Интерлейкинсодержащая композиция (варианты)

Интерлейкинсодержащая композиция (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к лекарственным препаратам иммуномодулирующего действия на основе интерлейкина-1.

Интерлейкин-1 (ИЛ-1) является индуцибельным белком, продукция которого осуществляется главным образом моноцитами и макрофагами (Кетлинский С.А. и др. Бюлл. экспер. биол. мед., 1988, №11, с.581; Симбирцев А.С.и др. Иммунология. 1995, №3, с.48). Синтез ИЛ-1 начинается в ответ на внедрение микроорганизмов либо при повреждении тканей и необходим для осуществления всего комплекса защитных реакций, именуемых острофазовым ответом (Dinarello, Rev. Inf. Dis.1984, V.6, Р.51).

Основное биологическое действие ИЛ-1 заключается в повышении иммунологической реактивности и в увеличении числа лейкоцитов крови за счет стимуляции костномозгового кроветворения. Эти биологические эффекты связаны с усилением пролиферации клеток-предшественников костного мозга, в частности, в результате индукции синтеза и усиления биологического действия колониестимулирующих факторов, а также стимуляции функциональной активности иммунокомпетентных клеток.

ИЛ-1 является полифункциональным цитокином, воздействующим путем связывания со специфическими рецепторами на многие клетки в составе различных органов. Кроме того, ИЛ-1 активирует функции лейкоцитов, изменяет продукцию белков острой фазы воспаления и содержание ионов металлов в плазме крови, воздействует на функции фибробластов и эндотелиальных клеток, влияет непосредственно на мозг, обеспечивая участие практически всех систем организма в защите от патогенов. Однако, в то же время ИЛ-1 вызывает увеличение активности ферментов из группы циклооксигеназ, что приводит к активизации синтеза клетками различных тканей простагландинов, а это, в свою очередь, вызывает подъем температуры тела, изменения сократимости гладкой мускулатуры, изменения микроциркуляции, отеки и другие проявления, которые при превышении физиологических концентраций ИЛ-1 в циркуляции могут привести к тяжелым осложнениям и клинически проявляются в виде лихорадки, боли и ломоты в суставах, чувства заложенности верхних дыхательных путей и т.д. Кроме того простагландины могут препятствовать размножению лимфоцитов и оказывать иммуносупрессивное действие.

С другой стороны, плейотропный тип биологического действия ИЛ-1 вызывает, кроме упомянутых эффектов, также активацию аллергического воспаления, в частности, путем усиления синтеза базофилами и тучными клетками гистамина и других биологически активных аминов, которые вызывают развитие и усиление аллергии после взаимодействия с H1 и Н2 рецепторами на клетках.

Таким образом, многогранное биологическое действие ИЛ-1 включает несколько составляющих, связанных с активацией различных внутриклеточных сигнальных систем, отдельные из которых связаны с развитием побочных реакций при лечебном использовании препаратов на основе ИЛ-1.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является медицинский препарат интерлейкина-1 (ИЛ-1), воздействующий на иммунную и кроветворную системы, содержащий действующее вещество - генноинженерный интерлейкин-1 бета (RU 2128706, 1999).

Указанный препарат, выпускаемый под названием «Беталейкин» применяется внутривенно или подкожно в качестве гемостимулирующего, иммуностимулирующего и радиозащитного средства.

Недостатком указанного препарата является недостаточная активность и стабильность препарата, а также наличие побочных эффектов, связанных с подъемом температуры тела и развитием гриппоподобного комплекса, ограничивающих возможности увеличения дозы препарата и расширения сферы его использования в медицине.

Задачей, решаемой авторами, являлось создание более эффективной и безопасной композиции, в частности без побочных эффектов, обусловленных повышением температуры и другими подобными явлениями, с хорошей толерантностью конечной формы и длительным сроком хранения. В рамках решения данной задачи исследовалось сочетанное действие интерлейкина с другими биологическими соединениями, в частности, с ингибиторами циклооксигеназ (ИЦОГ), такими как аспирин, диклофенак, ибупрофен, анальгин. Механизм действия указанной группы лекарственных средств связан с тем, что они представляют собой специфические ингибиторы внутриклеточных ферментов циклооксигеназ (ЦОГ) - ЦОГ-1 и ЦОГ-2, участвующих в образовании простагландинов (ПГ), в частности, ПГЕ2, образование которого приводит к повышению температуры тела и другим негативным явлениям. Ограничение синтеза ПГЕ2 при развитии воспаления и при стимуляции иммунного ответа предотвращает развитие лихорадки, повреждение эндотелия сосудов и усиливает противоопухолевую активность. Вместе с тем, как было обнаружено в ходе проведенных исследований, добавки некоторых ИЦОГ в композиции, содержащие интерлейкин, наряду с апирогенным эффектом, обеспечивают повышение активности и эффективности применения интерлейкина.

Технический результат был достигнут в результате использования одного из следующих вариантов.

По первому варианту предлагается использовать смесь интерлейкина и ингибитора циклооксигеназ (ИЦОГ), в соотношении масс. 0,0005-0,001 мг ИЛ-1: 50 мг ИЦОГ. Применяемый в композиции ИЛ-1 может быть различного происхождения, оптимальным исходя из экономических соображений является использование рекомбинантного ИЛ-1 бета генно-инженерного продукта, полученного культивированием бактерии Escherichia coli с последующим выделением его из культуральной жидкости, в частности, по технологии, созданной авторами и описанной в патентах RU 2045575, 1995 и RU 2234513, 2004.

В качестве ИЦОГ могут использоваться, в частности, диклофенак, аспирин, реопирин, ибупрофен, анальгин, парацетамол и другие вещества. Лучшие результаты достигались при использовании диклофенака в дозе 50 мг диклофенака на 0,0005-0,001 мг ИЛ-1.

Достигаемый при этом биологический эффект достигается за счет блокирования ИЦОГ индукции синтеза эндогенных простагландинов и снижение их иммуносупрессивных свойств, что, как показали проведенные авторами эксперименты, приводит к усилению иммуностимулирующей активности вводимого в организм препарата ИЛ-1.

Наряду с использованием композиции по варианту 1, возможно введение в нее дополнительно фармацевтически приемлемых веществ, выполняющих служебные функции, таких как поливинилпирролидон, лактоза, человеческий сывороточный альбумин, которые применяются для улучшения внешнего вида препарата, выполнения стабилизирующих функций и упрощения процесса лиофильной сушки при изготовлении готовой лекарственной формы, расширения возможной области применения композиции.

В частности, в качестве подобной добавки перспективно использование цетиразина в количестве 5 мг на ампулу, содержащую смесь интерлейкина и ИЦОГ по варианту 1.

По второму варианту предлагается использовать смесь интерлейкина и диклофенака в соотношении масс. 0,0005-0,001 мг ИЛ-1: 50 мг диклофенака: 20 мкг-1 г вспомогательная добавка.

Композиции получают смешением ингредиентов ее состава в заданном соотношении.

Полученные композиции могут быть использованы в виде раствора, свечей, аэрозолей, мазей, кремов, гелей и других лекарственных форм для подкожного или внутривенного применения в виде раствора в изотоническом растворе хлорида натрия, дистиллированной воде, растворах глюкозы и других фармацевтически приемлемых жидкостях, а также для наружного или местного применения с целью лечения гнойно-воспалительных, инфекционных заболеваний, последствий травм, ожогов, нарушений костномозгового кроветворения после курсов радио- и химиотерапии, а также в качестве радиопротективного и радиомодифицирующего препарата. Сущность и промышленная применимость изобретения иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Получение композиции ИЛ-1 с диклофенаком. Для получения препарата в мерную емкость объемом 1.0 л помещают 1,0 мл водного раствора, содержащего 1,0 мг рекомбинантного ИЛ-1 бета, 0,5 л водного раствора, содержащего 50 г диклофенака, после чего доливают стерильной апирогенной водой до метки. Полученный раствор разливают во флаконы или ампулы емкостью 2 мл с помощью дозирующего устройства в количестве 1,0 мл, подвергают лиофильной сушке и герметично закрывают (флаконы) или запаивают (ампулы) в условиях соблюдения стерильности.

Пример 2. Лейкостимулирующее действие комбинированного препарата по примеру 1 при введении мышам.

Лейкостимулирующее действие композиции, полученной по примеру 1, по сравнению с исходным ИЛ-1 бета, было изучено на модели восстановления кроветворения, подавленного в результате введения мышам цитостатика циклофосфана. Циклофосфан вводился мышам линии С57 В1 (питомник «Рапполово») однократно внутрибрюшинно в дозе 150 мг/кг. ИЛ-1 бета вводился подкожно в дозе 5 мкг/кг 1 раз в сутки три дня подряд в физиологическом растворе, начиная с первых суток после введения циклофосфана. Композиция, содержавшая ИЛ-1 бета 5 мкг/кг и диклофенак 1 мг/кг, вводилась по той же схеме другой группе животных. Контрольная группа мышей получала физиологический раствор.

На 4 сутки после начала эксперимента у мышей из орбитального синуса забирали образцы периферической крови и изучали изменения содержания нейтрофильных гранулоцитов и их функциональную активность в тесте определения спонтанной и индуцированной зимозаном хемилюминесценции с использованием хемилюминометра Victor II. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Полученные данные указывают, что в группах мышей, получавших чистый ИЛ-1 бета и композицию ИЛ-1 бета с диклофенаком, наблюдается достоверно отличающееся от контрольной группы увеличение относительного и абсолютного числа лейкоцитов и усиление их функциональной активности.

При этом между двумя данными группами достоверных отличий не отмечено, что свидетельствует о том, что добавление диклофенака не влияет на гемостимулирующую активность ИЛ-1.

Таблица 1.Изменения количества и функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови мышей после введения циклофосфана, ИЛ-1 бета и комбинированного препарата ИЛ-1 бета с диклофенаком
Группы животных	Число нейтрофилов крови (М±m)	Хемилюминесценция(усл.ед.)
Относительное (%)	Абсолютное (×10-6)	Спонтанная	Индуцированная
Интактные	12,3±1,2*	1,08±0,41*	3,19±0,16*	852,8±97,1*
Циклофосфан	Контроль	5,0±0,6	OJ4±0,12	0,92±0,05	349,5±59,9
ИЛ-1 бета	12,8±2,1*	0,93±0,25*	1,42±0,07*	373,4±52,0
ИЛ-1 бета + диклофенак	13,2±2,2*	0,86±0,34*	1,47±0,05*	655,6±70,1**
Примечания: * - отличия с группой контроля достоверны, р<0,05** - отличия с группой ИЛ-1 бета достоверны, р<0,05

Пример 3. Получение комбинированного препарата ИЛ-1 с диклофенаком и цетиризином. Для получения препарата в мерную емкость объемом 1.0 л помещают 1,0 мл водного раствора, содержащего 1,0 мг Беталейкина, 0,5 л водного раствора, содержащего 50 г диклофенака, 50 мл водного раствора, содержащего 5 г цетиризина и 100 мг поливинилпирролидона, после чего доливают стерильной апирогенной водой до метки. Полученный раствор разливают во флаконы или ампулы емкостью 2 мл с помощью дозирующего устройства в количестве 1,0 мл, подвергают лиофильной сушке и герметично закрывают (флаконы) или запаивают (ампулы) в условиях соблюдения стерильности.

Пример 4. Иммуностимулирующее действие комбинированного препарата при введении мышам. Иммуностимулирующее действие препаратов после введения in vivo оценивали по способности вызывать активацию изолированных лимфоцитов селезенки в реакции бластной трансформации.

Мышам линии СВА (питомник «Рапполово») вводили однократно внутрибрюшинно препарат рекомбинантного ИЛ-1 альфа человека в дозе 1 мкг/кг массы. Второй группе животных вводили комбинированный препарат ИЛ-1 альфа 1 мкг/кг + диклофенак 1 мг/кг по примеру 1. Третьей группе животных вводили комбинированный препарат ИЛ-1 альфа 1 мкг/кг + диклофенак 1 мг/кг + цетиризин 0,1 мг/кг по примеру 3. Четвертой группе животных вводили комбинированный препарат ИЛ-1 альфа 1 мкг/кг + анальгин 5 мг/кг. Пятая контрольная группа животных получала физиологический раствор.

Через 24 часа животных умерщвляли дислокацией шейных позвонков и асептически извлекали селезенку. Для получения клеточных суспензий спленоцитов кусочки органа помещали в среду Игла и измельчали в стеклянном гомогенизаторе. Клеточную взвесь фильтровали через капроновый фильтр, эритроциты лизировали 0.83% раствором NH₄Cl, клетки отмывали, ресуспендировали в среде Игла, содержащей 1% эмбриональной телячьей сыворотки. Для постановки реакции бластной трансформации изолированные, как описано выше, лимфоциты селезенки мышей вносили в лунки планшетов в концентрации 0,2 млн на лунку. Для индукции пролиферации лимфоцитов селезенки мышей использовали конканавалин А в концентрации 0,5 мкг/мл. Планшеты с исследуемыми образцами культивировали в среде Игла с добавлением 2 мМ глутамина и 80 мкг/мл гентамицина в течение 72 часов при 37°С и 5% СО₂ в СО₂-инкубаторе. За 16 часов до окончания инкубации вносили ³H-тимидин в дозе 5 мкКи/мл. После завершения культивирования клетки снимали с помощью харвестра («Flow») на нитроцеллюлозные фильтры. Уровень бластной трансформации лимфоцитов в исследуемых образцах оценивали по интенсивности включения ³H-тимидина с помощью бета-счетчика («Rackbeta») и жидкостного сцинтиллятора и выражали в импульсах в минуту (имп/мин).

Для индукции синтеза ИЛ-12 изолированные, как описано выше, лимфоциты селезенки мышей вносили в лунки планшетов в концентрации 1,0 млн на лунку и добавляли конканавалин А в концентрации 5,0 мкг/мл. Планшеты с исследуемыми образцами культивировали в среде Игла с добавлением 1% эмбриональной телячьей сыворотки, 2 мМ глутамина и 80 мкг/мл гентамицина в течение 24 часов при 37°С и 5% СО₂ в СО₂-инкубаторе. Концентрацию ИЛ-12 в полученных супернатантах определяли с помощью иммуноферментного анализа с использованием тест-систем компании Sigma.

Результаты, приведенные в таблице 5, свидетельствуют, что все комбинированные препараты, имевшие в своем составе различные комбинации ИЛ-1 альфа с ИЦОГ и цетиризином, проявляли практически одинаковое лимфоцитактивирующее действие, превышающее действие чистого ИЛ-1.

Таблица 2
Влияние препаратов ИЛ-1 альфа на индуцированную конканавалином А пролиферацию изолированных лимфоцитов селезенки мышей СВА
Группы животных	Препараты	Уровень пролиферации лимфоцитов, имп./мин (М±m)
1	ИЛ-1 альфа	40763±1275*
2	ИЛ-1 альфа + диклофенак	48439±1088*
3	ИЛ-1 альфа + диклофенак + цетиризин	50464±1335*
4	ИЛ-1 альфа + анальгин	49126±978*
5	ИЛ-1 альфа + парацетамол	47979±905*
6	Контроль	22807±602
Примечания: * - отличия с группой контроля достоверны, р<0,05

Таблица 3
Влияние препаратов ИЛ-1 на индуцированную конканавалином А продукцию ИЛ-12 изолированными лимфоцитами селезенки мышей СВА
Группы животных	Концентрация ИЛ-12 (пг/мл)
Контроль	71,2±6,4
ИЛ-1 альфа	146,7±9,9*
ИЛ-1 альфа + диклофенак	208,8±14,3**
ИЛ-1 бета	162,3±8,6*
ИЛ-1 бета + аспирин + цетиризин	198,7±6,9**
ИЛ-1 бета + парацетамол	201,4±9,0**
ИЛ-1 бета + ибупрофен	190,5±8,1**
Примечания: * - отличия с группой контроля достоверны, р<0,05** - отличия с группой ИЛ-1 альфа достоверны, р<0,05

Из данных таблиц следует, что при добавлении блокаторов циклооксигеназы такой комбинированный препарат при использовании ИЛ-1 альфа и ИЛ-1 бета сохраняет гемостимулирующие свойства в полном объеме при введении экспериментальным животным in vivo. При этом иммуностимулирующее действие комбинированных препаратов при обоих вариантах их состава усиливается, судя по увеличению показателей индуцированной хемилюминесценции и показателей продукции одного из главных медиаторов клеточного иммунитета ИЛ-12 лимфоцитами селезенки при их активации митогенным лектином КонА (таблица 4). Видимо, это действие комбинированного препарата связано с блокированием синтеза простагландина Е2, обладающего иммуносупрессивным действием.

Пример 5. Получение комбинированного препарата ИЛ-1 с диклофенаком. Для получения препарата в мерную емкость объемом 1.0 л помещают 1,0 мл водного раствора, содержащего 1,0 мг интерлейкина-1 бета, 0,5 л водного раствора, содержащего 50 г диклофенака, 50 мл водного раствора, содержащего различные вспомогательные добавки, после чего доливают стерильной апирогенной водой до метки. Полученный раствор разливают во флаконы или ампулы емкостью 2 мл с помощью дозирующего устройства в количестве 1,0 мл, подвергают лиофильной сушке и герметично закрывают (флаконы) или запаивают (ампулы) в условиях соблюдения стерильности. Испытания проводят в соответствии с методикой примера 4. Состав и свойства полученных композиций приведены в таблице 4.

Пример 6. Получение композиций ИЛ-1 и ИЦОГ. Для получения препарата в мерную емкость объемом 1.0 л помещают 1,0 мл водного раствора, содержащего 0,5 мг рекомбинантного ИЛ-1 альфа, 0,5 л водного раствора, содержащего заданные количества ИЦОГ, после чего доливают стерильной апирогенной водой до метки. Полученный раствор разливают во флаконы или ампулы емкостью 2 мл с помощью дозирующего устройства в количестве 1,0 мл, подвергают лиофильной сушке и герметично закрывают (флаконы) или запаивают (ампулы) в условиях соблюдения стерильности. Испытания влияние состава препарата на иммуномодулирующую активность проводили в условиях примера 4. Состав и иммуномодулирующая активность полученных композиций приведены в таблице 4.

Пример 7. Исследование заявляемого препарата на пирогенность.

Испытания были проведены по стандартной методике определения пирогенности препаратов ИЛ-1, рекомендованной Фармакологическим Государственным комитетом РФ. Подготовку животных и проведение метода контроля осуществляют по ГФ XI, вып.2, с.183. Испытания проведены на кроликах массой 2,5 кг. При выборе тест-дозы ИЛ-1 исходили из максимальной суточной для человека, которая составляет 0,001 мг. Рекомбинантный ИЛ-1 бета в указанной дозе вводили в/в каждому из 3 кроликов, через 7 дней этим же кроликам вводили комбинированный препарат, содержащий 0,001 мг ИЛ-1 бета и 1,25 мг диклофенака. Измерение температуры после введения препаратов проводили ежечасно ректально с помощью электронного термометра, температура должна нормализоваться через 5 ч. Результаты исследования приведены в таблице 1. Как следует из данных, приведенных в табл.5, введение кроликам ИЛ-1 вызывает стандартное кратковременное повышение температуры тела. Однако введение той же дозы ИЛ-1 в комбинации с диклофенаком не вызывает увеличение температуры животных.

Приведенные данные свидетельствуют, что заявляемые композиции обладают повышенным иммуномодулирующим действием. При этом одновременно достигается апирогенный и антиаллергический эффекты, что расширяет возможности применения нового лекарственного препарата.

1. Интерлейкинсодержащая композиция на основе активного начала, содержащего интерлейкин-1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ингибитор циклооксигеназ, в массовом соотношении 0,0005-0,001 мг интерлейкина-1 на 50 мг ингибитора циклооксигеназ.

2. Интерлейкинсодержащая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ингибитора циклооксигеназ она содержит диклофенак.

3. Интерлейкинсодержащая композиция на основе активного начала, содержащего интерлейкин-1 и вспомогательных добавок, отличающаяся тем, что в качестве активного начала она дополнительно содержит ингибитор циклооксигеназ-диклофенак, в массовом соотношении 0,0005-0,001 мг интерлейкина-1:50 мг диклофенака: 20 мкг-1 г вспомогательной добавки.

4. Интерлейкинсодержащая композиция по п.3, отличающаяся тем, что в качестве активного начала она содержит поливинилпирролидон.

5. Интерлейкинсодержащая композиция по п.3, отличающаяся тем, что в качестве активного начала она содержит цетиризин.

6. Интерлейкинсодержащая композиция по п.5, отличающаяся тем, что она содержит цетиризин в дозе 5 мг на 0,0005-0,001 мг интерлейкина-1.