Kombinácia terapie na liečenie porúch spojených s deficitom proteínu

Číslo patentu: E 19303

Dátum: 02.02.2004

Autor: Fan Jian-qiang

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Táto prihláška poskytuje spôsob zvýšenia trvanlivosti in vitro čistenej rekombinantnej humánnej a-glukozidázy divokého typu vo forrnulácii na parenterálne podávanie človeku. Prihláška ďalej poskytuje kompozície, ktoré obsahujú puriñkovaný proteín a 1 deoxynojirimycín. DOTERAJŠÍ STAV TECHNIKYProteíny sa syntetizujú intraceluláme V závislosti od genómovej nukleotidovej sekvencie určitého génu prostredníctvom transkripcie, translácie a iných procesov. Nedostatok proteínu môže byť spôsobený mutáciou V kódujúcom géne, čo má za následok (i) nesyntetizovanie proteínu (ii) syntézu proteínu, ktorému chýba biologická aktivita alebo (iii) syntézu proteínu,ktorý obsahuje normálnu alebo čiastočnú biologickú aktivitu, ale ktorý sa nemôže vhodne spracovať za účelom dosiahnutia natívneho priestorového usporiadania proteínu. Poruchy vznikajúce na základe nedostatku proteínu, ktoré vyplývajú z genetickej mutácie, sú tiež označované ako genetické poruchy.Okrem nedostatku proteínu vyplývajúceho z genetických mutácií, vznikajú niektoré deficity proteínov v dôsledku ochorení alebo ako vedľajší účinok liečenia choroby (napr. chemoterapie) alebo V dôsledku nutričnej nedostatočnosti.Súčasné terapie. Existuje mnoho porúch vyplývajúcich z nedostatkov proteínov, z ktorých niektoré sú výsledkom mutovaných, zle zložených proteínov (konformačné poruchy pozri nižšie). Jednou možnosťou liečenia nedostatku proteínov je substitučná proteínová terapia(proteín replacement therapy), ktorá obyčajne zahŕňa intravenóznu, subkutánnu alebo intramuskulárnu infúziu puriñkovanej formy zodpovedajúceho štandardného (wild-type) proteínu divého typu alebo implantáciu proteínu V biologicky erodovateľnej pevnej forme s predĺženým uvoľňovaním. Jedna zhlavných komplikácií substitučnej proteínovej terapie je dosiahnutie a udržanie terapeuticky účinných množstiev proteínov v dôsledku rýchlej degradácie proteínu podávaného infúziou. Súčasný prístup na prekonanie tohto problému je uskutočneniemnohých nákladných infúzií vysokých dávok proteínu.Proteínového substitučné liečenia má niekoľko ďalších výhrad, ako napriklad problémy s výrobou vo veľkom meradle, čistenie a skladovanie správne zložených proteínov, získavanie glykozylovaného natívneho proteínu, tvorba imunitnej odpovede voči proteínom a neschopnosť proteínu prechádzať cez hematoencefalickú bariéru pri chorobách, pri ktorých dochádza k významnému postíhnutiu centrálneho nervového systému.Génová terapia za použitia rekombinantných vektorov, ktoré obsahujú sekvencie nukleových kyselín, ktoré kódujú funkčný proteín alebo geneticky modifikovaných humánnych buniek, ktoré exprimujú funkčný proteín, sa tiež používa na liečenie proteínových deñcitov aďalších porúch, ktoré ťažia zo substitúcie bielkovín. Hoci je tento prístup sľubný, je tiež obmedzený technickými ťažkosťami ako je neschopnosť vektorov infikovať alebo transdukovať deliace sa bunky, nízka expresia cieľového génu a regulácia expresie génu, ako náhle a dodá.Tretí, relatívne nový prístup liečenia nedostatku proteínov spočíva v použití ínhibitorov s malou molekulou na zníženie množstva prirodzených substrátov deficientných enzýmových proteínov a tým zmiernenie patológie. Tento prístup substrátovej deprivácie sa špecificky opísal pre skupinu asi 40 príbuzných porúch enzýmov nazývaných poruchy ukladania lyzozómov alebo poruchy ukladania glykosñngolipidov. Tieto dedične poruchy sú charakterizované deñcitmi lyzozomálnych enzýmov, ktoré katalyzujú rozklad glykolipidov v bunkách, čo vedie k abnormálnej akumulácii lipidov, ktoré narúšajú bunkové funkcie. Inhibítory s malou molekulou navrhnutou na použitie ako terapia sú špecifické pre inhibíciu enzýmov zapojených do syntézy glykolipidov, čo vedie k zníženiu množstva bunkového glykolipidu, ktorý je potrebné rozložiť prostredníctvom deñcientnćho enzýmu. Tento prístup je tiež limitovaný tým, že glykolipidy sú potrebné pre biologickú funkciu a príliš veľký nedostatok môže spôsobiť nežiaduce účinky. Konkrétne, glykolipidy sa používajú V mozgu za účelom vysielania signálov z gangliozidov neurónov na druhé neuróny. Ak je prítomných príliš málo alebo príliš veľaglykolipidov, schopnosť neurónu vysielať signálje porušená.Štvrtý prístup uvedený nižšie ako konkrétna chaperónová stratégia, zachráni mutantnéproteiny pred degradáciou v endoplazmatickom retikule.Proteíny sa syntetizovali v cytoplazme a novo syntetizované proteiny sa vylučujú do lúmenu endoplazmatického retikula (ER), do značnej miery V rozvinutom stave. Všeobecne platí, že skladanie proteínu (folding) sa riadi zásadou samovoľného usporiadania (principle ofself assembly). Novo syntetizované polypeptidy sa zložia do svojej natívnej konformácie nazáklade svojich aminokyselinových sekvencií (Antinsen et al., Adv. Protein Chem. 1975 292205-300). In vivo je zloženie proteínov komplikované, pretože kombinácia teploty okolia a vysokej koncentrácie proteínu stimuluje proces agregácie, v ktorom aminokyseliny bežne uložené V hydrofóbnom jadre nešpecificky interagujú so svojimi susedmi. Aby bolo možné vyhnúť sa tomuto problému, obvykle uľahčujú Skladanie proteínu zvláštne skupiny bielkovín nazývané molekulové chaperóny, ktoré zabraňujú agregácii vznikajúcich polypeptidových reťazcov a viažu sa na rozložený proteín takým spôsobom, že sa proteín znova zloží do natívnej konformácie (Hartl, Nature 1996 381571-580).Molekulové chaperóny sú prítomné prakticky vo všetkých typoch buniek a vo väčšine bunkových kompartmentov. Niektoré sa podieľajú na transporte proteínov a umožňujú bunkám prežiť v náročných podmienkach, ako je tepelný šok a nedostatok glukózy (Gething et al., Nature 1992 355133-45 Caplan, Trends Cell. Biol. 1999 92262-268 Lin et al., Mol. Biol. Cell. 1993 4 l 09-1119 Bergeron et al., Trends Biochem. Sci. 1994 192124-128). Z molekulových chaperónov je najlepšie charakterizovaný chaperón V ER nazývaný Bip (väzbový proteín imunoglobulínu ťažkého reťazca, Grp 78) (Haas, Curr. Top. Mícrobiol. Immunol. 1991 1677182). Rovnako ako ostatné molekulové chaperóny, Bip interaguje s mnohými sekrečnými a membránovými proteínmí v ER v priebehu ich maturácie aj keď interakciaje obvykle slabá a má krátke trvanie, keď proces skladania prebieha hladko. Ako náhle sa dosiahne natívna konformácia proteínu, molekulový chaperón už ďalej neinteraguje s proteínom. Väzba Bip na proteín, ktorý nie je schopný sa zložiť, zostaviť sa alebo sa správne glykozylovať, sa stane stabilná a vedie k degradácii proteínu cez ER-asociovanú degradačnú dráhu. Tento proces slúži ako kontrola kvality systému v ER a zaisťuje, že iba správne zložené a spojené proteíny sú prepravované z ER pre ďalšie zrenie a nesprávne zložené proteíny sú určené pre následnú degradáciu (Hurtley et al., Annu. Rev. Cell. Biol. 1989 5277-307).Niektoré mutácie DNA vedú k substitúciám aminokyselín, ktoré ďalej bránia a V mnohých prípadoch vylučujú, fyziologickú konformáciu mutovaných proteínov. Za účelom opráv týchto nefyziologických konformácií (misfoldíngs) sa vyšetrovatelia pokúšali používať rôzne molekuly. Zistilo sa, že vysoké koncentrácie glycerolu, dimetylsulfoxidu (DMSO),trimetylamín-N-oxidu (TMAO) alebo deuterovanej vody potláčajú degradačnú cestu a zvyšujú intracelulárny pohyb mutovaného proteínu pri viacerých ochoreniach (Brown et al., Cell Stress Chaperones 1996 1117-125 Burrows et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000 9721796-801). Tieto zlúčeniny sa považujú za nešpeciñcké chemické chaperóny podporujúce všeobecné Skladanie proteínu aj keď mechanizmus ich ñinkcíe je stále neznámy. Vysoké dávky tejtoskupiny zlúčenín potrebnej na dosiahnutie účinnosti robí ťažké alebo nevhodne ich klinicképoužitie aj keď sú užitočné pre biochemické vyšetrenie intracelulárnych porúch skladaniaproteínu. Týmto zlúčeninám tiež chýba špeciñcita.Predchádzajúce patenty a publikácie opisujú liečebnú stratégiu na záchranu endogénnych enzýmových proteínov, konkrétne nefyziologícky konformovaných lyzozomálnych enzýmov pred degradáciou mechanizmami na kontrolu kvality v ER. Táto stratégia používa reverzibilné kompetitívne inhibítory s malou molekulou špecifické pre defektné lyzozomálne enzýmy spojené s určitou lyzozomálnou poruchou. Stratégia je nasledujúca keďže sa mutantný enzýmový proteín zloží nesprávne V ER (Ishii et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 1996 220 812-815), normálna transportné. dráha enzýmového proteínu je spomalená (ER - Golgiho aparát- endozóm - lyzozóm) a proteín sa rýchle degraduje. Z tohto dôvodu funkčná zlúčenina, ktorá uľahčuje správne Skladanie mutantného proteínu, slúži ako miestne špecifický chaperón na podporu hladkého úniku mutantného proteínu pred systémom kontroly kvality ER. Vzhľadom k tomu, že je známe, že niektoré inhibítory enzýmu zaberajú katalytické centrum enzýmu, čo vedie k stabilizácii jeho konformácie in vitro, môžu sa tieto zvláštne chaperóny označiť ako aktívne miestne-špecifické chaperóny (active site-špecific chaperones, ASSC).Táto stratégie bola špecificky demonštrovaná pre enzýmy, ktoré sa podieľajú na poruchách ukladania lyzozómov V US patentoch č. 6274597, 6583158, 6589964 a 6599919, Fan et al a v patentovej prihláške USA sériového čísla 10/304396 podanej 26. novembra 2002, ktoré sú tu uvedené ako celok formou odkazov. Napríklad, derivát galaktózy s malou molekulou, 1 deoxygalaktonojirimycín (DGJ), silný kompetitívny inhibítor mutantného Fabryho enzýmu agalaktozidázy A (oi-Gal A), účinne zvýšil in vitro stabilitu mutantnej u-Gal A (R 30 lQ) pri neutrálnom pH a zvýšil aktivitu mutantného enzýmu v lymfoblastoch získaných od pacientov s Fabryho chorobou s R 30 lQ alebo Q 279 E mutáciou. Navyše, perorálne podávanie DGJ transgénnym myšiam s nadmemou expresiou mutantnej (R 30 lQ) a-Gal A viedlo k podstatnému zvýšeniu aktivity enzýmu v hlavných orgánoch (Fan et al., Nature Med. 1999 5 112-115). Úspešná záchrana zle zloženého proteínu závisí od dosiahnutia koncentrácie špecifického inhibítora in vivo, ktorá je nižšia, ako potrebná koncentrácia pre kompletnú inhibícíu enzýmu, na rozdiel od tzv. prístupu deprivácie substrátu, pri ktorom sú potrebné inhibičné koncentrácie enzýmu.Navyše okrem porúch ukladania lyzozómov, existuje teraz veľký a rozmanítý počet rôznych chorôb označovaných ako konformačné choroby, ktoré sú spôsobené existenciou inejako natívnej konformácie proteínu, čo môže viesť k spomaleniu transportu proteínu V ER a ku

MPK / Značky

MPK: A61K 9/00, A61K 38/47, A61K 31/445, A61K 31/46

Značky: kombinácia, terapie, liečenie, deficitom, spojených, proteínu, poruch

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/35-e19303-kombinacia-terapie-na-liecenie-poruch-spojenych-s-deficitom-proteinu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Kombinácia terapie na liečenie porúch spojených s deficitom proteínu</a>

Podobne patenty