Имплантация инкапсулированных биологических материалов для лечения заболеваний

Изобретение относится к области лекарственных средств, в частности к составам и способам лечения заболевания, в частности диабета, путем имплантации инкапсулирующих устройств, содержащих покрытие и клетки, при этом плотность клеток составляет по меньшей мере 100000 клеток/мл, а покрытие содержит акрилатный полиэтиленгликоль (PEG) высокой плотности с молекулярной массой от 900 до 3000 дальтон, а также сульфонированный сомономер. Кроме того, изобретение относится к способу получения указанного состава. Технический результат заключается в минимизации тканевого ответа, увеличению концентрации клеток и увеличению времени жизнеспособности клеток в указанных устройствах. 5 н. и 78 з.п. ф-лы, 34 ил., 8 табл.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Состав для клеточной терапии, содержащий:

инкапсулирующие устройства, содержащие покрытие и клетки, при этом указанный состав имеет плотность клеток по меньшей мере примерно 100000 клеток/мл, а указанное покрытие для инкапсулирующих устройств содержит акрилатный полиэтиленгликоль (PEG) высокой плотности с молекулярной массой от 900 до 3000 Д, а также сульфонированный сомономер.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что инкапсулирующие устройства представляют собой микрокапсулы.

3. Состав по п.2, отличающийся тем, что микрокапсулы представляют собой клеточные агрегаты с нанесенным конформным покрытием.

4. Состав по п.3, отличающийся тем, что клеточные агрегаты представляют собой панкреатические островки.

5. Состав по п.4, отличающийся тем, что плотность клеток составляет по меньшей мере 6000000 клеток/мл.

6. Состав по п.1, отличающийся тем, что клетку выбирают из группы, включающей неврологическую, сердечно-сосудистую, печеночную, эндокринную, кожную, кроветворную, иммунную, нейросекреторную, метаболическую, системную и генетическую клетку.

7. Состав по п.6, отличающийся тем, что клетку выбирают из группы, включающей аутологическую, аллогенную, ксеногенную и генетически модифицированную клетку.

8. Состав по п.7, отличающийся тем, что эндокринная клетка представляет собой клетку, вырабатывающую инсулин.

9. Состав по пп.1-8, предназначенный для лечения животного от заболевания или нарушения.

10. Состав по п.9, отличающийся тем, что заболевание или нарушение выбирают из группы, включающей неврологические, сердечно-сосудистые, печеночные, эндокринные, кожные, кроветворные, иммунные, нейросекреторные, метаболические, системные и генетические заболевания.

11. Состав по п.10, отличающийся тем, что эндокринное заболевание представляет собой диабет.

12. Состав по п.9, отличающийся тем, что указанное животное представляет собой человека.

13. Состав по п.9, отличающийся тем, что представляет собой состав для инъекций.

14. Состав по п.9, отличающийся тем, что предназначен для имплантации в сайт, выбранный из группы, включающей подкожный, внутримышечный, внутриорганный сайт, артериальные/венозные сосуды органа, спинномозговую жидкость и лимфатическую жидкость.

15. Состав по п.13, отличающийся тем, что состав для инъекций помещают в шприц.

16. Состав по п.9, отличающийся тем, что применяется в сочетании с иммунодепрессантом или противовоспалительным агентом.

17. Состав по п.16, отличающийся тем, что иммунодепрессант или противовоспалительный агент вводят в течение периода менее 6 мес, предпочтительно менее 1 мес.

18. Терапевтически эффективный состав, содержащий множество инкапсулирующих устройств, имеющих средний диаметр менее 400 мкм, при этом указанные инкапсулирующие устройства содержат инкапсулированные клетки в инкапсулирующем материале, указанный состав содержит по меньшей мере 500000 клеток/мл, а указанное покрытие для инкапсулирующих устройств содержит акрилатный PEG высокой плотности с молекулярной массой от 900 до 3000 Д, а также сульфонированный сомономер.

19. Терапевтически эффективный состав по п.18, отличающийся тем, что диаметр инкапсулирующего устройства составляет менее 300 мкм, предпочтительно менее 200 мкм, более предпочтительно менее 100 мкм, наиболее предпочтительно менее 50 мкм.

20. Состав по пп.18 и 19, предназначенный для лечения животного от заболевания или нарушения.

21. Состав по п.20, отличающийся тем, что заболевание или нарушение выбирают из группы, включающей неврологические, сердечно-сосудистые, печеночные, эндокринные, кожные, кроветворные, иммунные, нейросекреторные, метаболические, системные и генетические заболевания.

22. Состав по п.21, отличающийся тем, что эндокринное заболевание представляет собой диабет.

23. Состав по п.20, отличающийся тем, что указанное животное представляет собой человека.

24. Состав по п.20, отличающийся тем, что представляет собой состав для инъекций.

25. Состав по п.20, отличающийся тем, что предназначен для имплантации в сайт, выбранный из группы, включающей подкожный, внутримышечный, внутриорганный сайт, артериальные/венозные сосуды органа, спинномозговую жидкость и лимфатическую жидкость.

26. Состав по п.24, отличающийся тем, что состав для инъекций помещают в шприц.

27. Состав по п.20, отличающийся тем, что применяется в сочетании с иммунодепрессантом или противовоспалительным агентом.

28. Состав по п.27, отличающийся тем, что иммунодепрессант или противовоспалительный агент вводят в течение периода менее 6 мес, предпочтительно менее 1 мес.

29. Терапевтически эффективный состав, содержащий множество инкапсулирующих устройств, имеющих средний диаметр менее 400 мкм, при этом указанные инкапсулирующие устройства содержат инкапсулированные клетки в инкапсулирующем материале и в указанном составе отношение объема инкапсулирующего устройства к объему клеток составляет менее примерно 20:1, предпочтительно менее примерно 10:1, более предпочтительно менее примерно 2:1, а указанное покрытие для указанных инкапсулирующих устройств содержит акрилатный PEG высокой плотности с молекулярной массой от 900 до 3000 Д, а также сульфонированный сомономер.

30. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что полимеризуемый акрилатный PEG высокой плотности имеет молекулярную массу 1,1 кД.

31. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что сульфонированный сомономер выбирают из группы, включающей 2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновую кислоту, винилсульфоновую кислоту, 4-стиролсульфоновую кислоту, 3-сульфопропилакрилат, 3-сульфопропилметакрилат и n-винилмалеимидсульфонат.

32. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что содержит также сокатализатор, который выбирают из группы, включающей триэтаноламин, триэтиламин, этаноламин, N-метилдиэтаноламин, N,N-диметилбензиламин, дибензиламино, N-бензилэтаноламин, N-изопропилбензиламин, тетраметилэтилендиамин, персульфат калия, лизин, орнитин, гистидин и аргинин.

33. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что содержит также ускоритель, который выбирают из группы, включающей N-винилпирролидинон, 2-винилпиридин, 1-винилимидазол, 9-винилкарбазон, 9-винилкарбазол, акриловую кислоту, n-винилкапролактам, 2-аллил-2-метил-1,3-циклопентандион и 2-оксиэтилакрилат.

34. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что состав является биосовместимым с показателем биосовместимости по меньшей мере около 2 баллов.

35. Состав по п.34, отличающийся тем, что состав является биосовместимым с организмом млекопитающих.

36. Состав по п.35, отличающийся тем, что является биосовместимым с организмом человекообразных обезьян.

37. Состав по п.36, отличающийся тем, что является биосовместимым с организмом человека.

38. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что он обладает селективной проницаемостью.

39. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что обеспечивает клеточную функциональность с баллом по меньшей мере 2.

40. Состав по п.39, отличающийся тем, что обеспечивает функциональность клеток в организме млекопитающих.

41. Состав по п.40, отличающийся тем, что обеспечивает функциональность клеток в организме человекообразных обезьян.

42. Состав по п.41, отличающийся тем, что обеспечивает функциональность клеток в организме человека.

43. Состав по любому из пп.1, 18 или 29, отличающийся тем, что он способен к биологическому разложению.

44. Состав по п.43, отличающийся тем, что он биологически разлагается в организме человека.

45. Состав по п.29, предназначенный для лечения животного от заболевания или нарушения.

46. Состав по п.45, отличающийся тем, что заболевание или нарушение выбирают из группы, включающей неврологические, сердечно-сосудистые, печеночные, эндокринные, кожные, кроветворные, иммунные, нейросекреторные, метаболические, системные и генетические заболевания.

47. Состав по п.46, отличающийся тем, что эндокринное заболевание представляет собой диабет.

48. Состав по п.45, отличающийся тем, что указанное животное представляет собой человека.

49. Состав по п.45, отличающийся тем, что представляет собой состав для инъекций.

50. Состав по п.45, отличающийся тем, что предназначен для имплантации в сайт, выбранный из группы, включающей подкожный, внутримышечный, внутриорганный сайт, артериальные/венозные сосуды органа, спинномозговую жидкость и лимфатическую жидкость.

51. Состав по п.49, отличающийся тем, что состав для инъекций помещают в шприц.

52. Состав по п.45, отличающийся тем, что применяется в сочетании с иммунодепрессантом или противовоспалительным агентом.

53. Состав по п.52, отличающийся тем, что иммунодепрессант или противовоспалительный агент вводят в течение периода менее 6 мес, предпочтительно менее 1 мес.

54. Применение состава по пп.1-53 для получения имплантируемого медикамента, предназначенного для лечения заболевания или нарушения.

55. Применение по п.54, отличающееся тем, что заболевание или нарушение выбирают из группы, включающей неврологические, сердечно-сосудистые, печеночные, эндокринные, кожные, кроветворные, иммунные, нейросекреторные, метаболические, системные и генетические.

56. Применение по п.55, отличающееся тем, что эндокринное заболевание представляет собой диабет.

57. Применение по п.54, отличающееся тем, что состав применяют для лечения человека.

58. Применение по п.54, отличающееся тем, что медикамент представляет собой состав для инъекций.

59. Применение по п.54, отличающееся тем, что медикамент предназначен для имплантации в сайт, выбранный из группы, включающей подкожный, внутримышечный, внутриорганный сайт, артериальные/венозные сосуды органа, спинномозговую жидкость и лимфатическую жидкость.

60. Применение по п.58, отличающееся тем, что состав для инъекций помещают в шприц.

61. Применение по п.54, отличающееся тем, что указанный медикамент предназначен для совместного введения с иммунодепрессантом или противовоспалительным агентом.

62. Применение по п.61, отличающееся тем, что совместное введение иммунодепрессанта или противовоспалительного агента осуществляют менее 6 мес, предпочтительно менее 1 мес.

63. Способ инкапсулирования клеток, включающий:

a) добавление к указанным клеткам раствора, содержащего первый буфер;

b) центрифугирование указанных клеток с формированием пеллетированных клеток,

b) удаление супернатанта;

d) добавление к пеллетированным клеткам раствора, содержащего фотоинициирующий краситель, конъюгированный с материалом, адсорбирующим клетки;

e) ресуспендирование и инкубирование в течение продолжительного периода времени пеллетированных клеток с раствором, содержащим фотоинициирующий краситель, конъюгированный с материалом, адсорбирующим клетки;

f) центрифугирование смеси;

g) удаление раствора, содержащего фотоинициирующий краситель, конъюгированный с материалом, адсорбирующим клетки;

h) ресуспендирование пеллетированных клеток со вторым раствором, содержащим второй буфер;

i) центрифугирование и удаление второго буфера;

j) ресуспендирование и смешение клеток с раствором фотоактивного полимера, который содержит полимеризуемый акрилатный PEG высокой плотности, а также сульфонированный сомономер;

k) облучение ресуспендированных клеток с раствором фотоактивного полимера от источника энергии с образованием инкапсулированных клеток,

где указанные первый и второй буфер имеют концентрацию 1-200 мМ, предпочтительно 10-50 мМ, более предпочтительно 20 мМ.

64. Способ по п.63, отличающийся тем, что материал, адсорбирующий клетки, является поликатионным полимером.

65. Способ по п.64, отличающийся тем, что поликатионным полимером является РАМАМ Dendrimer.

66. Способ по п.64, отличающийся тем, что поликатионным полимером является полиэтиленимин.

67. Способ по п.63, отличающийся тем, что клетки представляют собой кластер клеток, вырабатывающих инсулин.

68. Способ по п.67, отличающийся тем, что клетка представляет собой клетку, вырабатывающую инсулин.

69. Способ по п.63, отличающийся тем, что инкапсулированные клетки представляют собой островковый аллотрансплантат с нанесенным конформным покрытием из полиэтилен гликоля (PEG).

70. Способ по п.63, отличающийся тем, что фотоинициатор выбирают из группы, включающей карбоксиэозин, этилэозин, эозин Y, флуоресцин, 2,2-диметокси, 2-фенилацетофенон, 2-метокси, 2-фенилацетофеноно, камфорхинон, бенгальский розовый, метиленовый синий, эритрозин, флоксин, тионин, рибофлавин или метиленовый зеленый.

71. Способ по п.63, отличающийся тем, что полимеризуемый акрилатный PEG высокой плотности имеет молекулярную массу, равную 1,1 кД.

72. Способ по п.63, отличающийся тем, что сульфонированный сомономер выбирают из группы, включающей 2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфоновую кислоту, винилсульфоновую кислоту, 4-стиролсульфоновую кислоту, 3-сульфопропилакрилат, 3-сульфопропилметакрилат и n-винилмалеимидсульфонат.

73. Способ по п.63, отличающийся тем, что раствор светочувствительного полимера содержит также сокатализатор, который выбирают из группы, включающей триэтаноламин, триэтиламин, этаноламин, N-метилдиэтаноламин, N,N-диметилбензиламин, дибензиламино, N-бензилэтаноламин, N-изопропилбензиламин, тетраметилэтилендиамин, персульфат калия, лизин, орнитин, гистидин и аргинин.

74. Способ по п.63, отличающийся тем, что раствор светочувствительного полимера содержит также ускоритель, который выбирают из группы, включающей N-винилпирролидинон, 2-винилпиридин, 1-винилимидазол, 9-винилкарбазон, 9-винилкарбазол, акриловую кислоту, n-винилкапролактам, 2-аллил-2-метил-1,3-циклопентандион и 2-оксиэтилакрилат.

75. Способ по п.63, отличающийся тем, что раствор светочувствительного полимера содержит также усилитель вязкости, который выбирают из группы, включающей природные и синтетические полимеры.

76. Способ по п.75, отличающийся тем, усилитель вязкости выбирают из группы, включающей PEG-триол с молекулярной массой 3,5 кД и PEG-диол с молекулярной массой 4 кД.

77. Способ по п.63, отличающийся тем, что раствор светочувствительного полимера содержит также агент, регулирующий плотность.

78. Способ по п.77, отличающийся тем, что агент, регулирующий плотность, выбирают из группы, включающей Nycodenz и Ficoll.

79. Способ по п.63, отличающийся тем, что раствор светочувствительного полимера содержит также буфер "Гуда" ("Good" buffer).

80. Способ по п.79, отличающийся тем, что буфер "Гуда" выбирают из группы, включающей HEPES (М-2-гидроксиэтилпиперазин-N-2-этансульфоновую кислоту) и MOPS (3-(n-морфолино)пропансульфоновую кислоту).

81. Способ по п.63, отличающийся тем, что источником энергии является аргоновый лазер.

82. Способ по п.63, отличающийся тем, что клетки выбирают из группы, включающей неврологические, сердечно-сосудистые, печеночные, эндокринные, кожные, кроветворные, иммунные, нейросекреторные, метаболические, системные и генетические клетки.

83. Способ по п.63, отличающийся тем, что клетки получают от животных подкласса Theria (настоящих зверей) класса млекопитающих.