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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf langwirkende Interferon enthaltene
Präparationen.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Zusammensetzungen, die
Interferon-Konjugate
enthalten, welche einen einzelnen Polymerstrang enthalten.
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Ein
Konjugieren von biologisch aktiven Proteinen an Polymere wurde vorgeschlagen,
um in vivo eine oder mehrere der Eigenschaften der Zirkulationsdauer,
Wasserlöslichkeit
oder Antigenität
zu verbessern. Einige der Anfangskonzepte der Kopplung von Peptiden
oder Polypeptiden an Polyethylenglykol (PEG) und ähnliche
wasserlösliche
Polymere sind im
US-Patent 4,179,337 offenbart.
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Konjugate
werden durch Umsetzen eines biologisch aktiven Materials mit einem
mehrfach molaren Überschuß eines
Polymers, das so modifiziert wurde, daß es terminale Verknüpfungsgruppen
enthält,
gebildet.
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Insulin
und Hämoglobin
waren unter den ersten therapeutischen Mitteln, die konjugiert wurden.
Diese relativ großen
Polypeptide enthalten mehrere freie ε-Amino-Bindungsstellen. Mehrere
Polymere konnten ohne signifikanten Verlust an biologischer Aktivität gebunden
werden.
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Der
Konjugationsprozeß ist
allerdings nicht ohne Komplikationen. Eine übermäßige Polymerreaktion oder Reaktion unter
Verwendung von molaren Überschüssen an
Polymeren über
bestimmte Verhältnisanteile hinaus
kann in inaktiven Konjugaten resultieren. Es resultieren oft Probleme,
wenn eine aktive Stelle einer therapeutischen Gruppierung (d. h.
wo Gruppen, die mit Bioaktivität
assoziiert sind, gefunden werden) durch Polymerbindung blockiert
wird. Dieses Problem kann schwierig zu vermeiden sein, da das Polymer
und das Protein typischerweise in Lösungs-basierten Reaktionen
verknüpft
werden. Es wurde eine Vor-Blockierung der aktiven Stellen mit reversiblen
Materialien, z. B. Pyridoxalphosphat, vorgeschlagen, allerdings
waren die Resultate inkonsistent. Die Probleme sind bei Proteinen
mit relativ niedrigem Molekulargewicht und bei Peptiden besonders
akut. Diese bioaktiven Materialien haben oft wenige Bindungsstellen,
die nicht mit Bioaktivität
assoziiert sind.
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Interferone
sind ein besonderes Beispiel für
Proteine, die aus verbesserten Polymerkonjugationstechniken Nutzen
ziehen könnten.
Bereits früher
wurden verschiedene Polymer-Interferon-Konjugate
vorgeschlagen. Siehe zum Beispiel die
US-Patente
4,766,106 und
4,917,888 ,
welche inter alia beta-Interferon
konjugiert mit Methoxypolyethylenglykol-N-succinimidylglutarat oder Methoxypolyethylenglykol-N-succinimidylsuccinat beschreiben.
Die Konjugationsreaktionen wurden unter Verwendung von relativ hohen
molaren Überschüssen (das
10-, 20- und 50-fache) des Polymers durchgeführt.
US-Patent Nr. 5,382,657 offenbart
auch Interferon-Konjugate. In dieser Referenz werden allerdings
die Konjugate unter Verwendung von mono-aktivierten, alpha-Alkyl-substituierten
PEGs gebildet, und das Polymer wurde in molarem Überschuß mit dem Interferon umgesetzt.
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Die
europäische Patentanmeldung mit der
Publikations-Nr. 0 236 987 beschreibt die Umsetzung von alpha-
und gamma-Interferonen
mit hohen molaren Überschüssen von
Alkylimidoester-aktivierten Polyethylenglykolen. Die
europäische
Patentanmeldung mit der Publikations-Nr.0 510 356 beschreibt
ein Konjugieren von alpha-Interferon mit Pyridinylcarbonyl- und
Thiocarbonyl-aktiviertem PEG. In beiden Fällen beinhalteten allerdings
die resultierenden Konjugate verschiedene Spezies, die eine weite
Vielzahl von pegylierten Spezies enthalten, einschließlich einer
substantiellen Menge, die mehr als einen Polymerstrang enthält.
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WO 95/13090 beschreibt
eine Umsetzung eines alpha-Interferons mit einem im wesentlichen
nicht-antigenen Polymer in Gegenwart eines oberflächenaktiven
Mittels. Das Polymer wird bezüglich
des alpha-Interferons in einem molaren Überschuß eingesetzt.
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Trotz
der oben beschriebenen Offenbarungen waren die Interferon-Polymerkonjugate
inakzeptabel. Einer der Hauptnachteile war, daß der Level der beibehaltenen
Interferonaktivität
zu niedrig war. Außerdem
ist die Isolierung der besonders erwünschten konjugierten Spezies
aus Reaktionsgemischen, die konjugierte Spezies enthalten, welche
variierende Grade der Polyethylenglykol-Substitution haben, zeitaufwendig
und ineffizient.
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Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit diesen Unzulänglichkeiten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von langwirkenden
Interferon-enthaltenden Zusammensetzungen bereit. Das Verfahren
umfaßt:
Die
Reaktion eines Mols eines Interferons mit 0,125 bis 0,75 mol eines
bis-aktivierten, im wesentlichen nicht-antigenen Polymers unter
Bedingungen, die ausreichend sind, um eine kovalente Konjugation
des Interferons und des Polymers ohne substantiellen Verlust an
Interferon-Aktivität
herbeizuführen
und eine Reaktionsmischung zu bilden, die Interferon-Polymerkonjugate
enthält,
welche vornehmlich Mono-Interferon-Polymerkonjugate und Bis-Interferon-Polymerkonjugate
sind. In bevorzugten Aspekten dieser Ausführungsform liegt das bis-aktivierte Polymer
in Mengen von 0,25 bis 0,75 mol pro Mol Interferon vor. Noch weiter
bevorzugte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
umfassen eine Umsetzung von etwa 0,25 bis etwa 0,5 mol an bis-aktiviertem
Polymer pro Mol Interferon.
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Das
im wesentlichen nicht-antigene Polymer ist vorzugsweise ein Polyalkylenoxid,
zum Beispiel ein Polyethylenglykol, das ein Molekulargewicht von
600 bis 60 000 hat. Es können
auch andere im wesentlichen nicht-antigene Polymere eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Aspekte der Erfindung umfassen homobifunktionelle
aktivierte Polymere, zum Beispiel Bis-succinimidylcarbonat-PEG. Andere eine
geeignete Verknüpfung
bildende Gruppierungen umfassen Abgangsgruppen, zum Beispiel Succinimidyl-aktivierte
Ester, Amine usw.
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Weitere
Aspekte dieser Ausführungsform
umfassen die weiteren optionalen Schritte einer Isolierung der Mono-Interferon-Polymerspezies und
Bis-Interferon-Polymerspezies in der Reaktionsmischung von dem nicht-umgesetzten
Interferon oder Polymer. Das Verfahren kann auch den zusätzlichen
Schritt des Trennens der Mono-Interferon-Spezies von den Bis-Interferon-Spezies umfassen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung umfaßt das Durchführen der
Konjugationsreaktion des Interferons und des Polymers in der Gegenwart
eines oberflächenaktiven
Mittels.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden Interferon-Polymerkonjugat-enthaltende Zusammensetzungen
bereitgestellt. Die Zusammensetzungen können als Teil einer pharmazeutisch
verträglichen
Lösung
eingeschlossen sein, welche eine Mischung aus Mono-Interferon-Polymerkonjugaten
und Bis-Interferon-Polymerkonjugaten
enthält.
Die in der Zusammensetzung enthaltenen Interferone sind kovalent
mit dem nicht-antigenen Polymer, zum Beispiel durch eine Carbamat-
oder Amid-Bindung, verknüpft.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen
in erster Linie Mono-Interferon-Polymerkonjugate
und Bis-Interferon-Polymerkonjugate.
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Die
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen Interferone
aller Typen, zum Beispiel alpha-, beta- und gamma-Interferone wie
auch alle Subtypen der vorstehend genannten. alpha-Interferone sind
allerdings bevorzugt.
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Die
Interferon-Polymerkonjugate, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung enthalten sind, unterscheiden sich von Interferon-Konjugaten
des Standes der Technik dahingehend, daß im wesentlichen alle der
Mono- und Bis-Interferon-Spezies
einen einzelnen Polymerstrang kovalent an das Interferon gebunden
enthalten. Dies steht im Gegensatz zu anderen Interferon-Polymerkonjugaten,
welche mit molaren Überschüssen von
mono-aktiviertem Polymer hergestellt werden und welche daher mehrere
Spezies, einschließlich
eines signifikanten Teils mit mehr als einem Polymerstrang pro Interferon,
enthalten. Solche Multipolymer-konjugierten Interferonspezies haben
bewiesen, daß sie
geringe Level an beibehaltener Interferonaktivität haben.
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Die
durch das Verfahren der Erfindung erhältlichen Produkte können zur
Behandlung von auf Interferon ansprechende Zustände bei Säugern verwendet werden. Die
Behandlungsverfahren umfassen eine Verabreichung einer wirksamen
Menge der hierin beschriebenen Zusammensetzungen, die die Interferon-Konjugate
enthalten, an Säuger,
die eine solche Therapie benötigen.
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Als
Resultat der vorliegenden Erfindung werden hochaktive, langwirkende
Interferon-enthaltende Konjugate bereitgestellt. In bevorzugten
Ausführungsformen
stellen die Konjugate infolge des im wesentlichen gleichmäßigen Vorliegens
eines einzelnen Polymerstrangs pro Konjugat eine vorhersagbare gleichmäßige Interferonaktivität bereit.
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Ein
weiteres Merkmal der Verbindungen der vorliegenden Erfindung ist
das, daß die
erhöhte
Kreislaufzeit mit nur geringen Verlusten bei der beibehaltenen Interferonaktivität erreicht
wird. Dies wird erreicht, indem Interferon-Konjugate gebildet werden,
die sorgfältig
kontrollierte Verhältnisse
von bis-aktiviertem Polymer zu dem Interferon verwenden, so daß die meisten
Polymere in einer weniger statistischen Art an Interferon-Lysine binden
und so eine gleichmäßige Interferon-Bioaktivität maximieren.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt weitere Vorteile
gegenüber
den Verfahren des Standes der Technik bereit. Trotz einer Verwendung von
bis-aktivierten Polymeren zur Herbeiführung einer Bindung des Polymers
an das Interferon wird die Vernetzung zu hochmolekulargewichtigen
Spezies, die Ketten aus alternierendem Polymer und Interferon umfassen,
von der erwartet wird, daß sie
resultiert, unerwartet und im wesentlichen durch die genauen Verhältnisse der
entsprechenden Reaktanden vermieden.
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Zu
Zwecken der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck "bis" bzw. "Bis" so verstanden werden,
daß er
sich auf Polymere bezieht, die sowohl alpha- als auch omega-terminale
Gruppierungssubstitutionen haben. "Bis-aktivierte Polymere" soll so verstanden
werden, daß der
Ausdruck Polymere mit alpha- und omega-terminalen Gruppierungen
umfaßt,
die als geeignete Abgangsgruppen während Konjugations(Verknüpfungs-)reaktionen
mit Interferonen dienen.
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"Bis-Interferon-Polymerkonjugate" soll so verstanden
werden, daß der
Ausdruck einen einzelnen Strang von im wesentlichen nicht-antigenem
Polymer mit zwei Molekülen
Interferon kovalent gebunden, eines am alpha-Ende und eines am omega-Ende des Polymers,
beschreibt. "Mono-Interferon-Polymerkonjugate" soll so verstanden
werden, daß ein
Konjugat beschrieben wird, das ein einzelnes Interferon-Molekül kovalent an
ein Ende eines einzelnen Strangs von im wesentlichen nicht-antigenem
Polymer gebunden enthält.
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Der
Ausdruck "auf Interferon
ansprechender Zustand" soll
so verstanden werden, daß er
alle Erkrankungszustände,
zum Beispiel Virusinfektionen, Krebsarten oder verwandte Zustände umfaßt, welche
aus einer exogenen Interferonverabreichung Nutzen ziehen. Details
bezüglich
solcher Zustände
werden unten in Abschnitt 6 bereitgestellt.
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Beschreibung verwiesen
und ihr Umfang wird in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1. Interferone
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Die
vorliegende Erfindung umfaßt
Interferone (IFNs) aller Typen. Die hierin beschriebenen Zusammensetzungen
und Verfahren können
alpha-, beta- und gamma-Interferone wie auch Subtypen der vorstehend genannten
umfassen. Die Interferone können
aus einer Säugerquelle,
zum Beispiel Menschen-, Rinder- oder Schweineproben, zum Beispiel
Geweben, isoliert oder extrahiert werden. Die Interferone können auch
unter Verwendung von Rekombinationstechniken, zum Beispiel solchen, die
synthetische Gene verwenden, welche in E. coli exprimiert werden,
und anderer Techniken, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt
werden. Siehe zum Beispiel Pestka, "Interferon α" in Human Cytokines, Blackwall Scientific
Publications 1–16
(1992). alpha-Interferone (αIFN)
sind für
die Konjugate der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Ein besonders
bevorzugtes αIFN
ist IFNα-2b,
ein rekombinant hergestelltes Produkt der Schering Plough Corp.,
Madison, NJ. Alternative Ausführungsformen
der Erfindung umfassen IFNs, die nicht vollständig autolog zu solchen des
Säugers, der
einer Behandlung bedarf, sind, aber dennoch verwendet werden können, da
die polymere Modifikation die antigenen Reaktionen, wenn sie überhaupt
auftreten, ausreichend reduziert. Ein Schlüssel ist allerdings, daß das nicht-autologe IFN eine
ausreichende Bioaktivität
oder IFN-Wirkung, zum Beispiel antivirale Aktivität, im Target-Säuger hat.
Andere Substanzen, einschließlich
IFN-Fraktionen oder Predecessor-Polypeptide, können in den Konjugaten der
vorliegenden Erfindung ebenfalls enthalten sein. Der Ausdruck "IFN-Wirkung bei Säugern", wie er hierin verwendet
wird, bezieht sich auf eine in vivo-Interferonaktivität, die der
entspricht, die mit unmodifizierten IFNs beobachtet wird. Diese
Substanzen werden hergestellt, indem Techniken eingesetzt werden,
die dem Fachmann bekannt sind, zum Beispiel Gewebekultur, Extraktion
aus Tierquellen oder DNA-Rekombinationsmethologien.
Transgene Quellen für
IFN und verwandte Gruppierungen werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Solche Materialien werden von transgenen Tieren, zum Beispiel Mäusen, Meerschweinchen, Ziegen,
Kühen usw.,
erhalten, bei denen das IFN-Protein in Milch, Blut oder Geweben
exprimiert wird. Es ist auch einzusehen, daß die Rekombinationstechniken
auch eine Glykosylierungsstelle für eine Addition einer Kohlenhydratgruppierung
an das rekombinant abgeleitete Polypeptid enthalten können. Das
Verfahren, durch welche das IFN für die Konjugate der vorliegenden
Erfindung hergestellt wird, ist nicht auf die hierin beschriebenen
beschränkt.
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αIFN hat gegenüber anderen
Interferon-Spezies, zum Beispiel β-
und γ-IFNs,
bestimmte Vorteile. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung sind die αIFNs besonders
bevorzugt, und zwar wegen ihrer biochemischen und serologischen
Eigenschaften, zum Beispiel der dokumentierten antiviralen Eigenschaften
und der effektiven Blutstromdiffusion. Es ist allerdings zu verstehen,
daß die
Erfindung alle Typen der Interferone umfaßt.
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2. Nicht-antigene Polymere
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Um
die Mono- und Bis-Interferon-Konjugate der vorliegenden Erfindung
zu bilden, werden Polymere, zum Beispiel Polyalkylenoxide) (PAOs)
in aktivierte Formen übergeführt, wobei
dieser Begriff dem Fachmann bekannt ist. Auf diese Weise wird eine
und werden vorzugsweise beide der terminalen Polymer-Hydroxyl-Endgruppen
(d. h. die alpha- und omega-terminalen
Hydroxyl-Gruppen) in reaktive funktionelle Gruppen umgewandelt,
welche eine kovalente Konjugation erlauben. Dieses Verfahren wird
häufig
als "Aktivierung" bezeichnet und das
Produkt wird als ein "aktiviertes
Poly(alkylenoxid)" bezeichnet.
Polymere, die sowohl alpha- als auch omega-Verknüpfungsgruppen enthalten, werden
als bis-aktivierte Polyalkylenoxide bezeichnet. Andere im wesentlichen
nicht-antigene Polymere
werden in ähnlicher
Weise "aktiviert" oder funktionalisiert.
Unter den im wesentlichen nicht-antigenen Polymeren sind bis-aktivierte
Polyalkylenoxide (PAOs), zum Beispiel Bis-Polyethylenglykole, bevorzugt.
Darüber
hinaus sind homobifunktionelle bis-aktivierte Polymere zum Beispiel Bis-Succinimidylcarbonat-aktiviertes
PEG, besonders bevorzugt.
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Die
aktivierten Polymere sind so für
eine Reaktion mit Interferon und zur Bildung von IFN-Polymer-Konjugaten
geeignet, wobei eine Bindung vorzugsweise entweder an der Amino-terminalen α-Amino-Gruppe
oder ε-Amino-Gruppe
von Lysinen, die am IFN gefunden werden, erfolgt. Freie Carbonsäure-Gruppen,
geeigneterweise aktivierte Carbonyl-Gruppen, oxidierte Kohlenhydrat-Gruppierungen
können
ebenfalls als Bindungsstellen für
Hydrazin- oder Carbazat-aktivierte
Polymere verwendet werden. Es können
auch Mercapto-Gruppen, wenn sie am IFN verfügbar sind, als Bindungsstellen
für geeignet
aktivierte Polymere verwendet werden.
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In
einem bevorzugten Aspekt der Erfindung werden Carbamat (Urethan)-Bindungen
gebildet, indem die IFN-ε-Amino-Gruppe
und aktivierten Polyalkylenoxide verwendet werden. Vorzugsweise
wird die Carbamat-Verknüpfung
gebildet, wie es in dem
US-Patent
Nr. 5,122,614 der Anmelderin dieses Patents beschrieben ist.
Dieses Patent offenbart die Bildung von Mono- und Bis-N-succinimidylcarbonat-Derivaten
von Polyalkylenoxiden. Alternativen umfassen para-Nitrophenylcarbonat-
und Carbonylimidazol-aktivierte Polymere. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird allerdings das aktivierte Polymer nur in den hierin definierten
molaren Verhältnissen,
d. h. 0,125 bis 0,75 mol pro Mol Interferon, anstelle der substantiellen
molaren Überschüsse, die
in dem '614-Patent
gelehrt werden, eingesetzt.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung werden Polymere, die mit Amid-bildenden
Linkern aktiviert sind, zum Beispiel mit cyclischem Imid-aktivierte
Polyalkylenoxide, Succinimidylester oder dgl., verwendet, um die
Verknüpfung
zwischen dem Interferon und Polymerendgruppen zu bewerkstelligen;
siehe zum Beispiel
US-Patent
Nr. 5,349,001 von Greenwald et al. Noch andere Aspekte
der Erfindung umfassen eine Verwendung von anderen aktivierten Polymeren,
um kovalente Bindungen des Polymers mit dem Interferon über ε-Amino- oder
andere Gruppen zu bilden. Isocyanat- oder Isothiocyanat-Formen von
endständig
aktivierten Polymeren können
zum Beispiel verwendet werden, um Harnstoff- oder Thioharnstoff-basierte
Bindungen mit den Lysinamino-Gruppen zu bilden. PEG-Dialdehyd kann
auch mit dem Interferon umgesetzt werden, anschließend eine Reduzierung
mit NaCNBH
3 durchgeführt werden, um eine sekundäre Amin-Verknüpfung zu
bilden.
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Geeignete
Polymere werden im Gewicht wesentlich variieren, allerdings werden üblicherweise
Polymere mit Molekulargewichten im Bereich von 600 bis 60 000 für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ausgewählt. Molekulargewichte von
1000 bis 40 000 sind bevorzugt und 2000 bis 20 000 sind ganz besonders bevorzugt.
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Die
eingeschlossenen Polymersubstanzen sind vorzugsweise bei Raumtemperatur
auch wasserlöslich.
Eine nicht-limitierende Liste von solchen Polymeren umfaßt Polyalkylenoxid-Homopolymere, zum
Beispiel Polyethylenglykol (PEG) oder Polypropylenglykole, poloxyethenylierte
Polyole, Copolymere davon und Blockcopolymere davon, vorausgesetzt,
daß die
Wasserlöslichkeit
der Blockcopolymeren aufrechterhalten wird.
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Als
Alternative zu Polymeren auf PAO-Basis können wirksam nicht-antigene
Materialien, zum Beispiel Dextran, Polyvinylpyrrolidone, Polyacrylamide,
Polyvinylalkohole, Polymere auf Kohlenhydratbasis und dgl., verwendet
werden. In der Tat kann die Aktivierung von alpha- und omega-terminalen
Gruppen dieser polymeren Substanzen in einer Weise ähnlich der,
die zum Umwandeln von Polyalkylenoxiden eingesetzt wird, und somit
dem Fachmann klar sein wird, durchgeführt werden. Der Fachmann wird
erkennen, daß die
vorstehend genannte Liste lediglich veranschaulichend ist und daß alle Polymermaterialien,
die die hierin beschriebenen Qualitäten haben, in Betracht gezogen
werden. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung meint der Ausdruck "nicht-antigen wirksam" alle Materialien,
die auf dem Fachgebiet als nicht- toxisch
verstanden werden und die keine wahrnehmbare immunogene Reaktion
bei Säugern
hervorrufen.
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3. Reaktionsbedingungen
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Konjugationsreaktionen,
die manchmal als Pegylierungsreaktionen bezeichnet werden, werden
im allgemeinen in Lösung
mit einem molaren Überschuß an Polymer
und ungeachtet der Stelle, wo das Polymer an das Protein binden
wird, durchgeführt.
Solche allgemeinen Techniken erwiesen sich allerdings für ein Konjugieren
von Interferonen an nicht-antigene Polymere und zum Aufrechterhalten
ausreichender Interferonaktivität
als inadäquat.
Ein Weg, um die Interferon-Bioaktivität aufrecht zu erhalten, besteht
darin, den Einschluß von
solchen Interferonlysine, die mit der aktiven Stelle assoziiert
sind, im Polymer-Kupplungsprozeß zu vermeiden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt Konjugate bereit,
die hohe Konzentrationen an aufrechterhaltener Aktivität haben,
indem die Verwendung von mehrfachen molaren Überschüssen an aktiviertem Polymer
während
der Konjugationsreaktionen vermieden wird.
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Die
Bedingungen, unter welchen die Verfahren der vorliegenden Erfindung
durchgeführt
werden, umfassen auch eine Umsetzung eines Interferons mit einem
geeigneterweise aktivierten, bis-aktivierten,
im wesentlichen nicht-antigenen Polymers, zum Beispiel einem bis-aktivierten
PEG, in einer geeigneten Pufferlösung
bei einem Verhältnis
von bis-aktiviertem Polymer zu Interferon von 0,125:1 bis 0,75:1.
In getrennten Ausführungsformen übersteigt
die Obergrenze für
die Menge an Polymer, die in Konjugationsreaktionen eingeschlossen
ist, "0,75" zu dem Ausmaß, daß es möglich ist,
das aktivierte Polymer und Interferon ohne Bildung einer wesentlichen
Menge von Spezies mit hohem Molekulargewicht umzusetzen, d. h. mehr
als 20% der Konjugate, die mehr als etwa einen Polymerstrang pro
Molekül
Interferon enthalten. In diesem Aspekt der Erfindung wird zum Beispiel
in Betracht gezogen, daß Verhältnisse
von bis zu etwa 2:1 verwendet werden können, um signifikante Mengen
der gewünschten
Konjugate zu bilden, welche danach von beliebigen Spezies mit hohem
Molekulargewicht isoliert werden können.
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Die
Konjugationsreaktion wird unter relativ milden Bedingungen durchgeführt, um
eine Inaktivierung des Interferons zu vermeiden. Milde Bedingungen
umfassen ein Halten des pHs der Reaktionslösung im Bereich von 6 bis 8
und der Reaktionstemperaturen im Bereich von 0 bis 30°C und vorzugsweise
bei etwa Raumtemperatur, d. h. 19 bis 22°C. Eine nicht-limitierende Liste
geeigneter Puffer umfaßt
Phosphat, Citrat, Acetat, usw.
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Diese
Reaktionsbedingungen stehen im Gegensatz zu solchen, die typischerweise
für Polymerkonjugationsreaktionen
verwendet werden, in denen das aktivierte Polymer in mehrfach molaren Überschüssen bezüglich des
Targets vorliegt. In bevorzugten Aspekten der Erfindung liegt das
Polymer in Mengen von 0,25 bis 0,75 Äquivalenten pro Äquivalent
Interferon vor. Die bevorzugtesten Aspekte der Erfindung umfassen
ein Umsetzen von 0,25 bis 0,05 Äquivalenten
Polymer pro Äquivalent
Interferon. Obgleich die hierin beschriebenen Reaktionsbedingungen
in signifikanten Mengen an unmodifizierten Interferon resultieren
können,
kann das unmodifizierte Interferon in einfacher Weise in zukünftige Chargen
für weitere
Konjugationsreaktionen zurückgeführt werden.
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Obgleich
das Verfahren der vorliegenden Erfindung bis-aktivierte Polymerformen zur Bildung
der Polymer-Konjugate umfaßt,
erzeugen die Verfahren der vorliegenden Erfindung überraschenderweise
sehr wenig, d. h. weniger als 5% und bevorzugter weniger als 3%,
Spezies mit hohem Molekulargewicht und Spezies, die mehr als einen Polymerstrang
pro Interferon enthalten. Obgleich die Anmelderin keine Bindung
an eine Theorie angeht, wird angenommen, daß eine Schleifenbildung des
Polymers in schützender
Art oder sterische Hinderung eine Erzeugung von Spezies mit hohem
Molekulargewicht und von Spezies, die mehr als einen Polymerstrang
pro Interferon enthalten, inhibiert.
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Die
Konjugationsreaktionen der vorliegenden Erfindung stellen zunächst eine
Reaktionsmischung oder einen Reaktionspool bereit, der Mono- und
Bis-Interferon-Konjugate, nicht-umgesetztes
Interferon, nicht-umgesetztes Polymer und üblicherweise weniger als 5%
Spezies mit hohem Molekulargewicht enthält. Die Spezies mit hohem Molekulargewicht
umfassen Konjugate, die mehr als einen Polymerstrang enthalten, und/oder
polymerisierte PEG-IFN-Spezies.
Nachdem die nicht-umgesetzten Spezies und die Spezies mit hohem
Molekulargewicht entfernt wurden, werden Zusammensetzungen, die
in erster Linie Mono- und Bis-Interferon-Polymerkonjugate
enthalten, gewonnen. Unter Annahme der Tatsache, daß die Konjugate
zum größten Teil
einen einzelnen Polymerstrang umfassen, sind die Konjugate im wesentlichen
homogen. Diese Zusammensetzungen haben wenigstens 60% der biologischen
Aktivität,
die mit dem nativen oder unmodifizierten Interferon assoziiert ist,
was unter Verwendung eines Standardvirus-Protektions-Assays gemessen
wird, zum Beispiel mit einem CPE-Assay mit EMC-Virus-Stimulation von A549-humanen Lungenkarzinomzellen.
Siehe zum Beispiel Larocca, A.T., Borden, E.C. und Colby, C.B. in
Human Cytokines. Handbook für
Basic & Clinical Research,
B.B. Aggarwal & S.U.
Gutterman (Hrsg.), Blackwell Scientific Publications, Boston, 1991.
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In
bevorzugten Aspekten der Erfindung hat das Gemisch allerdings 75%
der biologischen Aktivität,
die mit unmodifizierten Interferon assoziiert ist, und am bevorzugtesten
hat das Gemisch 90% der biologischen Aktivität, die mit unmodifizierten
Interferon assoziiert ist.
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Die
Verfahren der vorliegenden Erfindung umfassen vorzugsweise eher
limitierte Verhältnisse
von Polymer zu Interferon. So wurde festgestellt, daß die Interferon-Konjugate vornehmlich
auf Spezies (Mono- oder Bis-) limitiert sind, die nur einen Polymerstrang
enthalten. Darüber
hinaus ist die Bindung des Polymers an die Interferonlysine wesentlich
weniger statistisch als bei Verwendung höherer molarer Überschüsse an Polymerlinker.
In Abhängigkeit
von den verwendeten molaren Verhältnissen
liefern zum Beispiel die Konjugationsreaktionen, die gemäß der Erfindung
durchgeführt
werden, Pools, die eine Kombination von Mono- und Bis-Interferon-Polymerkonjugaten
in Verhältnissen
(basierend auf dem Proteingehalt) im Bereich von 1:1 bis 5:1 Mono:Bis,
vorzugsweise Mono:Bis und am bevorzugtesten 2:1 Mono:Bis, enthalten.
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Eine
repräsentative
Konjugationsreaktion wird nachfolgend angegeben: 0,125 bis 0,75
mol bis-aktiviertes Polymer werden in Wasser zur Injektion (pH etwa
6,0) gelöst
und dann zu einer Interferon-Lösung,
die mit einem geeigneten Puffer, zum Beispiel Phosphatpuffer, auf
etwa pH 6,5 eingestellt ist, gegeben. Die Reaktion wird bei Raumtemperatur
(etwa 20 bis 25°C)
für eine
geeignete Zeit, zum Beispiel etwa 2 Stunden, unter kontinuierlichem
leichten Mischen inkubieren gelassen. Danach wird die Konjugationsreaktion
mit einem mehrfach molaren Überschuß von Glycin
gestoppt. Die resultierende Reaktionslösung oder der resultierende
Pool von Konjugaten enthält
(basierend auf dem Proteingehalt) 1:1 bis 5:1 Mono:Bis-Interferon-Polymerkonjugate. Das
in dem Reaktionspool vorliegende unmodifizierte Interferon kann,
nachdem die Konjugationsreaktion abgeschreckt wurde, unter Verwendung
von Ionenaustausch- oder Größenausschlußchromatographie
oder ähnlicher
Trenntechniken in zukünftige
Reaktionen recyclet werden. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
enthalten vorzugsweise weniger als 5% unmodifiziertes Interferon.
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4. Isolierung von Mono- und
Bis-Konjugaten
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung werden die Mono- und Bis-Interferon-Polymerspezies
aus der Reaktionsmischung unter Entfernung von Spezies mit hohem
Molekulargewicht und unmodifiziertem Interferon isoliert. Eine Abtrennung
wird durchgeführt,
indem die gemischten Spezies in eine Pufferlösung gegeben werden, die 1
bis 10 mg/ml der Interferon-Polymerkonjugate enthält. Geeignete
Lösungen
haben einen pH von 6,0 bis 9,0 und vorzugsweise von 7,5 bis 8,5.
Die Lösungen
enthalten vorzugsweise ein oder mehrere Puffersalz(e), ausgewählt aus
KCl, NaCl, K2HPO4,
KH2PO4, Na2HPO4, NaH2PO4, NaHCO3, NaBO4 und NaOH.
Natriumphosphatpuffer sind bevorzugt.
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In
Abhängigkeit
vom Reaktionspuffer kann die Interferon-Polymerkonjugat-Lösung zunächst einem Pufferaustausch/einer
Ultrafiltration unterzogen werden, um nicht-umgesetztes Polymer
zu entfernen. Beispielsweise kann die PAO-Interferon-Konjugat-Lösung durch
eine Membran mit einer niedrigen Molekulargewichtsausschlußgrenze
(10 000 bis 30 000 Dalton) ultrafiltriert werden, um die meisten
unerwünschten
Materialien, zum Beispiel nicht-umgesetztes Polymer, oberflächenaktive
Mittel, wenn sie vorliegen, oder dgl. zu entfernen.
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Die
Fraktionierung der Konjugate zu einem Pool, der die gewünschten
Mono- und Bis-Spezies enthält, wird
vorzugsweise unter Verwendung eines Anionenaustausch-Chromatographiemediums
durchgeführt.
Solche Medien sind fähig,
selektiv PAO-Interferon-Konjugate durch Differenzen in der Ladung,
die in einer voraussagbaren Art variieren können, selektiv zu binden. Beispielsweise
wird die Oberflächenladung
von αIFN
durch die Anzahl der verfügbaren
geladenen Aminosäuren
an der Oberfläche
des Proteins bestimmt. Von diesen geladenen Aminosäuren dienen
Lysin-Reste als der Punkt einer potentiellen Bindung von Polyalkylenoxid-Konjugaten.
Daher werden Mono- und Bis-Interferon-Konjugate eine von den anderen
Spezies verschiedene Ladung haben, was eine selektive Isolierung
ermöglicht.
Die Verwendung von stark polaren Anionenaustauscherharzen, zum Beispiel
quaternären
Amin-Anionenaustauscherharzen
ist für
das Verfahren der vorliegenden Erfindung speziell bevorzugt. Unter
den im Handel verfügbaren
quaternären
Anionenaustauscherharzen, die zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung geeignet sind, finden sich Q-HD, QA TRISACRYL® und QMA-SPHEROSIL®,
quaternäre
Aminharze, auf eine Polymermatrix aufgetragen, hergestellt von IBF,
Garenne, Frankreich, für
Sepracor, Marlborough, Massachusetts; TMAE650M®, ein
Tetramethylaminoethyl-Harz, aufgetragen auf eine Polymermatrix,
hergestellt von EM-Separators of Gibbstown, New Jersey; QAE550C® und
SUPERQC®,
jeweils ein quaternäres
Aminharz, aufgetragen auf eine Polymermatrix und hergestellt von TosoHaas,
Montgomeryville, PA. QMA-Accell, hergestellt von Millipore, Millford,
MA und PEI-Harze, hergestellt von JT Baker, Phillipsburg, NJ, können ebenfalls
verwendet werden. Auch andere geeignete Anionenaustauscherharze,
z. B. DEAE-Harze,
verwendet werden.
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Das
Anionenaustauscherharz wird zum Beispiel vorzugsweise in eine Säule gepackt
und durch herkömmliche
Mittel äquilibriert.
Ein Puffer, der denselben pH und dieselbe Osmolalität wie die
Polymer-konjugiertes Interferon-Lösung hat, wird verwendet. Der
Elutionspuffer enthält
vorzugsweise ein oder mehrere Salze, ausgewählt aus KCl, NaCl, K2HPO4, KH2PO4, Na2HPO4, NaH2PO4, NaHCO3, NaBO4 und (NH4)2CO3. Die Konjugat-enthaltende
Lösung
wird dann an der Säule
absorbiert, wobei die Spezies mit hohem Molekulargewicht und nicht-umgesetztes
Polymer nicht zurückgehalten
werden. Bei Beendigung der Beladung wird ein Gradientenfluß eines
Elutionspuffers mit steigenden Salzkonzentrationen auf die Säule angewendet,
um die gewünschte
Fraktion von Polyalkylenoxid-konjugiertem Interferon zu eluieren.
Die eluierten, gepoolten Fraktionen werden vorzugsweise nach dem
Anionenaustauscher-Trennungsschritt auf einheitliche Mono- und Bis-Interferon-Polymerkonjugate
limitiert. Unkonjugierte Interferonspezies können dann durch herkömmliche
Techniken wieder aus der Säule
gewaschen werden. Wenn es gewünscht
wird, können
Mono- und Bis-Interferon-Spezies auch über zusätzliche Ionenaustauscherchromatographie
oder Größenaus schlußchromatographie
voneinander getrennt werden.
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Techniken,
die mehrere isokratische Schritte steigender Konzentration verwenden,
können
ebenfalls verwendet werden. Mehrere isokratische Elutionsschritte
steigender Konzentration werden in der sequentiellen Flution von
Mono- und dann Bis-Interferon-Polymerkonjugaten
resultieren.
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Der
Temperaturbereich zur Flution liegt zwischen 4°C und 25°C. Eine Flution wird vorzugsweise
bei einer Temperatur von 6°C
bis 22°C
durchgeführt.
Die Flution der PAO-αIFN-Fraktion
wird zum Beispiel durch UV-Extinktion bei 280 nm detektiert. Eine
Fraktionssammlung kann durch einfache Zeitelutionsprofile erreicht werden.
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5. Oberflächenaktive Mittel
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein oberflächenaktives
Mittel in den Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Geeignete
oberflächenaktive
Mittel umfassen Mittel des ionischen Typs, zum Beispiel Natriumdodecylsulfat
(SDS). Andere ionische oberflächenaktive
Mittel, zum Beispiel Lithiumdodecylsulfat, quaternäre Ammonium-Verbindungen,
Taurocholinsäure,
Caprylsäure, Decansulfonsäure usw.
können ebenfalls
eingesetzt werden. Es können
auch nicht-ionische oberflächenaktive
Mittel verwendet werden. Zum Beispiel können Materialien wie Polyoxyethylensorbitane
(Tweens), Polyoxyethylenether (Tritons) eingesetzt werden. Siehe
auch Neugebauer, A. Guide to the Properties and Uses of Detergents
in Biology and Biochemistry (1992) Calbiochem Corp. Die einzigen
Beschränkungen
bei den oberflächenaktiven
Mitteln, die in den Verfahren der Erfindung eingesetzt werden, sind,
daß sie
unter Bedingungen und mit Konzentrationen verwendet werden, die
keine substantielle irreversible Denaturierung des Interferons bewirken
und eine Polymerkonjugation nicht vollständig inhibieren. Die oberflächenaktiven
Mittel liegen in den Reaktionsmischungen in Mengen von 0,01 bis
0,5%, vorzugsweise von 0,05 bis 0,5% und am bevorzugtesten von 0,075
bis 0,25%, vor. Gemische der oberflächenaktiven Mittel werden ebenfalls
in Betracht gezogen.
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Obgleich
sich die Anmelder nicht durch eine Theorie binden, wird angenommen,
daß die
oberflächenaktiven
Mittel ein vorübergehendes,
reversibles Schutzsystem während
des Polymerkonjugationsprozesses bereitstellen. αIFN enthält zum Beispiel drei Lysine
in der Region der aktiven Stelle. Es wurde gefunden, daß dieser
relativ positiv geladene Bereich des Polypeptids eine substantielle
Polymerkonjugation während
der Lösung-basierten
Prozesse ohne eine Art von Schutz durchmacht, speziell wenn molare Überschüsse an Polymer
verwendet werden. Dies führt
zu einem substantiellen oder vollständigen Verlust der Bioaktivität. Es wurde festgestellt,
daß die
oberflächenaktiven
Mittel überraschend
wirksam sind, um eine Polymerkonjugation in diesem Bereich selektiv
zu verhindern, während
eine Lysin-basierte oder Aminoende-basierte Konjugation an anderen
Bereichen des Polypeptids ablaufen gelassen wird.
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6. Behandlung
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Produkte
der vorliegenden Erfindung können
für eine
Behandlung von verschiedenen medizinischen Zuständen in einem Säuger eingesetzt
werden. Die Verfahren umfassen eine Verabreichung einer wirksamen Menge
an Interferon-Polymerkonjugaten,
die wie hierin beschrieben hergestellt wurden, an einen Säuger, der einer
solchen Behandlung bedarf. Die Konjugate sind u. a. zur Behandlung
von auf Interferon ansprechenden Zuständen oder Zuständen, die
positiv oder günstig
ansprechen werden, einsetzbar; diese Verfahren sind auf dem Fachgebiet
für eine
Interferon-basierte Therapie bekannt. So können die Interferon-Konjugate
ohne Beschränkung
eingesetzt werden, um Zustände
zu behandeln, die aus der inhibierenden Replikation von Interferon-sensitiven
Viren Nutzen ziehen. Außerdem
können
die Konjugate verwendet werden, um verschiedene Immunantworten zu
modifizieren, einschließlich
Inhibierung einer Antikörperantwort
auf Antigenstimulation, Inhibierung von Hypersensitivitätsreaktionen,
Regulation der NK-Zellaktivitätsverstärkung von
cytotoxischer T-Zellaktivität,
Modulierung der Prostaglandin-Produktion und Verstärkung der
Phagozytose durch Makrophagen.
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Weitere
Zustände,
bei denen die Interferon-Polymerkonjugate verwendet werden können, umfassen Haarzell-Leukämie, venereale
oder genitale Warzen (Condylomata acuminata), AIDS-bedingte Kaposis-Sarkom,
Hepatitis und Hepatitis-artige virale Erkrankungen, einschließlich Hepatitis-B
und chronische Nicht-A-Nicht-B/C-Hepatitis und verschiedene feste
Tumore.
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Die
Menge des Interferon-Polymerkonjugats, die zur Behandlung der oben
beschriebenen Zustände verabreicht
wird, basiert auf der Interferon-Aktivität des Polymerkonjugats. Sie
ist eine Menge, die ausreichend ist, um eine positive klinische Antwort
in signifikanter Weise hervorzubringen. Die maximale Dosis für Säuger, einschließlich Menschen,
ist die höchste
Dosis, die keine klinisch bedeutenden Nebenwirkungen verursacht. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung sind derartige klinisch bedeutende Nebenwirkungen
solche, die eine Beendigung der Therapie infolge von schweren grippeartigen
Symptomen, Depression des zentralen Nervensystems, schweren gastrointestinalen
Störungen,
Alopezie, schwerem Hautjucken oder Rash erfordern. Substantielle
Abnormalitäten
bei den weißen
und/oder roten Blutkörperchen
und/oder Leberenzyme oder Anämie-artige
Zustände
können
ebenfalls Dosis-limitierend
sein.
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Natürlich werden
die Dosierungen der Interferon-basierten Zusammensetzungen in Abhängigkeit
von der Interferon-Gruppierung
und dem ausgewählten
Polymer etwas variieren. Im allgemeinen wird das Konjugat jedoch
in Mengen, die von 100 000 bis mehrere Millionen IU/m2 Interferon
pro Tag, basierend auf dem Zustand des Säugers, reichen, verabreicht.
Der oben angegebene Bereich ist veranschaulichend und der Fachmann wird
die optimale Dosierung des ausgewählten Konjugats auf der Basis
der klinischen Erfahrung und der Behandlungsindikation bestimmen.
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Die
IFN-Polymerkonjugate und Zusammensetzungen, die die Mono- und Bis-Interferon-Polymerkonjugate
der vorliegenden Erfindung enthalten, können in einer geeigneten pharmazeutischen
Zusammensetzung oder in mehreren geeigneten pharmazeutischen Zusammensetzungen
zur Verabreichung an Säuger
enthalten sein. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können in
der Form einer Lösung,
einer Suspension, einer Tablette, einer Kapsel oder dgl., die nach
auf dem Fachgebiet gut bekannten Verfahren hergestellt werden, sein.
Es wird auch in Betracht gezogen, daß eine Verabreichung von solchen
Zusammensetzungen hauptsächlich
auf parenteralem Weg erfolgen wird, obgleich der orale Weg durch
Inhalation jede nach Bedarf des Arztes gewählt werden kann.
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Beispiele
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Die
folgenden Beispiele dienen dazu, ein weiteres Verständnis der
Erfindung bereitzustellen, sollen aber den effektiven Rahmen der
Erfindung in keiner Weise beschränken.
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Beispiel 1
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In
diesem Beispiel wurde Bis-succinimidycarbonat-aktiviertes Polyethylenglykol,
Molekulargewicht 8000, verwendet, um alpha-Interferon zu modifizieren.
Das Bis-succinimidylcarbonat-aktivierte
PEG wurde entsprechend dem Verfahren des oben genannten
US-Patents, Nr. 5,122,614 hergestellt.
Das Interferon war rekombinantes αIFN-2b,
(rαIFN),
ein Produkt der Schering Plough-Corporation, Madison, New Jersey.
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Interferon
alpha (0,25 μmol,
5 mg) wurde mit 100 mM Phosphatpuffer auf pH 6,5 eingestellt. Das
aktivierte PEG wurde in Wasser zur Injektion (pH etwa 6,0) gelöst und dann
zu dem alpha-Interferon gegeben, und zwar in einem Verhältnis von
ein halbes Mol bis-aktiviertes Polymer pro Mol Interferon. Die Reaktion
wurde bei Raumtemperatur (21°C)
für etwa
2 Stunden bei kontinuierlichem leichtem Mischen inkubiert. Nach
2 Stunden wurde die Reaktion mit 10-fach molaren Überschuß an Glycin
gestoppt. Die Reaktionsprodukte wurde durch SEC-HPLC (BioRad, Bio-Sil,
SEC-125-Säule)
bei einer Durchflußrate
von 1,0 ml/Minute unter Verwendung eines 0,1 molaren Phosphatpuffers,
pH 7,0 mit einer Detektion bei 280 nm analysiert. Die Resultate
der HPLC-Analyse waren wie folgt: Tabelle 1
Retentionszeit | %
Peakfläche | Bemerkungen |
7,32 | 3 | Spezies
mit hohem Molekulargewicht |
7,51 | 3 | Spezies
mit hohem Molekulargewicht |
7,78 | 14 | Bis-IFN-PEG |
8,29 | 29 | Mono-IFN-PEG |
10,1
(nativ) | 50 | ummodifiziertes
IFN |
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Was
Tabelle 1 angeht, so ist zu ersehen, daß die Reaktionsmischung (auf
der Basis des Interferon-Proteins) etwa 50% modifiziertes Interferon
und etwa 50% unmodifiziertes Interferon enthält. Das modifizierte Interferon
ist außerdem
dadurch definiert, daß es
etwa 6% (3+3) höhere
modifizierte Formen von IFN-Polymerkonjugaten, etwa 14% Bis-Interferon-Polymerkonjugate
und etwa 29% Mono-Interferon-Polymerkonjugate
enthielt. Demnach war das Verhältnis
von Mono- zu Bis-Konjugaten in der Reaktionsmischungslösung etwa
2:1. Ein Pool, der das nicht-umgesetzte
Interferon, Mono- und Bis-Interferon-Konjugate enthielt, wurde unter
Verwendung von SEC-HPLC isoliert.
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Beispiel 2
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das molare Verhältnis von
bis-aktiviertem PEG zu Interferon etwa 1:1 war. Die Resultate der
HPLC-Analyse sind unten in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Retentionszeit | %
Peakfläche | Bemerkungen |
7,43 | 3 | Spezies
mit hohem Molekulargewicht |
7,85 | 9 | Bis-IFN-PEG |
8,3 | 29 | Mono-IFN-PEG |
10,05 | 59 | unmodifiziertes
IFN |
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In
diesem bestimmten Beispiel kann gesehen werden, daß Peak-Flächen, die
allen konjugierten Spezies entsprechen, etwas weniger sind als die,
die unter Verwendung der Reaktionsbedingungen von Beispiel 1 beobachtet
werden. Insbesondere die Konzentration an Spezies mit hohem Molekulargewicht
(Interferon-konjugiert mit mehreren Polymersträngen oder polymerisierte Spezies)
ist etwa 3%. Trotz der Verdoppelung der Anzahl der Äquivalente
an Polymer, das in der Konjugationsreaktion vorliegt, nahm demnach
die Menge an Spezies mit hohem Molekulargewicht tatsächlich ab.
Etwa 9% des Interferons wurde in Bis-IFN-PEG-Konjugate transformiert
und etwa 29% des Interferons wurde in Mono-IFN-PEG umgewandelt. Etwa 59% des Interferons
war unmodifiziert. Es wurde festgestellt, daß der Reaktionspool unter diesen
Bedingungen ein Verhältnis
von etwa 3:1 Mono- zu Bis-Konjugate enthielt. Wie es in Beispiel
1 der Fall war, wurden die Spezies mit hohem Molekulargewicht aus
dem Pool, der die verbleibenden IFN-Spezies enthielt, abgetrennt.
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Beispiel 3
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In
diesem Beispiel wurden die Pools von IFN und PEG-IFN-Konjugat der Beispiel
1 und 2 durch SEC-HPLC gereinigt, um unmodifiziertes IFN zu Konzentrationen
von weniger als 2% zu entfernen. Die gereinigten Konjugat-Pools
wurde dann konzentriert und auf biologische Aktivität analysiert.
Die Resultate wurden dann mit unmodifizierten alpha-Interferon verglichen.
Die Aktivität
wurde unter Verwendung eines CPE-Assays mit
EMC-Virus, das humane A549-Lungenkarzinomzellen angriff, bestimmt. Tabelle 3
IFN-Probe | Virus-Schutzassay,
IC50 (pg/ml) | Aktivität (%) |
unmodifiziertes
IFN | 0,31 | 100 |
Beispiel
1-Pool | 0,33 | 94 |
Beispiel
2-Pool | 0,36 | 86 |
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Wie
aus den Resultaten gesehen werden kann, hatten die Zusammensetzungen,
die aus dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden waren, eine
CPE-Aktivität,
die nahezu gleich der von unmodifiziertem IFN war. die CPE-Aktivität nahm ab,
wenn das Verhältnis
von Mono- zu Bis-Interferon-Konjugaten in den Reaktionslösungen zunahm.
Beispielsweise war die CPE-Aktivität mit dem
Beispiel 1-Pool (Mono:Bis = 2:1) am höchsten und nahm ab, wenn das
Verhältnis
von Mono zu Bis erhöht
wurde. Es wurde postuliert, daß,
wenn die Ingredientien in niedrigen Polymer-Interferon-molaren Verhältnissen
umgesetzt wurden, das bis-aktivierte Polymer in einer weniger statistischen
Art an das Interferon band, was zu einer größeren beibehaltenen Aktivität führte. Eine
andere Möglichkeit
ist, daß Bis-IFN-PEG
bei der Vernetzung und dem "Capping" von IFN-Rezeptoren
an A549-Zellen wirksamer sein kann, als Mono-IFN-PEG, was in einer
erhöhten
biologischen Aktivität resultiert.
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Beispiel 4
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In
diesem Beispiel wurde rekombinantes αIFN-2b, (rαIFN), mit aktiviertem ω-Methoxy-Polyethylenglykol-α-N-Succinimidylcarbonat
(SC-mPEG) konjugiert, wie es im
US-Patent
Nr. 5,122,614 beschrieben ist. Das Polymer hatte ein Molekulargewicht
von etwa 5000.
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Etwa
36 mg des rαIFN
wurden in 0,1 molarem Natriumphosphat, pH 7,5 unter Verwendung eines
Centricon-10 (ein Produkt der Amicon Corporation, Beverly, Mass.)
dialysiert. Die Endkonzentration von rαIFN war etwa 3 mg/ml. Danach
wurden 42 mg SC-mPEG5000 zu der Proteinlösung gegeben
und bei Raumtemperatur für
2 Stunden gerührt
und dann mit Glycin abgeschreckt. Als nächstes wurde das Reaktionsgemisch
in 10 mM Natriumphosphat, pH 8, dialysiert, um das PEGylierte IFN
zu fraktionieren, wobei ein Centricon-30 verwendet wurde. Es wurde
bestimmt, daß die
resultierenden Konjugate etwa 4 Polymerstränge pro Interferon hatten.
Ein Virus-Schutzassay wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie
der, der für
die Bis-IFN-Konjugate durchgeführt
wurde, und es wurde festgestellt, daß die Menge auf aufrechterhaltener
Aktivität,
berechnet über
CPE, nur etwa 30% derjenigen des unmodifizierten Interferons war,
welches zur gleichen Zeit analysiert wurde.
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Aus
dem Vorstehenden kann festgestellt werden, daß die bis-aktivierten Polymere signifikante Vorteile gegenüber den
Mono-aktivierten Polymeren zum Modifizieren von Interferonen haben.
Außerdem
kann auch gesehen werden, daß die
molaren Verhältnisse
von Reaktionsingredientien, die in den Verfahren der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, unerwartete Vorteile gegenüber den
molaren Überschüssen, die
in der Vergangenheit verwendet wurden, haben.
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In
der Beschreibung zitierte Literaturstellen: Dies ist eine Liste
von Literaturstellen, die von der Anmelderin zitiert wurden, und
ist lediglich aus Gründen
der Zweckdienlichkeit für
den Benutzer angeführt:
sie ist nicht Teil des europäischen
Patentdokuments. Obgleich große
Sorgfalt bei der Angabe der entsprechenden Literaturstellen walten
gelassen wurde, können
Fehler und Weglassungen nicht ausgeschlossen werden und das EPA
weist diesbezüglich
jede Verantwortung von sich.
-
Patentdokumente,
die in der Beschreibung zitiert sind:
-
Nicht-Patent-Literatur,
die in der Beschreibung zitiert wird:
- • Interferon α. PESTKA.
Human Cytokines. Blackwell Scientific Publications, 1992, 1–16 [0025]
- • LAROCCA,
A.T.; BORDEN, E.C.; COLBY, C.B. Human Cytokines. Handbock for Basic & Clinical Research. Blackwell
Scientific Publications, 1991 [0039]
- • NEUGEBAUER.
A Guide to the Properties and Uses of Detergents in Biology and
Biochemistry. Calbiochem Corp, 1992 [0050]