилактического эффективного количества соединения HIR-FAB-IDS.
В дополнительном аспекте предложен способ увеличения вероятности выживаемости в течение соответствующего периода у человека, у которого диагностировали МПС II типа. В другом аспекте предложен способ улучшения качества жизни МПС II типа субъекта, включающий введение пациенту композиции в количестве, эффективном для улучшения качества его жизни.
Термин «ЦНС» или «центральная нервная система» относится к комплексу нервных тканей, которые контролируют функцию организма, и включают головной мозг и спинной мозг.
В настоящем описании термин «лизосомная болезнь накопления» (LSD, от англ, "lysosomal storage disease"; также может указываться как «лизосомальная болезнь накопления») относится к редкому генетическому заболеванию, приводящему к потере лизосомных функций, описанных выше, вследствие частичной или полной утраты активности одного из лизосомных ферментов. В этом случае для восполнения фермента, активность которого полностью или частично утрачена, или недостающего фермента, необходима ФЗТ. В настоящем описании термин «лизосомная болезнь накопления» взаимозаменяемо используют с термином «лизосомное расстройство накопления» (также может указываться как «лизосомальное расстройство накопления»). Лизосомные болезни накопления можно классифицировать в зависимости от дефекта или дефицита фермента на: (i) сфинголипид оз, (и) мукополисахаридоз, (iii) болезнь накопления гликогена, (iv) муколипидоз, (у) олигосахаридоз, (vi) липидоз, (vii) нарушение лизосомного транспорта и так далее.
Далее лизосомные болезни накопления будут описаны более подробно в соответствии с их классификацией.
В настоящем описании термин «сфинголипидоз» относится к генетически обусловленному синдрому недостаточности лизосомного фермента, гидролизующего боковые углеводные цепи или боковые холиновые цепи сфинголипидов. Заболевания классифицируют в зависимости от распределения каждого запасаемого липида, так, сюда входят болезнь Краббе, вызванная дефицитом галактоцереброзидазы, болезнь Фабри, вызванная дефицитом а-галактозидазы А, болезнь Ниманна-Пика, вызванная дефицитом сфингомиелиназы, болезнь Гоше, вызванная дефицитом глюкоцереброзидазы, болезнь Тау- Сакса, вызванная дефицитом гексозаминидазы А и так далее, и они являются заболеваниями, которые наследуются по аутосомно-рецессивному типу, за исключением болезни Фабри, которая представляет собой генетическое заболевание, сцепленное с X- хромосомой.
В настоящем описании термин «мукополисахаридоз» (MPS) относится к синдрому с генетической недостаточностью гидролазы мукополисахаридов, вызванному дефицитом фермента, разлагающего углеводные цепи, сульфатазы, ацетилтрансферазы и так далее. Основным симптомом мукополисахаридоза (MPS) является избыточная секреция мукополисахаридов с мочой. В настоящее время MPS классифицируют на 6 типов, среди которых заболевание I типа включает синдром Гурлер и синдром Шейе, II тип включает синдром Хантера, III тип включает синдром Санфилиппо типов А, В, С и D; IV тип включает синдром Моркио А и В; VI тип включает синдром Марото-Лами и VII тип включает синдром Слая. В настоящем описании термин «болезнь накопления гликогена» (также известная под названием «гликогеноз») относится к заболеванию с врожденным нарушением метаболизма углеводов, вызванному накоплением гликогена, и подразделяется на подтипы I- VII. Подтипами болезни накопления гликогена, ассоциированной с лизосомной болезнью накопления (LSD), являются типы II (болезнь Помпе) и III b (болезнь Данона).
Подробное описание лизосомных болезней накопления, приведенных в настоящем описании, а также раскрытых в таблице 1, приведено в: The Online Metabolic & Molecular Bases of Inherited Diseases (Scriver’s OMMBID), Part 16 (David L. Valle, Stylianos Antonarakis, Andrea Ballabio, Arthur L. Beaudet, Grant A. Mitchell, McGraw-Hill Education, 2007).
«Мукополисахаридоз типа I (МПС I)» представляет собой наследственное метаболическое заболевание, вызванное дефектом фермента a-L-идуронидазы (IDUA), функция которого заключается в том, чтобы расщеплять кислые мукополисахариды - гепарансульфат и дерматансульфат. Недостаточный уровень IDUA приводит к патологическому накоплению указанных мукополисахаридов в тканях и органах больного, например, в сердце, печени и центральной нервной системе. Симптомы, включая нейродегенерацию и задержку умственного развития, появляются в детстве и, из-за повреждения органов, может произойти ранняя смерть. Генетический дефицит расщепления углеводов, лизосомального фермента a-L-идуронидазы вызывает лизосомную болезнь накопления, известную как мукополисахаридоз типа I (МПС I). МПС I (MPS I) в тяжелой форме широко известный как синдром Гурлер, и связанный с множеством проблем, такими как задержка умственного развития, помутнение роговицы, грубые черты лица, сердечные заболевания, заболевания дыхательных путей, увеличение печени и селезенки, грыж, и скованность суставов. Пациенты, страдающие от синдрома Гурлер, обычно умирают в возрасте до 10 лет. При средней форме, известной как синдром Гурлер- Шейе, как правило, психические функции сильно не затрагиваются, но и физические проблемы могут привести к смерти в подростковом возрасте или в возрасте от двадцати до двадцати девяти лет. Синдром Шейе представляет собой легкую форму МПС I. Он совместим с нормальной продолжительностью жизни, но скованность суставов, помутнение роговицы и болезни сердечных клапанов взывают серьезные проблемы.
«Мукополисахаридоз типа II (МПС II)» или «синдром Хантера» представляет собой Х-сцепленное наследственное метаболическое расстройство, обусловленное недостаточностью фермента идуронат-2-сульфатазы (I2S). I2S локализуется в лизосомах и играет важную роль в катаболизме гликозаминогликанов (ГАГ) гепаран- и дерматансульфата. В отсутствие фермента эти субстраты накапливаются в клетках, в конечном счете вызывая застой, а затем гибель клеток и разрушение тканей. В связи с распространенной экспрессией фермента у пациентов с MPS II поражаются различные типы клеток, органов и систем. Характерной клинической особенностью этого заболевания является дегенерация центральной нервной системы (ЦНС), которая приводит к когнитивным нарушениям (например, снижению IQ). Кроме того, МРТ-сканирование больных выявило повреждения белого вещества, расширение периваскулярных пространств в паренхиме головного мозга, ганглиях, мозолистом теле и стволе мозга, атрофию и вентрикуломегалию (Wang et al. Molecular Genetics and Metabolism, 2009). Болезнь обычно проявляется в первые годы жизни органомегалией и скелетными аномалиями. Некоторые больные испытывают прогрессирующую потерю когнитивных функций, причем большинство больных умирают от осложнений, связанных с заболеванием, в первом или втором десятилетии жизни (Raluy-Callado М. et al. Orphanet J Rare Dis. 2013; 8: 101;).
В контексте настоящего описания термин «неврологическая составляющая» относится к заболеванию или нарушению, которое поражает ЦНС и/или этиология которого связана с ЦНС. Примерами заболеваний или нарушений ЦНС являются (но, не ограничиваясь только ими) невропатия, амилоидоз, рак, глазное заболевание или нарушение, вирусная или микробная инфекция, воспаление, ишемия, нейродегенеративное заболевание, эпилептический припадок, нарушения поведения и лизосомная болезнь накопления. Конкретными примерами неврологических нарушений являются (но, не ограничиваясь только ими) нейродегенеративные заболевания (включая, но, не ограничиваясь только ими, болезнь (диффузных) телец Леви, постмиелитический синдром, синдром Шая-Дрейджера, оливопонтоцеребеллярную атрофию, болезнь Паркинсона, мультисистемную атрофию, стриатонигральную дегенерацию), тауопатии (включая, но, не ограничиваясь только ими, болезнь Альцгеймера и супрануклеарный паралич), прионные заболевания (включая, но, не ограничиваясь только ими, бычью спонгиформную энцефалопатию, скрепи, синдром Крейтцфельдта-Якоба, куру, болезнь Герстманна- Штросслера-Шейнкера, хроническую изнуряющую болезнь и фатальную семейную бессонницу), бульварный паралич, болезнь двигательных нейронов и гетеродегенеративные нарушения нервной системы (включая, но, не ограничиваясь только ими, болезнь Канавана, болезнь Гентингтона, нейронный цероидный липофусциноз, болезнь Александера, синдром Туретта, синдром курчавых волос Менкеса, синдром Коккейна, синдром Галлервордена-Шпатца, болезнь Лафоры, синдром Ретта, гепатолентикулярную дегенерацию, синдром Леша-Найхана и синдром Унферрихта- Лундборга), деменцию (включая, но не ограничиваясь только ими, болезнь Пика и спиноцеребеллярную атаксию), рак (например, рак ЦНС и/или головного мозга, включая метастазы в головной мозг, образующиеся от рака в какой-либо области организма).
В контексте данного описания термин «неврологическая составляющая» представляет собой «нейронопатическую (с нейрокогнитивными нарушениями)», «не нейронопатическую (без нейрокогнитивных нарушений)», «нейрокогнитивные эффекты», «нейропатические заболевания», «нейронопатическая форма» и любые другие нарушения, в том числе периферические, которые отражают суть терапии с проникновением препарата в/через ЦНС.
Расстройства МПС связаны с широким спектром нейрокогнитивных эффектов, от легких проблем с вниманием и исполнительными функциями до прогрессирующих и дегенеративных нейропатических заболеваний.
Нейронопатическая форма МПС II представляет собой сложную задачу из-за вариабельности течения заболевания с различиями во времени замедления развития и угасания. МПС II имеет наибольшую неопределенность в отношении нейрокогнитивного прогрессирования заболевания. Он подразделяется на две формы: тяжелая нейропатическая форма с большим влиянием на нейрокогнитивную функцию и ослабленная форма, которая, как считается, имеет незначительные нейрокогнитивные последствия или не имеет их вовсе (Shapiro, Elsa G., and Julie В. Eisengart. "The natural history of neurocognition in MPS disorders: a review." Molecular Genetics and Metabolism 133.1 (2021): 8-34).
Проблемы co стороны центральной нервной системы при МПС П, помимо нейрокогнитивных нарушений, включают поведенческие нарушения, сообщающуюся гидроцефалию, судороги, апноэ во сне и компрессию спинного мозга. Более высокий риск гидроцефалии и судорог на более поздних стадиях заболевания может усугубить ухудшение нейрокогнитивных функций (S. Al Sawaf, Е. Mayatepek, В. Hoffmann, Neurological findings in Hunter disease:pathology and possible therapeutic effects reviewed, J. Inherit. Metab. Dis. 31 (4) (2008) 473-480; I.V. Schwartz, et al., A clinical study of 77 patientswithmucopolysaccharidosis type II, Acta Paediatr. 96 (455) (2007) 63-70).
Соединения, предлагаемые в изобретении, можно применять в терапии либо индивидуально, либо в комбинации с другими средствами. Например, предлагаемое соединение, содержащее терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенные линкером, можно вводить совместно по меньшей мере с одним дополнительным терапевтическим средством. В конкретных вариантах осуществления изобретения дополнительное терапевтическое средство представляет собой терапевтическое средство, эффективное в отношении лечения того же самого неврологического нарушения, для которого применяют соединение, предлагаемое в изобретении, или другого неврологического нарушения. Примерами дополнительных терапевтических средств являются, без ограничения ими, различные описанные выше неврологические лекарственные средства, включая ингибиторы холинэстеразы (такие как донепезил, галантамин, ровастигмин и такрин), антагонисты NMDA-рецептора (такие как мемантин), ингибиторы агрегации пептида амилоида бета, антиоксиданты, модуляторы у-секретазы, имитаторы фактора роста нервной ткани (NGF) или агенты для генной терапии NGF, агонисты PPARy, ингибиторы HMS-CoA-редуктазы (статины), ампакины, блокаторы кальциевого канала, антагонисты Г АМК-рецептора, ингибиторы киназы - гликогенсинтазы, иммуноглобулин, предназначенный для внутривенного введения, агонисты мускаринового рецептора, модуляторы никотинового рецептора, средства активной или пассивной иммунизации против пептида амилоид бета, ингибиторы фосфодиэстеразы, антагонисты рецептора серотонина и антитела к пептиду амилоиду бета. Такие указанные выше комбинированные терапии включают совместное введение (когда два или большее количество терапевтических средств включают в одну и ту же или в различные композиции) и раздельное введение, в этом случае введение соединения, содержащего терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенных линкером, предлагаемого в изобретении, можно осуществлять до, одновременно и/или после введения дополнительного терапевтического средства и/или адъюванта.
Некоторые определенные выше термины могут встречаться более чем один раз, и в таком случае каждый термин должен определяться независимо от другого.
Далее подробно будут описаны приведенные в качестве примера осуществления настоящего изобретения. При этом каждое из объяснений и осуществлений, приведенных в качестве примера в данном документы, может быть справедливо и для других объяснений и приведенных в качестве примера осуществлений. Таким образом, все комбинации различных факторов, описанных в данном документе, входят в объем настоящего изобретения. Более того, объем настоящего изобретения не ограничивается конкретным описанием, приведенным ниже. Специалисту в уровне техники ясно, что без затрат изобретательского творчества могут быть разработаны дополнения и изменения относительно раскрытого в ниже представленных примерах в рамках настоящего изобретения.
Примеры
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с отсылкой к следующим Примерам. Однако описанные ниже Примеры приведены исключительно в иллюстративных целях и не предназначены ограничивать это изобретение.
Пример 1. Получение
Для получения соединений культивировали и очищали клетки животных, в которые был введен экспрессирующий вектор для клеток животных.
Методы получения человеческих антител в настоящее время известны. Например, представляющее интерес человеческое антитело можно получать, осуществляя иммунизацию трансгенного животного, несущего полный спектр человеческих генов антител, представляющим интерес антигеном (см. публикации международных заявок на патент WO 93/12227, WO 92/03918, WO 94/02602, WO 94/25585, WO 96/34096 и WO 96/33735).
Генетически модифицированные антитела также можно получать с помощью известных методов. Конкретным примером является химерное антитело, которое представляет собой антитело, которое содержит вариабельные области Н-цепи и L-цепи антитела иммунизированного животного и константные области Н-цепи, и L-цепи человеческого антитела. Химерные антитела можно получать путем связывания ДНК, кодирующих вариабельные области антитела, происходящего из иммунизированного животного, с ДНК, кодирующими константные области человеческого антитела, встраивания их в экспрессионный вектор и затем интродуцируя его в клетки-хозяева для получения антител.
Гуманизированное антитело представляет собой модифицированное антитело, которое часто называют также реконструированным человеческим антителом. Гуманизированное антитело конструируют путем переноса CDR антитела, происходящего из иммунизированного животного, в гипервариабельные участки человеческого антитела. Общие методы генетической рекомбинации для получения таких антител также известны (см. опубликованную заявку на европейский патент ЕР 239400; опубликованную международную заявку на патент WO 96/02576; Sato К. и др., Cancer Research, 53, 1993, сс. 851-856; опубликованную международную заявку на патент WO 99/51743). Конструирование экспрессирующих векторов
Аминокислотные последовательности первая LC-HIR-FAB-IDS (SEQ ID N0:2) и вторая HC-HIR-FAB-IDS (SEQ ГО N0:4)) для получения вариантов HIR-FAB-IDS, включая сигнальный пептид MDWTWRVFCLLAVAPGAHS, были конвертированы в нуклеотидные последовательности. Для синтеза гена с последующим клонированием в вектора pCLN-1 к 5 ’-концу последовательностей были добавлены: сайт рестрикции Hindlll и последовательность Kozak. К 3’ -концу последовательностей были добавлены 2 стоп-кодона и сайт рестрикции Xbal.
Оптимизацию нуклеотидной последовательности по кодонному составу для клеток китайского хомячка проводили с помощью ресурсов: http://gcua.schoedl.de и http://www.kazusa.or.jp. Синтез легкой и тяжелой цепи LC-HIR-FAB-IDS и HC-HIR-FAB- IDS был осуществлён в GenArt (США) и переданы в составе векторов pRA1675 и pRA1673 (содержащие гены LC-HIR-FAB-IDS и HC-HIR-FAB-IDS, соответственно).
Последовательности HC-HIR-FAB-IDS, LC-HIR-MAB из плазмид pRA1675 и pRA1673 клонировали в экспрессионный вектор pCLN-1 по сайтам Hindlll/Xbal с получением векторов pGNR-055-007 (pCLN-1- HC-HIR-FAB-IDS) и pGNR-055-008 (pCLN- 1- LC-HIR-FAB-IDS). Полученные вектора линеаризовали по сайтам BspHI/PvuI.
Векторы по настоящему изобретению конструировали в соответствии с методами молекулярной биологии, хорошо известными в данной области техники. Смотрите Brown Т, "Gene Cloning" (Chapman & Hall, London, GB, 1995); Watson R, et al., "Recombinant DNA", 2nd Ed. (Scientific American Books, New York, NY, US, 1992); Alberts B, et al., "Molecular Biology of the Cell" (Garland Publishing Inc., New York, NY, US, 2008); Innis M, et al., Eds., "PCR Protocols. A Guide to Methods and Applications" (Academic Press Inc., San Diego, CA, US, 1990); Erlich H, Ed., "PCR Technology. Principles and Applications for DNA Amplification" (Stockton Press, New York, NY, US, 1989); Sambrook J, et al., "Molecular Cloning. A Laboratory Manual" (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, US, 1989); Bishop T, et al., "Nucleic Acid and Protein Sequence. A Practical Approach" (IRL Press, Oxford, GB, 1987); Reznikoff W, Ed., "Maximizing Gene Expression" (Butterworths Publishers, Stoneham, MA, US, 1987); Davis L, et al., "Basic Methods in Molecular Biology" (Elsevier Science Publishing Co., New York, NY, US, 1986), Schleef M, Ed., "Plasmid for Therapy and Vaccination" (Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, DE, 2001).
Получение моноклональной клеточной линии Родительская клеточная линия CHO-S. Клетки культивировали при 37°С, 5% СО2, 70% влажности, в среде BalanCD СНО Growth A (Invitrogen). Стабильную трансфекцию проводили на приборе NEON (Invitrogen) по стандартному протоколу для клеток СНО с использованием двух линеаризованных плазмид pCLN-1-HC-HIR-FAB-IDS и pCLN-1- LC- HIR-FAB-IDS. Соотношение ДНК для проведения трансфекции использовали эквимолярное.
Через 48 ч был проведен рассев трансфицированных пулов на минипулы в 96- луночные планшеты в среду BalanCD СНО Growth А, содержащую 600 мкг/мл селективного антибиотика неомицина. Минипулы культивировали в стационарных условиях 10 дней при 37°С, 5% СО2, 70% влажности, после чего был проведен ряд скринингов по продуктивности с помощью ИФА. Лидерный минипул был клонирован в полутвердую среду ClonaCell Flex (STEMCEEE) для роста отдельных колоний, используя 6-ти луночные планшеты. Планшеты инкубировали 10 дней при 37°С, 5% СО2, 70% влажности.
В ходе скрининга определялась концентрация целевого белка HIR-FAB-IDS, секретируемого в культуральную жидкость. Определение проводилось методом «сэндвич» ИФА, с использованием вместо первичных антител фрагмента рекомбинантного инсулинового рецептора человека (5 мкг/мл в карбонатно-бикарбонатном буфере pH 9,6), в качестве вторых антител использовались конъюгированные с пероксидазой хрена крысиные антитела к идуронат-2-сульфатазе (в разведении к 1:10000). Проявляли раствором тетраметилбензидина, реакцияю останавливали 0,5 М серной кислотой.
По результатам скрининга 6-ти лун. планшетов были выбраны 20 лидерных минипулов с продуктивностью от 0,4 до 2,1 мг/л, которые были перенесены в колбы для адаптации к суспензионному культивированию. Для адаптации к суспензионному культивированию, было проведено 3 пассажа, после чего 20 минипулов были заморожены.
Отбор клонов проводили в автоматическом режиме с помощью робота ClonePix (Molecular Devices) в 96-ти луночные планшеты. Полученные клоны подвергались скринингу. Для этого моделировался 7-дневный процесс культивирования в режиме batch, в котором клоны оценивались по следующим параметрам динамики жизнеспособности культуры, динамики плотности жизнеспособных клеток, концентрация целевого HIR-FAB- IDS, зависимость волюметрической продукции от кумулятивной плотности клеток.
Культивирование клеток продуцента Культивирование клеток продуцента, экспрессирующего HIR-FAB-IDS, проводилось в периодическом режиме с подпиткой (фед-батч) с использованием питательной среды BalanCD СНО Growth A (Irvine Scientific) и нутриентной добавки BalanCD СНО Feed 2 (Irvine Scientific) в течение 12 суток в биореакторе с верхнеприводной мешалкой при температуре 37°С и pH 6,9. После процесса культивирования культуральная жидкость осветлялась путём глубинной фильтрации и передавалась на выделение.
Выделение и очистка
Выделение и очистку проводят при помощи стандартных технологий выделения, очистки белков. Соединение можно выделить или очистить любым способом, известным в данном уровне техники, для выделения или очистки белка, например, с помощью хроматографии (например, ионообменной, высокоэффективной жидкостной хроматографии, с помощью аффинности, с использованием белка А и сортирующей по размеру колоночной хроматографии), центрифугирования, дифференциальной растворимости или с помощью любой другой стандартной техники выделения или очистки белков.
Пример 2. Определение уровня ферментативной активности Fab-фрагмента антитела к инсулиновому рецептору, соединенного с аминокислотной последовательностью идуронат-2-сульфатазы
Специфическую активность HIR-FAB-IDS и HIR-MAB-IDS определяют флуориметрическим методом используя 4-мутилумбеллиферил-Ь-идуронид-2-сульфат (4- MUS) (Moscerdam Substrates, Нидерланды) (Voznyi YV et al., 2001; Tolun AA, et al., 2012; 9.
Johnson BA et al., 2013; Azadeh M et al., 2017). В процессе проведения анализа субстрат гидролизуется идуронат-2-сульфатазой с получением 4-мутилумбеллиферил-Ь- идуронид (MUBI), которая гидролизуется идуронидазой (IDUA, Альдуразим, Джензайм, США) до 4-метилумбеллиферила (4-MU), который детектируют флуориметрически, используя следующие настройки флуориметра: возбуждение флуоресценции при длине волны 450 нм и детекции флуоресценции при длине волны 365 нм. Калибровочную кривую строят по стандартному раствору 4-MU (Sigma-Aldrich, США). В ходе анализа смесь сначала инкубируют при 37 °C, значении водородного показателя pH 4,5 в течение 4 часов, затем добавляют IDS в количестве 12 мкг и дополнительно инкубируют смесь при 37°С в течение 24 ч. Инкубацию останавливают добавлением 0,2 мл 0,5 М карбоната натрия pH 10,3. HIR-FAB-IDS проявляет специфическую ферментативную (идуронат-2- сульфатазную) активность в отношении субстрата 4-MU-aIdoA-2S (4-метилумбелиферил а- Ь-идопиранозидуронат-2-сульфат).
Приборы и оборудование
1. Термостатируемый шейкер PST-60 HL-4 (BioSan, Латвия).
2. Многофункциональный ридер Spectra Мах М3 (Molecular Devices, США).
3. Программное обеспечение для многофункционального ридера Soft Max Pro (Molecular Devices, США).
4. Весы аналитические ML 204 (Mettler Toledo, Швейцария
5. 96-луночный черный планшет с несорбирующей поверхностью (Corning, США, кат. № 3916).
Реактивы
1. 4-метилумбеллиферона натриевая соль (Sigma- Aldrich, кат. № М1508).
2. Рекомбинантная a-L-идуронидаза человека (R&D SYSTEM, кат. № 4119-GH).
3. 4-метилумбеллиферил a-L-идопиранозидуроновой кислоты 2-сульфат натриевая соль, 0,5 мг/флакон (USBiological, кат. № 017551).
4. Натрия ацетат безводный (AppliChem Panreac, кат. № 141633.1211).
5. Кислота уксусная (Fluka, кат. № 49199).
6. Бычий сывороточный альбумин (Sigma, кат. № А7030).
7. Натрия карбонат (Sigma- Aldrich , кат. № S7795).
8. Натрия бикарбонат (Sigma-Aldrich, кат. № S6297).
9. Свинца диацетата тригидрат (Aldrich, кат.№ 467863).
10. Натрия фосфат двузамещенный дигидрат (Sigma- Aldrich, кат. № 71643).
11. Кислота лимонная безводная (AppliChem Panreac, кат. № 141808).
Приготовление растворов
Раствор для разведения образцов, pH (5,5 ± 0,2). Около 4,1 г натрия ацетата безводного и 0,5 г бычьего сывороточного альбумина помещают в химический стакан вместимостью 1 л, растворяют в 700 мл воды очищенной. Доводят pH раствора до значения (5,5 ± 0,2) кислотой уксусной. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.
Срок годности - 3 месяца при температуре от 2 до 8 °C.
Раствор для разведения субстрата, pH (5,00 ± 0,05). В химический стакан вместимостью 500 мл помещают 4,1 г натрия ацетата безводного, 1,9 г свинца диацетата тригидрата, прибавляют 450 мл воды очищенной, перемешивают до растворения. Доводят pH раствора до значения (5,00 ± 0,05) кислотой уксусной (около 1,1 мл). Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, объем раствора доводят водой очищенной до метки, перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.
Срок годности - 3 месяца при температуре от 2 до 8 °C.
Раствор субстрата (1,25 ммоль/л). 0,83 мл раствора для разведения субстрата вносят во флакон, содержащий субстрат (4-метилумбеллиферил a-L-идопиранозидуроновой кислоты 2-сульфат натриевая соль), аккуратно перемешивают. Полученный раствор делят на аликвоты по 0,2 мл и замораживают.
Срок годности - 3 месяца при температуре не выше минус 70 °C.
Раствор рекомбинантной a-L-идуронидазы человека. Во флакон, содержащий рекомбинантную a-L-идуронидазу человека (10 мкг) прибавляют 400 мкл воды очищенной, перемешивают. Полученный раствор делят на аликвоты по 0,1 мл и замораживают.
Срок годности - 3 месяца при температуре не выше минус 70 °C.
0,1 М раствор кислоты лимонной. Около 19,2 г кислоты лимонной безводной помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, растворяют в 900 мл воды очищенной, доводят объем раствора водой очищенной до метки, фильтруют через мембранный фильтр 0,22 мкм.
Срок годности - 3 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
0,2 М раствор натрия фосфата двузамещенного. Около 35,6 г натрия фосфата двузамещенного дигидрата помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, растворяют в 900 мл воды очищенной, доводят объем раствора водой очищенной до метки, фильтруют через мембранный фильтр 0,22 мкм.
Срок годности - 3 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
Фосфатно-цитратный буферный раствор, pH (4,5 ± 0,1). В мерной колбе вместимостью 100 мл смешивают 55,0 мл 0,1 М раствора кислоты лимонной и 45,0 мл 0,2 М раствора натрия фосфата двузамещенного и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,22 мкм.
Срок годности - 3 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
0,5 М раствор натрия бикарбоната. Около 42,0 г натрия бикарбоната помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, растворяют в 900 мл воды очищенной, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,22 мкм.
Срок годности - 6 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
0,5 М раствор натрия карбоната. Около 53,0 г натрия карбоната помещают в мерную колбу вместимостью 1 л, растворяют в 900 мл воды очищенной, доводят объем раствора водой очищенной до метки и перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,22 мкм.
Срок годности - 6 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
Стоп-раствор, pH (10,8 ± 0,5). В мерную колбу вместимостью 1 л вносят 900 мл 0,5 М раствора натрия карбоната и 100 мл 0,5 М раствора натрия бикарбоната, перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,22 мкм.
Срок годности - 6 месяца при температуре от 15 до 25 °C.
Исходный раствор 4-метилумбеллиферона натриевой соли (100 мкмоль/мл). В мерную колбу объемом 50 мл помещают около 1,0 г (точная навеска) 4- метилумбеллиферона натриевой соли, прибавляют 30 мл воды очищенной, перемешивают, доводят водой очищенной до метки. Раствор делят на аликвоты по 2,0 мкл.
Срок годности - 6 месяца при температуре не выше минус 18 °C.
Рабочий стандартный раствор 4-метилумбеллиферона натриевой соли (50 нмоль/мл).
Аликвоту исходного раствора 4-метилумбеллиферона натриевой соли выдерживают в водяной бане в течение 5 минут при температуре 37 °C. Готовят последовательные разведения по следующей схеме:
Figure imgf000050_0001
* 4-MU - 4-метилумбеллиферона натриевой соли.
Разведения рабочего стандартного раствора 4-метилумбеллиферона натриевой соли. Готовят разведения рабочего стандартного раствора 4-метилумбелиферона натриевой соли по следующей схеме:
Figure imgf000051_0001
Разведения испытуемого образца. Испытуемый образец разбавляют раствором для разведения образцов до концентрации 1 мг/мл, исходя из фактического содержания HIR- FAB-IDS, указанного в сертификате. Затем готовят последовательные разведения по следующей схеме:
Figure imgf000051_0002
Все разведения хранят во льду до начала испытания.
В дальнейших исследованиях используют растворы из пробирок № 5-7.
Проведение анализа
1-я ферментативная реакция В лунки планшета вносят по 10 мкл каждого разведения испытуемого образца (в 2-х повторностях), в качестве раствора сравнения используют раствор для разведения образцов. Прибавляют по 20 мкл раствора субстрата (4-метилумбеллиферил a-L- идопиранозидуроновой кислоты 2-сульфат натриевая соль). Закрывают планшет пленкой, инкубируют в термостатируемом шейкере в течение 4 часов при температуре (37,0 ± 0,2) °C и скорости перемешивания 250 об/мин. Планшет должен быть защищен от света в течение всего времени инкубации.
2-я ферментативная реакция
По окончании инкубации вносят в лунки планшета по 20 мкл фосфатно-цитратного буферного раствора для остановки 1-ой ферментативной реакции. Затем в каждую лунку добавляют по 10 мкл раствора рекомбинантной a-L-идуронидазы, аккуратно перемешивают. Закрывают планшет пленкой, инкубируют в термостатируемом шейкере в течение 22-26 часов при температуре 37 °C и скорости перемешивания 250 об/мин. Планшет должен быть защищен от света в течение всего времени инкубации.
Для остановки реакции в каждую лунку с инкубируемой смесью вносят 200 мкл стоп-раствора.
В пустые лунки планшета вносят по 260 мкл разведений рабочего стандартного раствора 4-метилумбеллиферона натриевой соли.
В лунках планшета измеряют сигнал флуоресценции при длине волны возбуждения 365 нм и длине волны детекции 460 нм.
Оценка результатов
На основании результатов измерений сигнала флуоресценции в лунках с разведениями рабочего стандартного раствора 4-метилумбеллиферона натриевой соли, строят график линейной зависимости между сигналом флуоресценции и концентрацией 4- метилумбеллиферона натриевой соли (нмоль/мл). Используя уравнение линейной функции, рассчитывают концентрацию 4-метилумбеллиферона, наработанного в ходе реакции в лунках с разведениями испытуемых образцов и раствором сравнения (нмоль/мл).
Специфическую активность А, в ЕД/мкг, для каждого разведения испытуемых образцов рассчитывают по формуле:
(ж - ж&) X 1000
Figure imgf000052_0001
где: m - концентрация 4-метилумбелиферона, наработанного в ходе реакции в лунках с данным разведением испытуемого образца (среднее значение по 2-м повторностям), нмоль/мл; ш0 - концентрация 4-метилумбелиферона, наработанного в ходе реакции в лунках с раствором сравнения (среднее значение по 2-м повторностям), нмоль/мл;
0,26 - финальный объем разведений рабочего стандартного раствора и испытуемого образца, внесенных в лунки планшета для измерения сигнала флуоресценции, мл;
240 - время 1-й ферментативной реакции, мин;
С - содержание HIR-Fab-IDS в каждом из приготовленных разведений испытуемого образца, нг/мл;
0,01 - объем разведений испытуемого образца, внесенного в 1-ю ферментативную реакцию, мл;
1000 - коэффициент пересчета нг в мкг.
Итоговое значение специфической активности для испытуемого образца вычисляют как среднее значение специфической активности, вычисленной по каждому разведению.
Полученные результаты определения ферментативной активности вариантов HIR- FAB-IDS и HIR-MAB-IDS в сравнении с препаратом «Элапраза®» представлены в таблице 2.
Таблица 2. Оценка идуронат-2-сульфатазной активности вариантов HIR-FAB-IDS и
HIR-MAB-IDS против немодифицированного фермента идуронат-2-сульфатазы (Элапраза®)
Figure imgf000053_0001
Как видно из результатов, представленных в таблице 2, препарат HIR-FAB-IDS проявляет специфическую ферментативную (идуронат-2-сульфатазную) активность в отношении субстрата 4-MU-aIdoA-2S (4-метилумбелиферил а-Е-идопиранозидуронат-2- сульфат) 27,0 ЕД/мкг. При этом свободный рекомбинантный фермент идуронат-2- сульфатазы проявляет активность 14,6 ЕД/мкг. Полноразмерное антитело к инсулиновому рецептору, соединенного с аминокислотной последовательностью идуронат-2-сульфатазы (HIR-MAB-IDS), проявляет меньшую специфическую активность (11,0 ЕД/мкг), в сравнении с HIR-FAB-IDS.
В результате проведенных исследований было показано, что идуронат-2-сульфатаза в составе HIR-FAB-IDS сохраняет основные функциональные (ферментативные) свойства на уровне свободного рекомбинантного фермента. При этом удельная активность HIR- FAB-IDS выше, чем для препарата «Элапраза®» и HIR-MAB-IDS (AGT-182).
Таким образом, обнаружено увеличение ферментативной активности соединения, содержащее транспортный элемент, представляющий собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичный к эпитопу в рецепторе инсулина, соединенный непосредственно или при помощи линкера с терапевтическим ферментом, в сравнении с терапевтическим ферментом без транспортного элемента, и с терапевтическим ферментом с транспортным элементом, представленным МАВ .
Пример 3. Исследование эффективности препарата HIR-Fab-IDS в периферических тканях мышей линии 24744: B6N.Cg-IdstmlMuen/J IDS КО
В исследовании эффективности препарата соединения HIR-Fab-IDS, использовались шестьдесят (60) гемизиготных самцов мышей, нокаутных по гену идуронат-2-сульфатазы, B6N.Cg-IdstmlMuen/J (линия JAX № 024744) и двенадцать (12) животных дикого типа (C57BE/6NJ) в качестве контроля. Животным, распределенным по группам с учетом возраста на момент первого дозирования (11 недель), еженедельно вводили препарат соединения HIR-Fab-IDS в дозах 0,3, 1,0 и 3,0 мг/кг и физиологический раствор в качестве контроля в течение 16 недель. В течение дозирования выполнялись отборы крови и мочи. Нокаутные мыши группы контроля продемонстрировали 4,7-кратное превышение уровня ГАГ в моче по сравнению с нормальными животными. Как показано на Фигуре 4, в группах дозирования препаратом HIR-Fab-IDS уровень ГАГ в моче понижался до уровня нормальных животных после первого введения препарата и сохранялся в течение всего периода дозирования. Через час после последнего введения животные эвтаназировались, выполнялся терминальный забор крови и тканей. Проводились гистологический анализ тканей, а также измерение уровня активности идуронат-2-сульфатазы и накопления ГАГ в тканях подопытных животных. Масса печени у нокаутных животных в группе контроля в 1,5 раза превышала аналогичные показатели у животных дикого типа. На фоне введения препарата нормализовался вес печени у нокаутных мышей групп дозирования (Фигура 5).
Уровень активности идуронат-2-сульфатазы в плазме нокаутных животных существенно (-70%) отличался от животных дикого типа. Через 1 ч после введения, все группы дозирования соединения HIR-Fab-IDS демонстрировали значительно более высокие значения данного показателя, чем нокаутные животные группы контроля (263- 2408 раз), а также животные дикого фенотипа (80-730 раз). Мыши, получавшие 0,3 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS, обладали в среднем 263-кратным превышением активности идуронат-2-сульфатазы по сравнению с нокаутными животными, получавшими физ. раствор. Результаты анализа активности идуронат-2-сульфатазы в плазме подопытных животных представлены на Фигуре 6.
Уровень активности идуронат-2-сульфатазы в тканях основных органов (селезенке, печени, почках и сердце) нокаутных животных, не получавших терапию препаратом, был существенно (в среднем на 76%) понижен по сравнению с нормальными животными. Нокаутные животные всех групп дозирования через час после введения препарата демонстрировали значительно более высокие (в среднем в 17-56 раз) значения ферментативной активности идуронат-2-сульфатазы по сравнению с группой животных, получавших физ. раствор, и в 2,6-10 раз превышали таковые у животных дикого типа. Препарат соединения HIR-Fab-IDS не оказывал значительного эффекта на уровень активности фермента в тканях мозга нокаутных животных при введении в низкой и средней дозе. В группе высокой дозы наблюдалось повышение активности идуронат-2-сульфатазы в тканях мозга нокаутных животных в среднем на 50% по сравнению с группой плацебо, но на 82% ниже по сравнению с животными дикого типа.
Измерение уровня ГАГ в тканях основных органов нокаутных животных, не получавших терапию препаратом, был существенно (в среднем в 12 раз) выше по сравнению с нормальными животными. Нокаутные животные всех групп дозирования демонстрировали значительно более низкие (в среднем на 70%) значения уровня ГАГ по сравнению с группой животных, получавших физ. раствор (в среднем -70% во всех тканях и дозовых группах) и ненамного (в 1,0-1, 5 раза во всех тканях и дозовых группах) превышали значения данного показателя у нормальных животных. Уровни ГАГ тканей мозга не отличались между нокаутными и нормальными животными, а также между нокаутными животными, получавшими препарат, и группой контроля (получавшие физ. раствор).
Таким образом, 16-недельное введение препарата нокаутным по гену идуронат-2- сульфатазы мышам в дозах 0,3-3 мг/кг скорректировало повышение уровней ГАГ в моче и тканях основных органов, в также нормализовало увеличение массы печени до уровня показателей животных дикого типа. Через час после дозирования, животные всех трех групп дозирования демонстрировали повышение уровня активности идуронат-2- сульфатазы в плазме и тканях основных органов (за исключение мозга) по сравнению с показателями нокаутных животных группы контроля (263-2408 кратное превышение). В тканях мозга нокаутных животных групп дозирования подобная коррекция не достигала значений, полученных для животных дикого типа. Эффективность препарата HIR-Fab-IDS была продемонстрирована во всех исследованных дозах на мышиной модели МПС II (синдрома Хантера).
Пример 4. Анализ распределения в тканях радиоактивно меченых Fab- фрагментов антитела к инсулиновому рецептору, соединенного с аминокислотной последовательностью идуронат-2-сульфатазы [125I]-HIR-Fab-IDS (SEQ ID N0:2 и SEQ ID N0:4), [125I]-HIR-Mab-IDS, [125I]-IDS (контроля) после внутривенного введения у яванского макака.
Подопытным животным в левую бедренную вену однократно вводили соответствующую молекулу испытуемого вещества в дозе 2 мл/кг массы тела путем внутривенной болюсной инъекции в течение 1-2 минут (или 30 сек). Целевой уровень радиоактивной дозы составлял 1 МБк/кг массы тела животного для всех исследуемых молекул.
Животное, получившее испытуемое вещество, подвергали седации путем внутримышечной инъекции кетамина гидрохлорида перед внутривенным введением избыточной дозы Долетила (пентаборбитона натрия). Животных гуманно эвтаназ провали через 2 часа после введения испытуемого вещества. Во время седации у каждого животного из цефалической вены отбирали 2 мл крови, которую центрифугировали для получения плазмы. Концентрация радиоактивности измерялась в плазме крови животных. После подтверждения наступления смерти каждое животное быстро замораживали в смеси твердого диоксида углерода в гексане. После полного замораживания тела помещали в форму, содержащую 2% (вес/объем) водной карбоксиметилцеллюлозной пасты. Выполняли несколько продольных сагиттальных срезов (номинально 30 мкм) не меньше, чем на 5 уровнях тела и, при необходимости, 3 уровнях головы для каждой особи.
Срезы, закрепленные на ленту Filmolux 610 (Neschan), лиофилизировали в настольной сублимационной сушилке GVD03 (Girovac Ltd) и накладывали на рентгенографические пластины FUJI (тип В AS -MS, Raytek Scientific Ltd). Стандарты крови, меченные изотопом [1251] с соответствующей активностью, также подготовленные в виде срезов с номинальной толщиной 30 мкм, накладывали на рентгенографические пластины.
После проявления в свинцовом ящике с медным покрытием в течение 7 дней рентгенографические пластины обрабатывали с помощью радиографической системы FUJI FLA-5000 (Raytek Scientific Ltd). Электронные изображения были проанализированы с использованием системы анализа изображений на базе ПК (программное обеспечение Seescan 2, LabLogic Ltd). Стандарты [1251], включенные в каждую авторадиограмму, использовались для построения калибровочных кривых в диапазоне концентраций р ад иоактивности .
Концентрацию радиоактивности в плазме определяли методом гаммаметрии.
Данные концентрации в тканях регистрировались в виде иг эквивалентов [125I] HIR- Fab-IDS [125I] HIR-Mab-IDS и [125I]-IDS (контроль).
Результаты были выражены тремя значимыми числами с не более чем двумя знаками после запятой. Таблицы данных были созданы компьютером, и отдельные данные были надлежащим образом округлены.
[125I] HIR-Fab-IDS, [125I] HIR-Mab-IDS и [125I]-IDS (контроль) вводили самцам яванского макака однократно внутривенно с номинальным уровнем дозы 0,0020 мг/кг, 0,0015 мг/кг и 0,0010 мг/кг массы тела. Дозы были разные, так как во всех растворах был различный уровень радиоактивности, таким образом обеспечивался одинаковый уровень 0,0015 мг/кг массы тела. Эвтаназия животного выполнялась через 2 ч после введения каждого препарата, после чего животные были заморожены для исследований методом авторадиографии всего тела.
После внутривенного введения препараты абсорбировались и широко распределялись по тканям организма, и на момент забоя все исследуемые ткани подверглись его воздействию. Нижний предел количественной оценки составлял 0,2, 0,03 и 0,097 нг эквивалента препарата/г для всех измерений концентрации в тканях животного, соответственно .
Концентрации радиоактивности в плазме и крови животного, получавшего [1251] HIR-Fab-IDS, составили 2,55 и 3,11 нг экв/г, соответственно (соотношение кровь: плазма 1,22). Количественно определяемые уровни радиоактивности присутствовали в некоторых областях мозга, включая продолговатый мозг (1,09 нг экв/г), кору головного мозга (1,03 нг экв/г), мозжечок (0,908 нг экв/г), гипоталамус (0,869 нг экв/г), древовидное вещество мозжечка (0,799 нг экв/г), мост (0,793 нг экв/г) и мозговое вещество (0,562 нг экв/г); соотношение ТП составляло от 0,22 до 0,43.
Концентрации радиоактивности в плазме и крови животного, получавшего [1251] HIR-Mab-IDS, составляли 2,13 и 1,86 нг экв/г, соответственно (соотношение кровь: плазма 0,87). Количественно определяемые уровни радиоактивности присутствовали в ряде областей мозга животного. Эти области включали продолговатый мозг (0,803 нг экв/г), древовидное вещество мозжечка (0,606 нг экв/г), мозжечок (0,494 нг экв/г), кору головного мозга (0,453 нг экв/г), мост (0,438 нг экв/г) ), мозговое вещество (0,288 нг экв/г) и гипоталамус (0,279 нг экв/г), соотношения концентрации ТР составляли от 0,13 до 0,38.
Концентрации в плазме и крови животного, получавшего [125I] IDS, составляли 0,910 и 0,753 нг экв/г, соответственно (соотношение кровь: плазма 0,83). Количественно определяемые уровни радиоактивности присутствовали во всем мозге (0,113 нг экв/г), но концентрации были ниже предела количественной оценки (0,097 нг экв/г) во всех исследованных областях: продолговатом мозге, коре головного мозга, мозжечке, гипоталамуса, древовидном веществе мозжечка, мосту и мозговом веществе. Концентрации в тканях ЦНС были значительно ниже, чем в плазме и крови.
Эти результаты свидетельствуют о том, что вещества, связанные с HIR-Fab-IDS, а также с HIR-Mab-IDS, по сравнению с веществом, связанным с IDS, проникали через гематоэнцефалический барьер, ткани ЦНС подвергались воздействию исследуемого вещества или его меченых метаболитов, и радиоактивность, передаваемая через кровь, незначительно влияла на определение концентрации в тканях ЦНС (фигуры 1 и 2). При этом HIR-Fab-IDS демонстрировал более широкое распределение в ткани организма по сравнению с молекулой HIR-Mab-IDS (таблица 5, фигура 3).
Необходимо отметить, что в примере 10 изобретения US8834874 В2 (AGT-182 или HIR-MAB-IDS) эффективность проникновения в головной мозг человека оценивают на уровне 1 % от введенной дозы на 1000 грамм мозговой ткани на основании экспериментальных данных проникновения AGT- 182 (HIR-MAB-IDS) в мозг на макаках- резусах. При этом утверждается, что при таком уровне проникновения, ожидается достижение 20% от идуронат-2-сульфатазной (IDS) активности в мозге человека ,что позволит элиминировать накопление гликозаминогликанов в мозге больного человека.
С учетом полученных данных по проникновению в мозг яванских макак (таблица 5), можно сделать вывод о том, что настоящее соединение проникает почти в 2 раза лучше в мозг яванской макаки, чем HIR-MAB-IDS, так - 0,84 нг экв/г HIR-FAB -IDS против 0,43 нг экв/г для HIR-MAB-IDS. Это соответственно означает, что HIR-FAB-IDS проникает с 2% эффективностью в мозг человека. С учетом расчетов, указанных в примере 10 изобретения US8834874B2, ожидается достижение 40% от идуронат-2-сульфатазной активности в мозге человека, без учета увеличенной активности HIR-FAB-IDS в сравнении с HIR-MAB-IDS (AGT- 182), см. таблицу 2.
Если учесть факт увеличения удельной активности HIR-FAB-IDS над HIR-MAB- IDS, показанный в примере 2, таблица 2 - 27 Ед/мкг для настоящего соединения и 11 Ед/мкг для противопоставляемого, а также большее проникновение в мозг: 27/11=в 2,4 удельная идуронат-2-сульфатазная активность выше, 0,84/0,43= в 1,95 раза большее проникновение в мозг, то получается 20% восстановление IDS активности в мозге больного при терапии HIR-MAB-IDS и 20%*2,4 *1,95= 93,6% восстановление идуронат-2- сульфатазной активности в мозге больного МПС П типа от уровня активности IDS в мозге здорового человека. Таким образом, настоящее изобретение позволит практически полностью восстановить ферментативную функцию IDS в мозге больного человека, в то время как противопоставляемое HIR-MAB-IDS только на 20% (93% vs 20%).
Таким образом, обнаружено, что введение соединения, содержащее транспортный элемент, представляющий собой Fab-фрагмент иммуноглобулина IgG, специфичный к эпитопу в рецепторе инсулина, соединенный непосредственно или при помощи линкера с терапевтическим ферментом, обеспечивает более высокую степень замещения активности терапевтического фермента в мозге человека в сравнении с соединениями, содержащими МаЬ.
Таблица 5. Концентрации радиоактивности в тканях яванского макака после однократного внутривенного введения [125I]- HIR- Fab-IDS
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
ЧА - He применимо
BLQ - Концентрация ниже нижнего предела количественного определения
В настоящем описании представлены соединения, содержащие терапевтические ферменты, проявляющие свою специфическую ферментативную активность в указанных соединениях, и транспортные элементы, способные взаимодействовать с инсулиновым рецептором, при этом обладают способностью транспортировать терапевтические ферменты к лизосомам тканей, в том числе через ГЭБ к лизосомам нервной ткани. Таким образом, соединения проявляют высокую активность и улучшенную способность транспортироваться к лизосомам клеток тканей различных органов, в том числе к лизосомам клеток нервной ткани, что предполагает использование настоящего изобретения для ферментативной заместительной терапии для лечения или профилактики у субъекта с лизосомной болезнью накопления.
Пример 5. Состав фармацевтической композиции
Фармацевтические композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, которые применяют для терапевтических или профилактических целей, можно получать путем смешивания при необходимости с пригодными фармацевтически приемлемыми носителями, наполнителями и т. и. и приготавливать их в виде высушенных замораживанием препаратов или препаратов в виде раствора. Примеры пригодных фармацевтически приемлемых носителей и наполнителей включают стерилизованную воду, физиологический соляной раствор, стабилизаторы, эксципиенты, антиоксиданты (такие как аскорбиновая кислота), буферы (такие как фосфатный, цитратный, гистидиновый буфер или буферы на основе других органических кислот), антисептики, поверхностно-активные вещества (такие как ПЭГ и Твин), хелатирующие агенты (такие как ЭДТК) и связующие вещества. Они могут содержать также другие низкомолекулярные полипептиды, белки, такие как сывороточный альбумин, желатин и иммуноглобулины, аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, метионин, аргинин и лизин, сахара и углеводы, такие как полисахариды и моносахариды, и сахарные спирты, такие как маннит и сорбит. При приготовлении водного раствора для инъекций можно применять, например, физиологический соляной раствор и изотонические растворы, содержащие глюкозу и другие адъюванты, такие как D-сорбит, D-манноза, D-маннит и хлорид натрия, и соответствующие стабилизаторы, такие как спирт (например, этанол), многоатомные спирты (такие как пропиленгликоль и ПЭГ) и неионогенные поверхностно-активные вещества (такие как полисорбат 80, полисорбат 20, полоксамер 188 и НСО-50) в комбинации друг с другом. В том случае, когда с препаратом смешивают гиалуронидазу, можно вводить подкожно большие объемы жидкости (Expert Opin Drug Deliv., 4(4), июль 2007 г.; сс. 427-440). Кроме того, фармацевтические композиции, предлагаемые в настоящем изобретении, можно предварительно загружать в шприц. Для этого можно получать препарат в виде раствора согласно методу, описанному в WO2011/090088.
При необходимости антигенсвязывающие молекулы, предлагаемые в настоящем изобретении, можно включать в микрокапсулы (например, состоящие из гидроксиметилцеллюлозы, желатина и поли(метилметакрилата)) или включать в коллоидные системы доставки лекарственного средства (например, липосомы, альбуминовые микросферы, микроэмульсии, наночастицы и нанокапсулы) (см., например, «Remington's Pharmaceutical Science, 16-е издание», изд-во Oslo, 1980). Методы получения фармацевтических средств в виде фармацевтических средств с контролируемым высвобождением также являются хорошо известными, и такие методы можно применять для антигенсвязывающих молекул, предлагаемых в настоящем изобретении (Langer и др., J. Biomed. Mater. Res., 15, 1981, сс. 267-277; Langer, Chemtech., 12, 1982, сс. 98-105; US 3773919; публикация заявки на европейский патент ЕР 58481; Sidman и др., Biopolymers, 22, 1983, сс. 547-556; ЕР 133988).
Фармацевтическая композиция концентрата для приготовления раствора для инфузий:
Соединение HIR-FAB-IDS 5,3 мг
Натрия хлорид 8,0 мг
Натрия дигидрофосфата дигидрат 3,12 мг
Натрия гидроксид для коррекции pH до pH 6.0
Полисорбат 20-0,2 мг
Вода для инфузий до 1,0 мл Пример 6. Расчет и обоснование стартовой дозы для первого применения у человека
Расчет и обоснование стартовой дозы для первого применения у человека проводились на основании подходов NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) - максимальная доза без наблюдаемого отрицательного эффекта (ВНТД) и MABEL (Minimal Anticipated Biological Effect Level; доза, оказывающая минимальное ожидаемое биологическое действие), поскольку в исследовании I фазы планировалось однократное введение препарата здоровым добровольцам в рамках ожидаемого терапевтического диапазона без титрации до максимально-переносимой дозы. Также была принята во внимание информация об эффективности и безопасности у человека препаратов со схожими механизмами действия.
Основные результаты оценки эффективности и безопасности в доклинических исследованиях, которые отражают критерий риск-польза, представлены в Таблице 6.
Таблица 6. Экстраполяция для человека доз, полученных в результате исследования эффективности и общетоксического действия соединения HIR-FAB-IDS на взрослых животных.
Figure imgf000063_0001
*экстраполяция доз на человека массой 70 кг проведена без использования коэффициентов межвидового переноса доз, основанных на площади поверхности тела.
В исследованиях безопасности препарата на основе соединения HIR-FAB-IDS было установлено, что у обезьян при еженедельном введении в течение 8-и недель в дозах 3, 10 и 30 мг/кг ни одна из доз не вызывала неблагоприятных последствий. У крыс при еженедельном введении в течение 8-и недель в дозах 3, 10 и 30 мг/кг также ни одна из исследованных доз не вызывала неблагоприятных последствий. Таким образом, высшей нетоксической дозой, подтвержденной при 8-9-кратном еженедельном применении на грызунах и негрызунах, является доза 30 мг/кг. Терапевтический индекс в доклинических исследованиях, определяемый как отношение наибольшей безопасной дозы (30 мг/кг) к эффективной дозе при многократном курсовом введении (0,3 мг/кг) для соединения HIR- FAB-IDS, составляет 30 мг/кг / 0,3 мг/кг = 100.
Для экстраполяции доз, указанных в таблице, на человека не применялись коэффициенты межвидового переноса доз, основанных на площади поверхности тела, поскольку молекулярная масса соединения HIR-FAB-IDS превышает 100 кДа. В связи с этим человеческий эквивалент максимальной безопасной дозы (HED NOAEL) составляет 30 мг/кг. С точки зрения минимизации рисков в качестве стартовой дозы в клинических исследованиях следует принять дозу препарата 0,3 мг/кг, которая согласно результатам исследований in vivo вызывает минимальный фармакологический эффект и является безопасной.
Для повышения безопасности предсказания стартовой дозы у человека был также выполнен расчет на основе подхода MABEL. В результате проведенных нами исследований фармакодинамики in vitro наименьшая концентрация соединения HIR-FAB-IDS, оказывающая биологическое действие, выявляется в тесте определения активности идуронат-2-сульфатазы в фибробластах больного МПС П после обработки соединения HIR- FAB-IDS. В данном тесте пороговое увеличение активности идуронат-2-сульфатазы (~на 20%) выявляется при концентрации 5*10-9 М соединения HIR-FAB-IDS. Учитывая молекулярную массу соединения HIR-FAB-IDS (105 кДа) это соответствует концентрации соединения HIR-FAB-IDS равной 5,25*10-4 г/л. Данную концентрацию можно рассматривать в качестве стартовой для человека, для достижения которой в крови среднему человеку массой 70 кг и объемом жидкости в тканях 56 литров (80%) необходимо ввести 56 л*5,25*10-4 г/л = 294 * 10-4 г препарата соединения HIR-FAB-IDS (что будет соответствовать 4,2*10-4 г/кг или 0,42 мг/кг). Следовательно, на основании данных in vitro подход MABEL позволил определить стартовую эффективную дозу соединения HIR-FAB- IDS у человека не менее 0,42 мг/кг.
В то же время результаты исследований фармакодинамики (ФД) in vivo, полученные на мышах B6N.Cg-IdstmlMuen/J (линия JAX № 024744) нокаутных по гену идуронат-2- сульфатазы, свидетельствуют о том, что наименьшая доза соединения HIR-FAB-IDS, которая вызывает фармакодинамический эффект (уменьшает содержание гликозаминогликанов в тканях), составляет 0,3 мг/кг.
Таким образом, на основании данных in vitro подход MABEL позволил определить стартовую дозу соединения HIR-FAB-IDS у человека не менее 0,42 мг/кг, а на основании данных in vivo подход MABEL определил стартовую дозу соединения HIR-FAB-IDS у человека не менее 0,3 мг/кг. В соответствии с существующими правилами в этом случае в качестве стартовой дозы следует принять меньшую из указанных величин, то есть стартовая эффективная доза соединения HIR-FAB-IDS при применении у человека должна составлять не менее 0,3 мг/кг. Таким образом, выбор дозы для первого применения препарата у человека основывался на следующих положениях (Таблица 7):
Таблица 7. Важные данные и результаты доклинических исследований, определяющие выбор дозы для исследования у человека.
Figure imgf000065_0001
Figure imgf000066_0001
В ходе инфузий на всех дозовых уровнях наблюдалась транзиторная дозозависимая гипогликемия с частотой 6,4%, которая не ограничивала проведение терапии.
Исходя из вышеизложенного, терапевтическая доза у человека ожидается в диапазоне 1-3 мг/кг, минимальная эффективная доза, экстраполированная на человека, составляет 0,3 мг/кг, проникновение препарат через ГЭБ подтверждено для доз 0,0015 - 0,0020 мг/кг. Терапевтический индекс составляет 100.
Рассчитанные на основании доклинических данных по безопасности диапазоны безопасных доз препарата, достигающие максимально 30 мг/кг препарата для взрослых и 10 мг/кг для детей при многократном применении, включают в себя ожидаемый терапевтический диапазон доз с не менее чем 10-кратным коэффициентом безопасности. Фармакологически активная доза 0,3 мг/кг была принята в качестве стартовой дозы для первого применения у человека в клиническом исследовании I фазы IDB-MPS-I.
Препарат может вводиться только внутривенно в виде 3-часовой инфузии.
Введение препарата необходимо проводить под контролем врача или другого медицинского персонала, который имел опыт лечения пациентов с МПС II типа или другими наследственными нарушениями метаболизма. В ходе исследования будет проводиться тщательный мониторинг состояния пациентов с их обязательным нахождением в условиях исследовательского центра в течение как минимум 6-и часов после завершения первой инфузии для каждого нового дозового уровня соединения HIR-FAB-IDS и наблюдением на предмет развития у пациентов инфузионных реакций. Подробная информация о дозе препарата, продолжительности инфузии, приготовлении инфузионного раствора и способе его применения, а также утилизации неиспользованного препарата предоставлена в Протоколе клинического исследования.
Обоснование выбора дозы для клинического исследования П-Ш фазы
На основании доклинических и токсикологических данных, результатов клинического исследования I фазы IDB-MPS-I, в котором была показана хорошая переносимость и благоприятный профиль безопасности исследуемого препарата соединения HIR-FAB-IDS при однократном введении в диапазоне доз от 0,3 мг/кг до 3 мг/кг (0,3 мг/кг, 0,5 мг/кг, 1 мг/кг, 2 мг/кг и 3 мг/кг), а также, учитывая короткий период полувыведения препарата стартовая доза препарата соединения HIR-FAB-IDS для первого применения у пациентов с МПС II может быть определена как < 3 мг/кг.
Выбор дозы в 1 мг/кг в качестве стартовой обусловлен также ожидаемым соматическим эффектом соединения HIR-FAB-IDS эквивалентным терапевтическому эффекту препарата «Элапраза®». соединения HIR-FAB-IDS не отличается от идурсульфазы по взаимодействию с M6PR, проникновению в МбРВ-презентирующие клетки и ферментативной активностью в культурах клеток пациентов МПС II. Результаты исследований показывают, что плазменный клиренс соединения HIR-FAB-IDS происходит преимущественно через взаимодействие с МбРВ-рецептором, что обеспечит сопоставимую экспозицию в МбРР-клетках in vivo.
Соединение HIR-FAB-IDS снижает уровень ГАГ в фибробластах пациентов МПС II до уровня здоровых доноров в концентрации 120 нМ. Принимая во внимание объем крови у детей старше 3 лет около 75 мл/кг и у подростков около 70 мл/кг, эффективная концентрация в 120 нМ может быть достигнута при назначении соединения HIR-FAB-IDS в дозе 0, 9-1, 0 мг/кг.
В 26-недельном исследовании токсичности NOAEL была определена как 10 мг/кг/нед на основании транзиторных эпизодов гипогликемии, которые являются предсказуемым и ожидаемым классовым эффектом. Гипогликемия была описана для других фьюжн-протеинов с использованием инсулинового рецептора (HIR) для обеспечения трафика препарата через ГЭБ, включая два препарата на основе МАт к HIR, связанных с идуронидазой или идурсульфазой. Схожий профиль токсичности в доклинических исследованиях (развитие транзиторной гипогликемии при применении высоких доз до 30 мг/кг) и отдельные случаи дозозависимой гипогликемии у пациентов с МПС II в клинических исследованиях подтверждают безопасность выбранной стартовой дозы в 1 мг/кг у детей.
Стартовая доза в 1 мг/кг также обоснована с этической точки зрения, так как позволяет избежать назначения субтерапевтических доз и снижения уже достигнутого эффекта ФЗТ.
Пример 7. Подтверждение принципа действия проникновения препарата соединения HIR-Fab-IDS через ГЭБ
Подтверждение принципа действия было получено у пациента 1001, участника клинического исследования IDS-MPS-II/III.
Пациент 1001, мужчина 18 лет. Диагноз МПС II типа (болезнь Хантера) с неврологической составляющей /нейропатическая форма был подтвержден в 2010 году снижением содержания идуронат-2-сульфатазы в плазме до 3,18 нМ/4ч/мл (норма 297 - 705), и генотипически: в экзоне 09 гена IDS (0MIM 300823) выявлена нуклеотидная замена с.1327С>Т в гемизиготном состоянии, приводящая к терминации трансляции p.R443. Нуклеотидная замена ранее не была описана, но по данным компьютерного анализа (Alamut Visual, версия 2.10) может являться патогенной. С 2011 года пациент получал ферментозаместительную терапию препаратом «Элапраза®» (МНН идурсульфаза).
До начала терапии препаратом соединения HIR-FAB-IDS экскреция гликозаминогликанов (Г АГ) с мочой у пациента приближалась к нормальным значениями ввиду получения ферментозаместительной терапии. В процессе лечения показатели экскреции ГАГ с мочой существенно не изменились, что подтверждает сопоставимую ферментативную активность препарата на периферии. Концентрация ГАГ в спинномозговой жидкости (СМЖ) исходно была высокой: 3294,5 нг/мл гепарансульфата (ГС) и 3,5 нг/мл дерматансульфата (ДС). Экспериментально было показано, что при МПС II в центральной нервной системе (ЦНС) аккумулируется преимущественно ГС, и концентрация ГС в СМЖ коррелирует с его накоплением в тканях головного мозга (Tanaka N, Kida S, Kinoshita M, Morimoto H, Shibasaki T, Tachibana К, Yamamoto R. Evaluation of cerebrospinal fluid heparan sulfate as a biomarker of neuropathology in a murine model of mucopolysaccharidosis type II using high- sensitivity LC/MS/MS. Mol Genet Metab. 2018 Sep;125(l-2):53-58. doi: 10.1016/j.ymgme.2018.07.013. Epub 2018 Jul 23. PMID: 30064964).
В соответствии с протоколом пациент получал препарат соединения HIR-FAB-IDS в виде еженедельных внутривенных инфузий длительностью 3 ч. После 3 введений препарата в каждой дозе и оценке безопасности и переносимости доза постепенно повышалась от 1 до 3 мг/кг. В ходе каждого первого введения препарата в новой дозе отбирались образцы сыворотки крови для изучения фармакокинетики. Образцы спинномозговой жидкости для определения содержания препарата и концентрации ГАГ отбирались в ходе скрининга (исходно), а также через 3 недели введения препарата в дозах 2 и 3 мг/кг. Отбор СМЖ для оценки концентрации препарата проводился через 2,5 часа после окончания инфузии.
Фармакокинетика препарата носит нелинейный характер. Значения концентраций соединения HIR-FAB-IDS по времени представлены в Таблице 8 и на Фигуре 7.
Таблица 8. Значения концентраций соединения HIR-FAB-IDS в сыворотке крови при использовании различных доз препарата.
Figure imgf000069_0001
После введения препарата в дозах 2 и 3 мг/кг через 2,5 часа после окончания инфузии, препарат определялся в СМЖ в концентрациях 25,939 и 272,569 пг/мл, соответственно, НИКО метода 100 пг/мл (Таблица 9).
Таблица 9. Концентрация соединения HIR-FAB-IDS в СМЖ и сыворотке крови после введения препарата в дозах 2 и 3 мг/кг.
Figure imgf000069_0002
* НПКО определения в СМЖ 100 пг/мл
** НИК определения в сыворотке крови 50 нг/мл.
Отмечалось также значительное снижение накопления гепарансульфата (ГС) в СМЖ (Фигура 8), что подтверждает наличие ферментативной активности препарата соединения HIR-FAB-IDS в тканях центральной нервной системы и, следовательно, свидетельствует об эффективности препарата при лечении пациента с невропатической формой МПС П типа.

Claims

Формула изобретения
1. Соединение HIR-Fab-IDS для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, включающее первую аминокислотную последовательность SEQ ГО N0:2 и вторую аминокислотную последовательностью SEQ ГО N0:4.
2. Соединение по и. 1, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа или мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей.
3. Соединение по и. 2, где неврологическая составляющая представлена нейропатической формой.
4. Соединение по пи. 1-3, где субъектом является человек.
5. Применение соединения по и. 1 для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, причем субъекту вводят по меньшей мере одну дозу соединения HIR-Fab-IDS приблизительно от 1 до 12 мг/кг.
6. Применение по и.5, отличающееся тем, что доза выбрана из группы, состоящей из приблизительно 3 мг/кг, приблизительно 6 мг/кг, приблизительно 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
7. Применение по и. 5-6, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа или мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей.
8. Применение по и. 7, где неврологическая составляющая представлена нейропатической формой.
9. Применение по пи. 5-8, где субъектом является человек.
10. Фармацевтическая композиция для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, где композиция содержит соединение HIR-Fab-IDS, представленное первой аминокислотной последовательностью SEQ ГО N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ГО N0:4.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
11. Фармацевтическая композиция по и. 10, где фармацевтическая композиция дополнительно содержит натрия хлорид, натрия дигидрофосфата дигидрат, натрия гидроксид, полисорбат.
12. Фармацевтическая композиция по и. 11, где фармацевтическая композиция дополнительно содержит соединение HIR-Fab-IDS 5.3 мг, натрия хлорид в количестве 8,0 мг, натрия дигидрофосфата дигидрат в количестве 3,12 мг, натрия гидроксид для коррекции pH до pH 6,0, полисорбат 20 в количестве 0,2 мг, вода для инъекций до 1,0 мл.
13. Фармацевтическая композиция по пи. 10-11, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа или мукополисахаридоз П типа с неврологической составляющей.
14. Фармацевтическая композиция по и. 13, где неврологическая составляющая представлена нейропатической формой.
15. Фармацевтическая композиция по пи. 10-14, где субъектом является человек.
16. Применение фармацевтической композиции по и. 10 для профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомальную болезнь накопления, где соединение HIR-Fab-IDS вводят субъекту по меньшей мере в одной дозе, выбранной из группы, состоящей из приблизительно 3 мг/кг, приблизительно 6 мг/кг, приблизительно 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
17. Способ профилактики или лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего лизосомную болезнь накопления, включающий введение пациенту по меньшей мере одной дозы соединения HIR-Fab-IDS, представленного первой аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:2 и второй аминокислотной последовательностью SEQ ID N0:4, при этом доза выбрана из группы, состоящей из приблизительно 3 мг/кг, приблизительно 6 мг/кг, приблизительно 12 мг/кг соединения HIR-Fab-IDS.
18. Способ по и. 16, где соединение HIR-Fab-IDS в составе фармацевтической композиции вводят внутривенно в течение 3 ч 1 раз в неделю.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
19. Способ по п. 16, где лизосомная болезнь накопления представляет собой мукополисахаридоз II типа или мукополисахаридоз II типа с неврологической составляющей.
20. Способ по и. 18, где неврологическая составляющая представлена нейропатической формой.
21. Способ по пи. 16-19, где субъектом является человек.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2024/050043 2023-02-21 2024-02-20 Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа WO2024177535A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2023104014A RU2814280C1 (ru) 2023-02-21 Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа
RU2023104014 2023-02-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024177535A1 true WO2024177535A1 (ru) 2024-08-29

Family

ID=92501312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2024/050043 WO2024177535A1 (ru) 2023-02-21 2024-02-20 Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024177535A1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7741446B2 (en) * 2006-08-18 2010-06-22 Armagen Technologies, Inc. Fusion antibodies that cross the blood-brain barrier in both directions
US8834874B2 (en) * 2009-10-09 2014-09-16 Armagen Technologies, Inc. Methods and compositions for increasing iduronate 2-sulfatase activity in the CNS
RU2673038C2 (ru) * 2016-01-18 2018-11-21 ООО "Международный Биотехнологический Центр "Генериум" Лекарственное средство на основе бифункционального антитела для лечения мукополисахаридоза II типа

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7741446B2 (en) * 2006-08-18 2010-06-22 Armagen Technologies, Inc. Fusion antibodies that cross the blood-brain barrier in both directions
US8834874B2 (en) * 2009-10-09 2014-09-16 Armagen Technologies, Inc. Methods and compositions for increasing iduronate 2-sulfatase activity in the CNS
RU2673038C2 (ru) * 2016-01-18 2018-11-21 ООО "Международный Биотехнологический Центр "Генериум" Лекарственное средство на основе бифункционального антитела для лечения мукополисахаридоза II типа

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RUBEN J. BOADO ET AL.: "Insulin Receptor Antibody-Iduronate 2-Sulfatase Fusion Protein: Pharmacokinetics, Anti-Drug Antibody, and Safety Pharmacology in Rhesus Monkeys", BIOTECHNOL BIOENG, vol. 111, no. 11, November 2014 (2014-11-01), pages 2317 - 2325, XP055226531, DOI: 10.1002/bit.25289 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220195011A1 (en) Compositions and methods for internalizing enzymes
EP3782639B1 (en) Compositions and methods for internalizing enzymes
Beck New therapeutic options for lysosomal storage disorders: enzyme replacement, small molecules and gene therapy
Platt et al. Treating lysosomal storage disorders: current practice and future prospects
CA2641070C (en) Enzyme replacement therapy for treating lysosomal storage diseases
Ortolano et al. Treatment of lysosomal storage diseases: recent patents and future strategies
US20230079225A1 (en) Method For Selection Of High M6P Recombinant Proteins
US10556015B2 (en) Lysosomal targeting of enzymes, and uses thereof
EP3218000A2 (en) Therapeutic compositions of alpha-l-iduronidase, iduronate-2-sulfatase, and alpha-galactosidase a and methods of use thereof
EP4159193A1 (en) Mutated arylsulfatase a
JP5665065B2 (ja) リソソーム病治療用医薬組成物
RU2814280C1 (ru) Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа
WO2024177535A1 (ru) Фармацевтическая композиция и способ профилактики и лечения недостаточности лизосомального фермента у субъекта, имеющего мукополисахаридоз ii типа
RU2811100C1 (ru) Соединение, содержащее терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенные друг с другом непосредственно или при помощи линкера
US20240350653A1 (en) Targeted delivery of therapeutic enzymes
EP4389772A1 (en) Targeted delivery of therapeutic enzymes
US20200038491A1 (en) Methods for reducing liver fibrosis and treating lysosomal acid lipase deficiency in patients based on ishak fibrosis stage
EA044641B1 (ru) Соединение, содержащее терапевтический фермент и транспортный элемент, соединенные друг с другом непосредственно или при помощи линкера
WO2019145500A1 (en) Method of treatment
Ashiri Using an engineered human hexosaminidase as an enzyme replacement therapy to treat a mouse model of Tay-Sachs Disease
US20230058973A1 (en) Mutated arylsulfatase a
Roberts Substrate deprivation as a novel therapy for the mucopolysaccharidoses.
Richard III Lysosomal storage disorders: current treatments and future directions
EA041885B1 (ru) Композиции и способы интернализации ферментов

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24760689

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1