Жидкая композиция нейротоксина, стабилизированная триптофаном или тирозином
Группа изобретений относится к области медицины, а именно к жидкой композиции с эффектом защиты ботулинического нейротоксина от разрушения, содержащей ботулинический нейротоксин, поверхностно-активное вещество, аминокислоту, выбранную из триптофана и тирозина, буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, где указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8, и где указанная композиция не содержит белков животного происхождения, а также относится к применению жидкой композиции для лечения или профилактики мышечных заболеваний, нейромышечных заболеваний, неврологических заболеваний, офтальмологических заболеваний, болевых состояний, поддающихся лечению с помощью ботулинического нейротоксина, психологических расстройств, заболеваний суставов, воспалительных заболеваний, эндокринных нарушений или урологических заболеваний, также относится к применению жидкой композиции в эстетической медицине, а также относится к применению аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, для защиты ботулинического нейротоксина от разрушения в жидкой композиции, не содержащей белков животного происхождения и содержащей поверхностно-активное вещество и буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, при этом указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8. Группа изобретений обеспечивает достижение стабильности композиции в течение продолжительного времени. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к жидким композициям нейротоксинов, не содержащим животных белков. В частности, настоящее изобретение относится к жидким композициям ботулинического нейротоксина, не содержащим животных белков, стабилизированным небелковыми вспомогательными веществами.
Композиции нейротоксинов, описанные в данном контексте, могут применяться в терапии и, в частности, могут вводиться пациенту для достижения требуемого терапевтического или эстетического эффекта.
Предшествующий уровень техники
Клостридиальные нейротоксины, продуцируемые в природе штаммами клостридий, являются одними из самых токсичных биологических агентов, известных на сегодняшний день, и в то же время представляют собой мощное средство для лечения целого ряда нервно-мышечных расстройств и эндокринных нарушений, включая дистонию мышц шеи, мышечную спастичность, блефароспазм, гипергидроз или сиалорею. Они также находят применение в эстетической медицине для разглаживания морщин.
Для применения в качестве фармацевтического продукта композиция нейротоксина должна быть такой, чтобы ее можно было хранить без существенной потери активности нейротоксина.
Во всех разрешенных в настоящее время к применению композициях ботулинических нейротоксинов в качестве стабилизатора используют животный (в том числе, человеческий) белок, как правило, человеческий сывороточный альбумин (англ. HSA - human serum albumin).
Однако присутствие в фармацевтических композициях животных белков, таких как HSA, является нежелательным из-за риска, пусть даже минимального, случайной передачи пациенту переносимых животными инфекционных агентов, таких как прионы.
В данной области техники раскрыты не содержащие животных белков композиции ботулинического токсина. Например, в патентном документе
WO0158472 описаны лиофилизированные композиции, в которых для стабилизации ботулинического токсина используют полисахарид, такой как 2-гидроксиметилкрахмал. В патентном документе WO2005007185 описаны композиции, в которых для стабилизации ботулинического токсина используют поверхностно-активное вещество и смесь по меньшей мере двух аминокислот, выбранных из Glu и Gin или Asp и Asn.
Однако большинство композиций предшествующего уровня техники нестабильны в жидкой форме и поэтому хранятся в лиофилизированной или сублимированной форме. Такие композиции перед введением пациенту необходимо восстанавливать стерильным физиологическим раствором. Подобная стадия восстановления сопряжена с потерей времени врача, риском ошибки при разведении, а также с риском загрязнения во время процесса восстановления. Кроме того, поставщик ботулинического токсина должен обучить врачей, чтобы гарантировать, что стадия восстановления выполнена надлежащим образом.
Вследствие этого жидкие композиции являются предпочтительными, поскольку они избавляют врача от потери времени, позволяют исключить риск ошибки при разведении, риск загрязнения и необходимость в обеспечении обучения поставщиком.
Жидкие композиции, не содержащие HSA, описаны, например, в патентном документе WO2006005910, раскрывающем жидкие композиции ботулинического токсина, содержащие поверхностно-активное вещество, хлорид натрия и дисахарид. В патентном документе WO2009008595 раскрыты жидкие композиции ботулинического токсина, содержащие Полисорбат 20 и метионин.
Целью настоящего изобретения является обеспечение предпочтительных жидких композиций ботулинического нейротоксина, не содержащих животных белков, пригодных для хранения и для применения в терапии. В частности, стабилизирующая композиция должна поддерживать стабильность продукта, не должна содержать животных белков, а также должна быть пригодной для стабилизации нейротоксина, не содержащего комполексообразующих белков.
Краткое описание сущности изобретения
Первым аспектом настоящего изобретения является жидкая композиция, содержащая или по существу состоящая из белкового нейротоксина, поверхностно-активного вещества, аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, буфера, включающего ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, имеющая величину рН в диапазоне от 5,5 до 8, стабильная в течение продолжительного времени и не содержащая белков животного происхождения.
Другим аспектом является применение жидких композиций в соответствии с изобретением в терапии и/или в косметических средствах.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является использование аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, для защиты белкового нейротоксина от разрушения в жидкой композиции, не содержащей белков животного происхождения.
Подробное описание изобретения
Первым аспектом настоящего изобретения является жидкая композиция, содержащая или по существу состоящая из белкового нейротоксина, поверхностно-активного вещества, аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, буфера, включающего ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, имеющая величину рН в диапазоне от 5,5 до 8, стабильная в течение продолжительного времени и не содержащая белков животного происхождения.
Выражение "не содержащая животных белков" следует понимать как не содержащая белка животного, в том числе человеческого, происхождения.
Нейротоксин представляет собой вещество, воздействующее на нервную клетку и поражающее неврологическую функцию. К белковым нейротоксинам относятся ботулинические токсины (BoNT) и столбнячный токсин (TeNT). Предпочтительно белковый нейротоксин является ботулиническим нейротоксином.
Ботулинические нейротоксины представляют собой металлопротеазы с молекулярной массой 150 кДа, состоящие в их активной форме из легкой цепи (L) с молекулярной массой 50 кДа и тяжелой цепи (Н) с молекулярной массой 100 кДа, связанных дисульфидным мостиком. L цепь представляет собой цинк-протеазу, которая внутриклеточно расщепляет один из белков SNARE (англ. soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor - растворимый, чувствительный к N-этилмалеиду рецептор стыковочных белков), участвующих в опосредованном везикулами выделении нейротрансмиттеров, тем самым нарушая опосредуемые нейротрансмиттерами механизмы. Тяжелая цепь объединяет в себе два домена: N-концевой домен транслокации (HN) с молекулярной массой 50 кДа и С-концевой рецептор-связывающий домен (Нс) с молекулярной массой 50 кДа. Нс домен ботулинического нейротоксина содержит две различимые структурные единицы, называемые НСс и HCn доменами. Считается, что аминокислотные остатки, занятые в связывании с рецептором, расположены главным образом в НСс домене.
Ботулинические нейротоксины классифицируют по 7 антигенно различимым серотипам (от А до G). Примеры аминокислотных последовательностей для каждого серотипа обозначены в данном контексте как SEQ ID N0 с 1 по 7.
Различные домены для каждой из последовательностей могут быть, например, следующими.
Специалистам будет понятно, что могут быть некоторые изменения в каждом из доменов ботулинического нейротоксина.
BoNT воздействуют, например, на нервно-мышечный синапс, подавляя высвобождение ацетилхолина и, тем самым, препятствуя мышечному сокращению. Интоксикация нервных окончаний является обратимой и ее продолжительность варьируется для различных серотипов BoNT.
В природе BoNT продуцируется бактериями Clostridium botulinum и другими видами клостридий, такими как С. butyricum, С. baratii и С. argentinense, в составе мультибелковых комплексов, защищающих нейротоксин от протеолитического расщепления. Под "ботулиническим нейротоксином в форме комплекса" подразумевается ботулинический нейротоксин и один или более из белков, по своей природе являющихся частью таких мультибелковых комплексов (нейротоксин-ассоциированные белки или "NAP"). NAP состоят из нетоксических негемагглютинина (NTNH) и гемагглютининов (НА-17, НА-33 и НА-70). Под "ботулиническим нейротоксином высокой степени чистоты" подразумевается ботулинический нейротоксин, по существу не содержащий NAP.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином в форме комплекса. Согласно другому варианту осуществления, ботулинический нейротоксин представляет собой ботулинический нейротоксин высокой степени чистоты.
Способ получения BoNT посредством культивирования природных клостридиальных штаммов и очистки их в форме комплекса либо в особо чистой форме описаны, например, в работе Pickett, Andy "Botulinum toxin as a clinical product: manufacture and pharmacology (Ботулинический токсин как клинический продукт: получение и фармакологические характеристики)", Clinical Applications of Botulinum Neurotoxin (Клинические применения ботулинического нейротоксина). Springer New York, 2014, 7-49.
Особо чистый или по существу чистый ботулинический нейротоксин может быть получен из белкового комплекса, содержащего ботулинический токсин, например, с помощью способа, описанного в работе Current topics in Microbiology and Immunology (Актуальные темы в микробиологии и иммунологии)(1995), 195, р. 151-154.
В качестве альтернативы, ботулинический нейротоксин высокой степени чистоты может быть получен путем рекомбинантной экспрессии гена BoNT на гетерологичном хозяине, таком как Е. coli, с последующей очисткой от него.
Предпочтительно белковый нейротоксин является ботулиническим нейротоксином. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином в форме комплекса. Согласно другому варианту осуществления, ботулинический нейротоксин представляет собой ботулинический нейротоксин высокой степени чистоты.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином, очищенным из его природного клостридиального штамма. Согласно другому варианту осуществления, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином, получаемым рекомбинантно на гетерологичном хозяине, таком как Е. coli.
Согласно настоящему изобретению, ботулинический нейротоксин может быть BoNT серотипов А, В, С, D, Е, F или G.
Согласно настоящему изобретению, ботулинический нейротоксин может быть модифицированным ботулиническим нейротоксином. Согласно настоящему изобретению, "модифицироанный BoNT" означает BoNT, содержащий аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 50% идентичность последовательности с SEQ ID N0 1, 2, 3, 4, 5, 6 или 7. Предпочтительно модифицироанный BoNT имеет аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентичность последовательности с SEQ ID N0 1, 2, 3, 4, 5, 6 или 7. Предпочтительно модифицироанный BoNT представляет собой BoNT, чья аминокислотная последовательность отличается от SEQ ID NO 1, 2, 3, 4, 5, 6 или 7 менее чем на 600, 400, 200, 150, 100, 50 или 20 аминокислотных замен, делеций или вставок , например, на 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 или 1 аминокислотные замены, делеций или вставки.
Согласно настоящему изобретению, рекомбинантный ботулинический нейротоксин может быть химерным ботулиническим нейротоксином. Согласно настоящему изобретению, "химерный BoNT" состоит из L, HN, HCn и НСс доменов, не принадлежащих к одному и тому же серотипу. Например, химерный BoNT может состоять из L цепи одного серотипа и полной Н цепи (HN, HCn и НСс домены) другого серотипа. Химерный BoNT может также состоять из L цепи и HN домена ("LHN") одного серотипа и Нс домена (HCn и НСс) другого серотипа. Химерный BoNT может также состоять из L цепи и HN и HCn доменов ("расширенный LHN") одного серотипа и НСс домена другого серотипа.
В соответствии с изобретением, домен легкой цепи (L) может иметь аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90% или 95% идентичность последовательности с одной из следующих аминокислотных последовательностей и сохраняющую способность расщеплять один из белков SNARE, участвующих в выделении опосредованного везикулой нейротрансмиттера:
• аминокислота 1-448 последовательности SEQ ID N0 1,
• аминокислота 1-440 последовательности SEQ ID NO 2,
• аминокислота 1-441 последовательности SEQ ID NO 3,
• аминокислота 1-445 последовательности SEQ ID NO 4,
• аминокислота 1-422 последовательности SEQ ID NO 5,
• аминокислота 1-439 последовательности SEQ ID NO 6,
• аминокислота 1-441 последовательности SEQ ID NO 7.
В соответствии с изобретением, HN домен может иметь аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90% или 95% идентичность последовательности с одной из следующих аминокислотных последовательностей и сохраняющую способность транслокации:
• аминокислота 449-871 последовательности SEQ ID NO 1,
• аминокислота 441-858 последовательности SEQ ID NO 2,
• аминокислота 442-866 последовательности SEQ ID NO 3,
• аминокислота 446-862 последовательности SEQ ID NO 4,
• аминокислота 423-845 последовательности SEQ ID NO 5,
• аминокислота 440-864 последовательности SEQ ID NO 6,
• аминокислота 442-863 последовательности SEQ ID NO 7.
В соответствии с изобретением, Нс домен может иметь аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 50%, предпочтительно, по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90% или 95% идентичность последовательности с одной из следующих аминокислотных последовательностей и сохраняющую способность связываться с нервно-мышечной клеткой:
• аминокислота 872-1296 последовательности SEQ ID NO 1,
• аминокислота 859-1291 последовательности SEQ ID NO 2,
• аминокислота 867-1291 последовательности SEQ ID NO 3,
• аминокислота 863-1276 последовательности SEQ ID NO 4,
• аминокислота 846-1252 последовательности SEQ ID NO 5,
• аминокислота 865-1274 последовательности SEQ ID NO 6,
• аминокислота 864-1297 последовательности SEQ ID NO 7.
В соответствии с изобретением, НСс домен может иметь аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 60%, 70%, 80%, 90% или 95% идентичность последовательности с одной из следующих аминокислотных последовательностей и сохраняющую способность связываться с нервно-мышечной клеткой:
• аминокислота 1111-1296 последовательности SEQ ID NO 1,
• аминокислота 1098-1291 последовательности SEQ ID NO 2,
• аминокислота 1112-1291 последовательности SEQ ID NO 3,
• аминокислота 1099-1276 последовательности SEQ ID NO 4,
• аминокислота 1086-1252 последовательности SEQ ID NO 5,
• аминокислота 1106-1274 последовательности SEQ ID NO 6,
• аминокислота 1106-1297 последовательности SEQ ID NO 7.
Указанные выше эталонные последовательности следует рассматривать как направляющие, поскольку в зависимости от подсеротипов могут иметь место незначительные изменения.
"Процент идентичности последовательностей" между двумя или более последовательностями нуклеиновых кислот или аминокислотными последовательностями является функцией числа идентичных нуклеотидов / аминокислот в идентичных положениях для выравненных последовательностей. Таким образом, % идентичности можно рассчитать как число идентичных нуклеотидов / аминокислот в каждом положении при выравнивании, поделенное на общее число нуклеотидов / аминокислот в выравненной последовательности, и умноженное на 100. При вычислении % идентичности последовательностей могут также учитываться число гэпов и длина каждого гэпа, вводимого для оптимизации выравнивания двух или более последовательностей. Сравнение последовательностей и определение процента идентичности между двумя или более последовательностями может быть выполнено с использованием конкретных математических алгоритмов, таких как BLAST, хорошо знакомых специалистам.
Поверхностно-активные вещества (или поверхностно-активные агенты) представляют собой соединения, способные снижать поверхностное натяжение между жидкостью и твердым веществом или между двумя жидкостями.
Поверхностно-активные вещества могут быть неионными, анионными, катионными или амфотерными. В композициях в соответствии с изобретением поверхностно-активное вещество предпочтительно является неионным поверхностно-активным веществом. Неионные поверхностно-активные вещества включают простые алкиловые эфиры полиоксиэтилена, такие как простой монододециловый эфир октаэтиленгликоля или простой монододециловый эфир пентаэтиленгликоля; простые алкиловые эфиры полиоксипропиленгликоля; простые алкиловые эфиры глюкозидов, такие как децилглюкозид, лаурилглюкозид или октилглюкозид; простые октилфеноловые эфиры полиоксиэтиленгликоля, такие как Triton Х-100; простые алкилфеноловые эфиры полиоксиэтиленгликоля, такие как Nonoxynol-9; сложные алкиловые эфиры глицерина, такие как глицериллаурат; сложные алкиловые эфиры полиоксиэтиленгликольсорбитана, такие как полисорбаты; сложные алкиловые эфиры сорбитана, такие как Spans; кокамид МЭА, кокамид ДЭА; додецилдиметиламиноксид; блоксополимеры полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля, такие как полоксамеры; полиэтоксилированный таловый амин (англ. РОЕА).
Согласно предпочтительному варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит неионное поверхностно-активное вещество, представляющее собой полисорбат, предпочтительно Полисорбат 20 (PS20), Полисорбат 60 (PS60) или Полисорбат 80 (PS80). Наиболее предпочтительно неионное поверхностно-активное вещество представляет собой PS80. В случае, если поверхностно-активное вещество представляет собой полисорбат, его концентрация предпочтительно составляет от 0,001% до 15 об.%, более предпочтительно от 0,005 до 2 об.%, более предпочтительно от 0,01 до 1% например, 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5 или 1 об.%. Согласно одному из вариантов осуществления, поверхностно-активное вещество представляет собой PS80 в концентрации от 0,05 до 0,2 об.%, например, приблизительно 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,10, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19 или 0,20 об.%.
PS20 имеет плотность приблизительно 1,1 г/мл. PS60 имеет плотность приблизительно 1,044 г/мл. PS80 имеет плотность приблизительно от 1,06 до 1,09 г/мл.
Считается, что полисорбаты образуют мицеллы и предотвращают адсорбцию белков поверхностями и агрегацию белков. Не желая быть связанными теорией, можно предположить, что при разложении/окислении полисорбаты могут образовывать перекиси и кислоты, способные влиять на стабильность белков. Поэтому считается предпочтительным, чтобы концентрация полисорбата в композиции продукта была как можно ниже. Таким образом, считается предпочтительным, чтобы концентрация полисорбата не более чем в 200 превышала его критическую мицеллярную концентрацию (англ. CMC), более предпочтительно она не должна превышать более чем в 100, 50, 20, 10 или 5 раз свою CMC.
Для PS20 (Mw 1227,5 г/моль) величина CMC составляет приблизительно 8x10"5 М при температуре 21 °С, то есть приблизительно 0,01 (мас./об.)%.
Для PS60 (Mw 1309 г/моль) величина CMC составляет приблизительно 21х10"6 М при температуре 21°С, то есть приблизительно 0,003 (мас./об.)%.
Для PS80 (Mw 1310 г/моль) величина CMC составляет приблизительно 12x10"6 М при температуре 21 °С, то есть приблизительно 0,002 (мас./об.)%.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, концентрация полисорбата в 1-200 раз превышает его CMC при данной температуре, например, при температуре приблизительно 21 °С, предпочтительно в 2-100 раз превышает его CMC, например, приблизительно в 20 или 50 раз превышает его CMC.
Жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит аминокислоту, являющуюся триптофаном или тирозином. Не желая быть связанными теорией, можно предположить, что триптофан или тирозин могут предотвращать окисление активного белка, делающее его нефункциональным. В действительности, считается, что аминокислота, добавленная в молярном избытке по отношению к нейротоксину, будет окисляться в первую очередь, сохраняя нейротоксин. Можно также предположить, что триптофан или тирозин могут нейтрализовать реакционноспособные продукты разложения поверхностно-активных веществ, таких как полисорбаты.
Предпочтительно аминокислота является триптофаном. Более предпочтительно аминокислота является L-триптофаном.
Концентрация аминокислоты предпочтительно составляет приблизительно от 0,1 до 5 мг/мл, более предпочтительно от 0,1 до 5 мг/мл, от 0,25 до 3 мг/мл, например, приблизительно 0,25, 0,5, 1, 1,5, 2 или 3 мг/мл.
Композиция в соответствии с изобретением содержит буфер, включающий ионы натрия, хлорид- и фосфат-ионы. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что буферы, не содержащие ионов натрия, хлорид- и фосфат-ионов, снижали стабильность токсина. Предпочтительно буфер также содержит ионы калия.
Буфер может быть получен, например, объединением солей хлорида натрия, хлорида калия и фосфата натрия. Концентрация хлорида натрия предпочтительно составляет от 10 до 500 мМ, предпочтительно приблизительно от 25 до 300 мМ, например, приблизительно 25, 50, 75, 100, 140, 150, 200, 250 или 300 мМ.
Концентрация фосфата натрия предпочтительно составляет от 1 до 100 мМ, предпочтительно от 2 до 50 мМ, например, приблизительно 2, 5, 10, 20, 30, 40 или 50 мМ.
Концентрация хлорида калия предпочтительно составляет от 1 до 50 мМ, предпочтительно от 1 до 10 мМ, например, приблизительно 1, 2, 3, 4, 5 или 10 мМ.
Композиция в соответствии с изобретением имеет величину рН в диапазоне от 5,5 до 8. Согласно предпочтительному варианту осуществления, величина рН лежит в диапазоне от 6,0 до 7,5, например, составляет приблизительно 6,3, 6,35, 6,4, 6,45, 6,5, 6,55, 6,6, 6,65, 6,7, 6,75, 6,8, 6,85, 6,9, 6,95, 7,0, 7,05, 7,1, 7,15, 7,2, 7,25, 7,3, 7,35, 7,4, 7,45 или 7,5. Предпочтительно величина рН отличается не более, чем на одну единицу от физиологического значения рН (которое составляет приблизительно 7,4).
Композиция в соответствии с изобретением является жидкой. Композиция предпочтительно содержит водный разбавитель, более предпочтительно воду, например, стерильную воду, воду для инъекций, очищенную воду, стерильную воду для инъекций.
Предпочтительно композиция является изотонической и подходит для инъекции пациенту, в частности, пациенту человеку.
Количество ботулинического нейротоксина обычно выражают в мышиных единицах LD50 (летальная доза для 50% животных), определяемых как средняя летальная доза при внутрибрюшинном введении мышам.
Мышиная единица LD50 (MLD50) для ботулинических токсинов не является стандартизированной единицей. В действительности, анализы, используемые разными производителями зарегистрированных для продажи токсинов различаются, в частности, выбором буфера для разведения. Например, в тесте, применяемом для Dysport®, используется желатин-фосфатный буфер, тогда как в анализе, применяемом для BOTOX®, в качестве разбавителя используется солевой раствор. Можно предположить, что желатиновые буферы защищают токсин при высоких разведениях, используемых при анализах LD50. Напротив, использование в качестве разбавителя солевого раствора, как полагают, приводит к некоторой потере эффективности. Этим можно объяснить, почему при тестировании с помощью анализа, применяемого для Dysport®, одна единица BOTOX® была эквивалентна приблизительно трем единицам Dysport (Straughan, D. W., 2006, ATLA 34(3), 305-313; Hambleton и Pickett, Hambleton, P. и A. M. Pickett, 1994, Journal of the Royal Society of Medicine 87,11: 719).
Предпочтительно буфер для разведения, используемый для определения мышиной LD50, является желатин-фосфатным буфером. Например, мышиная LD50 может быть определена, как описано в работе Hambleton, P. et al. Production, purification and toxoiding of Clostridium botulinum type A toxin (Образование, очистка и токсоидирование токсина Clostridium botulinum типа А). Eds. G. Е. Jr Lewis, P. S. Angel. Academic Press, Inc., New York, USA, 1981, p. 248. Вкратце, образцы ботулинического токсина серийно разводят в буфере, содержащем 0,2% (мас./об.) желатина и 0.07М Na2HP04 при рН 6,5. Группам мышей (например, от 4 до 8 мышей в группе) весом приблизительно по 20 г вводят внутрибрюшинно образец разбавленного токсина (например, по 0,5 мл каждому животному). Группы разведения, например, 5 групп разведения, выбирают таким образом, чтобы они включали дозу 50% летального исхода. За мышами наблюдают в течение 96 часов и оценивают 50% мышиную летальную дозу (MLD50).
Композиция в соответствии с изобретением предпочтительно содержит от 4 до 10000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл, более предпочтительно от 10 до 2000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл, например, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 или 1500 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл.
Количество ботулинического нейротоксина также может быть выражено в нг. Композиция в соответствии с изобретением предпочтительно содержит приблизительно от 0,01 до 75 нг ботулинического нейротоксина на 1 мл, более предпочтительно приблизительно от 0,03 до 20 нг ботулинического нейротоксина на 1 мл, более предпочтительно приблизительно от 0,1 до 15 нг ботулинического нейротоксина на 1 мл, например, приблизительно 0,15, 0,3, 0,5, 0,75, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 нг ботулинического нейротоксина на 1 мл.
Композиция в соответствии с изобретением не содержит животных белков. В частности, композиции в соответствии с изобретением не содержат альбумина и, в частности, не содержат человеческого сывороточного альбумина. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением не содержит животных продуктов, что означает, что она не содержит компонентов животного (в том числе человеческого) происхождения. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением не содержит белка, отличного от белкового нейротоксина. Согласно другому варианту осуществления, композиция в соответствии с изобретением не содержит белка, отличного от белкового нейротоксина и одного или более NAP (нейротоксин-ассоциированных белков). Во избежание недоразумений следует отметить, что аминокислоты не являются белками.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, композиция не содержит сахаридов, в том числе моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.
Жидкая композиция в соответствии с изобретением стабильна в течение продолжительного времени. Например, она стабильна в течение 2 месяцев при температуре от 2 до 8°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 3 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно предпочтительному варианту осуществления, она стабильна в течение 6 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 12 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 18 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 24 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 36 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 3 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 6 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 2 месяцев при температуре 37°С.
Жидкую композицию в соответствии с изобретением предпочтительно хранят при температуре от 0° до 30°С. Согласно предпочтительному варианту осуществления, ее хранят при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно другому варианту осуществления, ее хранят при комнатной температуре. Предпочтительно композицию не замораживают.
Стабильность можно оценить посредством сравнения активности ботулинического нейротоксина в течение некоторого времени. Активность ботулинического нейротоксина может относиться к способности активности ботулинического нейротоксина связываться с его рецептором-мишенью на клетке, транслоцировать легкую цепь в клетку и/или расщеплять его мишени -белки SNARE.
Способы измерения активности ботулинического нейротоксина хорошо известны в данной области техники. Активность ботулинического нейротоксина может быть оценена, например, при помощи теста летальности мышей (LD50), как описано выше, с помощью анализа на основе мышечной ткани, такого как мышиный гемидиафрагмальный тест (например, как описано в работе Bigalke, Н. and Rummel A., Toxins 7,12 (2015):4895-4905), с использованием клеточного анализа (например, как описано в работах WO201349508 или WO2012166943) или анализа внеклеточной протеолитической активности, такого как BoTest® (набор для обнаружения ботулинического нейротоксина, доступный из компании BioSentinel Inc.).
Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более определенного процента активности в течение данного периода времени и при данной температуре.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 30% внеклеточной протеолитической активности в течение 3, 6, 12, 18, 24 или 36 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, потеря не более 30% внеклеточной протеолитической активности в течение 6 месяцев при температуре 5°С. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 20% внеклеточной протеолитической активности в течение 3 месяцев при температуре 5°С, более предпочтительно в течение 6, 12, 18, 24 или 36 месяцев при температуре 5°С.
Согласно другому варианту осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 40% внеклеточной протеолитической активности в течение 3 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 30% внеклеточной протеолитической активности в течение 3 месяцев при температуре 25°С, более предпочтительно в течение 6 месяцев при температуре 25°С.
Согласно другому варианту осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 50% внеклеточной протеолитической активности в течение 2 месяцев при температуре 37°С. Внеклеточная протеолитическая активность может быть измерена с помощью анализа BoTest®.
Согласно одному из вариантов осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 30% в единицах MLD50 в течение 2, 3, 6, 12, 18, 24 или 36 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, потеря не более 30% в единицах MLD50 в течение 6 месяцев при температуре 5°С. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 20% в единицах MLD50 в течение 2 месяцев при температуре 5°С, более предпочтительно в течение 3, 6, 12, 18, 24 или 36 месяцев при температуре 5°С. Согласно другому варианту осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 40% в единицах MLD50 в течение 2 или 3 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С. Предпочтительно композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 30% в единицах MLD50 в течение 3 месяцев при температуре 25°С, более предпочтительно в течение 6 месяцев при температуре 25°С. Согласно другому варианту осуществления, композиция в соответствии с изобретением считается стабильной, если имеет место потеря не более 50% в единицах MLD50 в течение 2 месяцев при температуре 37°С. Единицы MLD50 могут быть измерены, как указано выше.
Жидкие композиции в соответствии с изобретением могут храниться в герметичных флаконах или шприцах, например, в стеклянных флаконах или шприцах, предпочтительно в стеклянных флаконах или шприцах типа 1 (или "нейтральных для организма (body neutral)"). Предпочтительно кислород во флаконе или шприце отсутствует либо присутствует в очень небольшом количестве. Флаконы или шприцы могут заполняться, например, в атмосфере с содержанием кислорода менее 100 м.д. (миллионные доли), предпочтительно менее 50 м.д., при этом в качестве защитной среды во флаконах может применяться газообразный азот. При использовании стеклянных флаконов они могут быть закрыты, например, пробками из хлорбутилового или бромбутилового каучука, в качестве которых могут применяться пробки с покрытием FluroTec®. Предпочтительно жидкие композиции в соответствии с изобретением хранят в стеклянных флаконах, закрытых пробками с покрытием FluroTec®.
Согласно одному из вариантов осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о от 4 до 10000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл,
о от 0,001 до 15 об.% полисорбата,
о от 0,1 до 5 мг/мл триптофана,
о от 10 до 500 мМ NaCI,
о от 1 до 50 мМ KCI,
о от 1 до 100 мМ фосфата натрия,
имеет величину рН от 5,5 до 8 и стабильна в течение 6 месяцев при температуре 5°С.
Согласно одному из вариантов осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о от 10 до 2000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл,
о от 0,005 до 2 об.% полисорбата, j
о от 0,1 до 5 мг/мл триптофана,
о от 25 до 300 мМ NaCI,
о от 1 до 10 мМ KCI,
о от 2 до 50 мМ фосфата натрия,
имеет величину рН от 6,0 до 7,5 и стабильна в течение 12 месяцев при температуре 5°С.
Согласно одному из вариантов осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о от 10 до 2000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл,
о от 0,05 до 0,2 об.% полисорбата 80,
о от 0,1 до 5 мг/мл триптофана,
о от 25 до 300 мМ NaCI,
о от 1 до 10 мМ KCI,
о от 2 до 50 мМ фосфата натрия,
имеет величину рН от 6,0 до 7,5 и стабильна в течение 12 месяцев при температуре 5°С.
Согласно одному из вариантов осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,2 об.% полисорбата 80,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,6.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксинп А,
о 0,04 об.% полисорбата 80,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,9.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина В,
о 0,25 об.% полисорбата 20,
о 4 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,4.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,01 об.% полисорбата 80,
о 0,25 мг/мл триптофана,
о 255 мМ NaCI,
о 2 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,2.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,01 об.% полисорбата 80,
о 0,25 мг/мл триптофана,
о 255 мМ NaCI,
о 10 мМ KCI,
о 50 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,3.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 1 об.% полисорбата 80,
о 0,25 мг/мл триптофана,
о 255 мм NaCI,
о 50 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,3.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 1 об.% полисорбата 80,
о 3 мг/мл триптофана,
о 255 мМ NaCI,
о 10 мМ KCI,
о 50 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,2.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,1 об.% полисорбата 80,
о 1,625 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,75.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,01 об.% полисорбата 80,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,75.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 0,1 об.% полисорбата 80,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,75.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина А,
о 1 об.% полисорбата 80,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 6,75.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина В,
о 15 об.% полисорбата 20,
о 1 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,4.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина В,
о 15 об.% полисорбата 20,
о 4 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,4.
Согласно другому варианту осуществления, жидкая композиция в соответствии с изобретением содержит или по существу состоит из:
о ботулинического нейротоксина В,
о 0,25 об.% полисорбата 20,
о 4 мг/мл триптофана,
о 140 мМ NaCI,
о 3 мМ KCI,
о 10 мМ фосфата натрия,
где величина рН указанной композиции составляет приблизительно 7,4.
Еще одним аспектом является применение жидких композиций в соответствии с изобретением в терапии.
Жидкие композиции в соответствии с изобретением могут применяться в терапии для лечения или профилактики мышечных заболеваний, нейромышечных заболеваний, неврологических заболеваний, офтальмологических нарушений, болевых состояний, психологических расстройств, заболеваний суставов, воспалительных заболеваний, эндокринных нарушений или урологических заболеваний.
Например, жидкие композиции в соответствии с изобретением могут применяться для лечения или профилактики заболевания, состояния или синдрома, выбранных из следующего перечня:
• офтальмологические нарушения, выбранные из группы, состоящей из блефароспазма, косоглазия (в том числе рестриктивного косоглазия или миогенного косоглазия), амблиопии, осциллопсии, защитного птоза, терапевтического птоза для защиты роговицы, нистагма, эзотропии, диплопии, энтропиона, ретракции века, орбитальной миопатии, гетерофории, сопутствующего смещения осей, несопутствующего смещения осей, первичной или вторичной эзотропии или экзотропии, межъядерной офтальмоплегии, косую девиацию, синдрома Дуэйна и ретракции верхнего века;
• двигательные расстройства, включая гемифациальный спазм, кривошею, мышечную спастичность у детей или взрослых (например, при церебральном параличе, после инсульта, рассеянном склерозе, у пациентов с черепно-мозговой травмой или травмой спинного мозга), идиопатические фокальные дистонии, ригидность мышц, писчий спазм, дистонию рук, паралич VI нерва, оромандибулярную дистонию, тремор головы, позднюю дискинезию, позднюю дистонию, профессиональные судороги (в том числе судорогу у музыкантов), паралич лицевого нерва, спазм сведения челюстей, лицевой спазм, синкинезию, тремор, первичный писчий тремор, миоклонию, синдром скованного человека, дистонию ступней, паралич лицевого нерва, синдром болезненности рук и движения пальцев, тиковые расстройства, дистонические тики, синдром Туретта, нейромиотонию, дрожь подбородка, паралич латеральной прямой мышцы, дистонический выворот ступни, дистонию челюсти, синдром кролика, мозжечковое дрожание, паралич III нерва, нистагм мягкого нёба, акатизию, мышечные судороги, паралич IV нерва, симптом "застывания" при ходьбе, дистонию мышц-разгибателей туловища, синкинезию после паралича лицевого нерва, вторичную дистонию, болезнь Паркинсона, хорею Хантингтона, эпилепсию, застойный период дистонии, лицевой столбняк, миокимию и доброкачественный синдром крампи-фасцикуляции;
• оториноларингологические заболевания, включая спастическую дисфонию, ушные заболевания, нарушение слуха, треск в ушах, шум в ушах, головокружение, синдром Меньера, дисфункцию улиткового нерва, заикание, перстнеглоточную дисфагию, бруксизм, закрытие гортани при хронической аспирации, гранулему голосовой складки, вентрикулярную дистонию, вентрикулярную дисфонию, мутационную дисфонию, тризм, храп, тремор голоса, аспирацию, дистонию с протрузией языка, небный тремор, глубокий прикус и дистонию мышц гортани; синдром первого кусания (First Bite Syndrome);
• нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта, включая ахалазию, анальную трещину, запор, дисфункцию височно-нижнечелюстного сустава, дисфункцию сфинктера Одди, стойкую гипертензию сфинктера Одди, нарушения кишечной мускулатуры, пуборектальный синдром, анизмус, спазм привратника желудка, дисфункцию жёлчного пузыря, дисфункцию двигательной активности желудочно-кишечного тракта или пищевода, диффузный спазм пищевода и парез желудка;
• заболевания мочеполовой системы, включая детрузорно-сфинктерную диссинергию, гиперрефлексию детрузора, нейрогенную дисфункцию мочевого пузыря (например, у пациентов с болезнью Паркинсона, спинномозговой травмой, инсультом или рассеянным склерозом), гиперактивный мочевой пузырь, нейрогенную сверхактивность детрузора, спазмы мочевого пузыря, недержание мочи, задержку мочеисипускания, гипертрофированную шейку пузыря, дисфункцию опорожнения, интерстициальный цистит, вагинизм, эндометриоз, тазовую боль, увеличение предстательной железы (доброкачественную гиперплазию предстательной железы), простатодинию, рак предстательной железы и приапизм;
• дерматологические заболевания, включая нарушения пролиферации клеток кожи, раневые дефекты кожного покрова, псориаз, розацеа, акне; редкие наследуемые кожные заболевания, такие как синдром Фокса-Фордайса или болезнь Хейли-Хейли; уменьшение келоидных и гипертрофических рубцов; уменьшение размера пор; воспалительные состояния кожи; болезненные воспалительные состояния кожи;
• болевые состояния, включая боль в спине (боль в верхней части спины, боль в пояснице), миофасциальный болевой синдром, головную боль напряжения, фибромиалгию, болевые синдромы, миалгию, мигрень, хлыстовую травму, боль в суставах, послеоперационную боль, боль, не связанную с мышечным спазмом, и боль, связанную с заболеваниями гладкой мускулатуры;
• воспалительные заболевания, включая панкреатит, нейрогенные воспалительные заболевания (в том числе подагра, тендинит, бурсит, дерматомиозит и анкилозирующий спондилит);
• секреторные заболевания, такие как избыточные секреции желёз, гипергидроз (в том числе гипергидроз подмышечной области, гипергидроз ладоней и синдром Фрея), гиперсаливация, сиалорея, бромидроз, повышенная секреция слизи, повышенное слезотечение, дисфункция голокринной железы; избыточное салоотделение;
• респираторные заболевания, включая риниты (в том числе аллергические риниты), ХОЗЛ (англ. COPD, Chronic Obstructive Pulmonary Disease - хроническое обструктивное заболевание легких), астму и туберкулез;
• гипертрофические заболевания, включая мышечную гипертрофию, гипертрофию жевательной мышцы, акромегалию и нейрогенную гипертрофию передней большеберцовой мышцы с миалгией;
• заболевания суставов, включая бурсит локтевого сустава ("теннисный" локоть) (или эпикондилит локтевого сустава), воспаление суставов, коксартроз, остеоартрит, патологию головки мышцы-вращателя плеча, ревматоиднй артрит и синдром канала запястья;
• эндокринные нарушения, такие как диабет 2-го типа, гиперглюкагонемия, гиперинсулинизм, гипоинсулинизм, гиперкалыдиемия, гипокальциемия, заболевания щитовидной железы (в том числе болезнь Грейвса, тиреоидит, тиреоидит Хашимото, гипертиреоз и гипотиреоз), заболевания паращитовидной железы (в том числе гиперпаратиреоз и гипопаратиреоз), синдром Кушинга и ожирение;
• аутоиммунные заболевания, такие как системная красная волчанка;
• пролиферативные заболевания, включая опухоли параганглиомы, рак предстательной железы и накостные опухоли;
• травматические повреждения, включая спортивные травмы, травмы мышц, повреждения сухожилий и переломы костей; и
• применение в ветеринарии (например, иммобилизация млекопитающих, колики у лошадей, ахалазия животных или мышечные спазмы животных).
Жидкие композиции в соответствии с изобретением также могут применяться в эстетической медицине (то есть для улучшения косметического внешнего вида), в частности, для лечения или профилактики появления морщин кожи, в частности, морщин лица, таких как межбровные морщины, морщины контура глаз, глабеллярные морщин, опущение уголков рта, морщины шеи (платизмальные тяжи), морщины подбородка (подбородочная мышца, "апельсиновая корка", подбородок с ямочкой), морщины лба, морщины типа "поцарапанной кожи", лифтинг носа или складки после сна. Согласно данному аспекту изобретения, субъект, подлежащий лечению или профилактике с целью улучшения косметического внешнего вида, предпочтительно не страдает каким-либо из заболеваний, состояний или синдромов, описанных выше. Более предпочтительно указанный субъект является здоровым субъектом (то есть не страдающим каким-либо заболеванием, состоянием или синдромом).
Жидкие композиции в соответствии с изобретением могут применяться в сочетании с другим терапевтическим соединением. Согласно одному из вариантов осуществления, жидкие композиции в соответствии с изобретением вводят в сочетании с обезболивающим соединением для устранения боли, в частности, в сочетании с опиоидным производным, таким как морфин, как описано в патентном документе W0 2007/144493, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки. Согласно другому варианту осуществления, жидкие композиции в соответствии с изобретением вводят в сочетании с гиалуроновой кислотой, например, для лечения рака предстательной железы, как описано в патентном документе WO 2015/0444416, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является использование аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, для защиты белкового нейротоксина от разрушения в жидкой композиции, не содержащей белков животного происхождения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, аминокислота является триптофаном, более предпочтительно L-триптофаном.
Предпочтительно белковый нейротоксин является ботулиническим нейротоксином. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином в форме комплекса. Согласно другому варианту осуществления, ботулинический нейротоксин представляет собой ботулинический нейротоксин высокой степени чистоты. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином, очищенным из его природного клостридиального штамма. Согласно другому варианту осуществления, ботулинический нейротоксин является ботулиническим нейротоксином, получаемым рекомбинантно на гетерологичном хозяине, таком как Е. coli. Согласно настоящему изобретению, ботулинический нейротоксин может быть BoNT серотипов А, В, С, D, Е, F или G. Согласно настоящему изобретению, ботулинический нейротоксин может быть модифицированным ботулиническим нейротоксином, как описано выше. Согласно настоящему изобретению, рекомбинантный ботулинический нейротоксин может быть химерным ботулиническим нейротоксином, как описано выше.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, аминокислоту используют в сочетании с поверхностно-активным веществом и буфером, включающим ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, при этом жидкая композиция имеет величину рН от 5,5 до 8. Предпочтительно поверхностно-активное вещество является неионным поверхностно-активным веществом, более предпочтительно полисорбатом, например, PS20, PS60 или PS80. Наиболее предпочтительно неионное поверхностно-активное вещество является PS80. Предпочтительно буфер также содержит ионы калия. Буфер может быть получен, например, объединением солей хлорида натрия, хлорида калия и фосфата натрия. Согласно предпочтительному варианту осуществления, величина рН лежит в диапазоне от 6,0 до 7,5, например, составляет 6,3, 6,35, 6,4, 6,45, 6,5, 6,55, 6,6, 6,65, 6,7, 6,75, 6,8, 6,85, 6,9, 6,95, 7,0, 7,05, 7,1, 7,15, 7,2, 7,25, 7,3, 7,35, 7,4, 7,45 или 7,5. Предпочтительно величина рН отличается не более, чем на одну единицу от физиологической рН (составляющей приблизительно 7,4).
Согласно предпочтительному варианту применения в соответствии с изобретением, жидкая композиция стабильна в течение 2 месяцев. Например, она стабильна в течение 2 месяцев при температуре от 2 до 8°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 3 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно предпочтительному варианту осуществления, она стабильна в течение 6 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 12 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 18 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 24 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 36 месяцев при температуре от 2 до 8°С, например, при температуре 5°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 3 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С. Согласно одному из вариантов осуществления, она стабильна в течение 6 месяцев при комнатной температуре, например, при температуре 25°С.
Описание примеров осуществления изобретения
1. Приготовление стабильных жидких композиций ботулинического токсина
типа а
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 15 нг/мл высокоочищенного BoNT/A, 15 об.% полисорбата 20, аминокислоту, выбранную из тирозина (Туг), триптофана (Тгр) и цистеина (Cys) или смеси метионина (Met), тирозина (Туг), триптофана (Тгр) и цистеина (Cys) (Sigma Aldrich), и фосфатно-солевой буфер (PBS из компании Calbiochem) (140 мМ NaCI, 10 мМ фосфата натрия и 3 мМ KCI с рН 7,4 при температуре 25°С), фильтровали при помощи фильтров из ПВДФ (поливинилиденфторида) с размером пор 0,22 мкм и хранили в силиконизированных стеклянных шприцах емкостью 2 мл в течение 6 дней при температуре 40°С, после чего для каждого препарата проводили тест для оценки эффективности.
При выполнении теста для оценки эффективности содержимое шприцов с препаратами переносили в стеклянные флаконы емкостью 2 мл (Chromacol, Gold) с крышками, содержащими мембрану из каучука, обработанного ПТФЭ (Chromacol), или в пластиковые микроцентрифужные пробирки емкостью 1,7 мкм (Axygen, Maximum Recovery), те и другие имеют низкую адсорбцию белка. После этого препараты разводили 0,9% раствором NaCI, содержащим 3% человеческого сывороточного альбумина (HSA). В тот же день, когда выполняли разведение, по 50 мкл образца каждого препарата вводили в икроножную мышцу мышей. За мышами наблюдали в течение 3 дней и регистрировали степень паралича.
Результаты представлены в Таблице 1. 
Было установлено, что тирозин и триптофан оказывают защитное действие против разложения BoNT/A. Было обнаружено, что триптофан обладает самым сильным защитным действием. Цистеин, а также смесь, содержащая все четыре аминокислоты, не оказывали защитного действия.
1. Приготовление стабильной жидкой композиции ботулинического токсина типа В
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 350 нг/мл высокоочищенного BoNT/B, 15 об.% полисорбата 20, аминокислоту, выбранную из тирозина (Туг), триптофана (Тгр) и цистеина (Cys) или смеси метионина (Met), тирозина (Туг), триптофана (Тгр) и цистеина (Cys), и фосфатно-солевой буфер (PBS), при рН 7,4, фильтровали при помощи фильтров с размером пор 0,22 мкм и хранили в силиконизированных стеклянных шприцах емкостью 2 мл в течение двух недель при температуре 40°С, после чего для каждого препарата проводили тест для оценки эффективности, как описано выше.
Результаты представлены в Таблице 2.
Было установлено, что тирозин и триптофан оказывают защитное действие против разложения BoNT/B. Цистеин, а также смесь, содержащая все четыре аминокислоты, также обладали защитным действием, но в меньшей степени.
2. Оценка различных концентраций триптофана и полисорбата 20
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие BoNT/A или BoNT/B высокой степени чистоты и различные концентрации полисорбата 20 (PS 20) и триптофана, и фосфатно-солевой буфер (PBS) при рН 7,4, фильтровали при помощи фильтров с размером пор 0,22 мкм и хранили в силиконизированных стеклянных шприцах емкостью 2 мл. Испытания эффективности в отношении паралича задней конечности проводили для каждого препарата, как описано выше.
Результаты представлены в Таблице 3.
Степень паралича (РА): 1. Затронуты пальцы ног; 2. Легкое онемение задней конечности; 3. Парализованы обе задние конечности; 4. Парализована задняя конечность; Элюирующий буфер от очистки (5): 50 мМ ацетата натрия, рН 4,5, с 0,2% (об./об.) полисорбата 20 и 400 мМ хлорида натрия. * возможно, произошло смешивание двух разведений BoNT/A при 25°С 8 мг/мл Тгр, 0,25 % полисорбата 20.
3. Оценка различных концентраций солей в препаратах BoNT/B
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 100 нг/мл высокоочищенного BoNT/B, полисорбат 20, триптофан от различных поставщиков аминокислот и буфер, выбранный из PBS с рН 7,4 (Calbiochem), 12 нМ фосфатного буфера с рН 7 (Apoteket) и 20 мМ ацетата натрия (NaAc) с рН 5,5 (NaAc фирмы Fluka и уксусная кислота фирмы Merck), фильтровали при помощи фильтров с размером пор 0,22 мкм и хранили в силиконизированных стеклянных шприцах емкостью 2 мл. Испытания эффективности в отношении паралича задней конечности проводили для каждого препарата, как описано выше.
Результаты представлены в Таблице 4.
1. Некоторая потеря функции; 2. Слабый паралич
Результаты показывают, что препараты, содержащие PBS буфер (включающий ионы натрия, хлорид-ионы, фосфат-ионы и ионы калия), по-видимому, играют определенную роль в стабильности ботулинического токсина.
4. Оценка различных стабилизаторов
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 15 нг/мл высокоочищенного BoNT/A, Полисорбат 20 (PS20) или Полисорбат 80 (PS80) или HSA, триптофан и PBS, фильтровали при помощи фильтров с размером пор 0,22 мкм и хранили в силиконизированных стеклянных шприцах емкостью 2 мл. Испытания эффективности в отношении паралича задней конечности проводили для каждого препарата, как описано выше.
Результаты представлены в Таблице 5.
1. Сильный паралич обеих задних конечностей; 2. Лапы расположены под углом; 3. Сильный паралич
5. Оценка различных композиций
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 10 нг/мл высокоочищенного BoNT/A, 0,25% PS80, 1 мг/мл триптофана и PBS, как описано выше. Величину рН доводили до 6,6 и 7,0 с помощью добавления HCI. Каждый из препаратов хранили в течение 5 недель при температуре 40°С.
Каждый из препаратов разбавляли 10-кратно и проводили испытания эффективности в отношении паралича задней конечности, как описано выше (0,05 нг на инъекцию). В обоих случаях паралич задней конечности наблюдался на 3 день. Паралич был более сильным при использовании препарата с величиной рН 6,6.
6. Оценка различных композиций
Готовили жидкие препараты ботулинического токсина, содержащие 0,3 нг/мл высокоочищенного BoNT/A, полисорбат, выбранный из PS20 и PS80, 1 мг/мл триптофана и 12 мМ PBS, при рН 7,4, как описано выше. Величину рН каждого препарата доводили до рН 6,6 или 6,9 с помощью добавления 1,2 М HCI.
Полисорбат 20 испытывали при одной концентрации, 0,2 (мас./об.)%, что соответствует примерно его 20-кратной CMC (критической мицеллярной концентрации, составляющей приблизительно 0,01 (мас./об.)% при температуре 21 °С). Полисорбат 80 испытывали при концентрациях 0,04 и 0,2 (мас./об.)%, что соответствует приблизительно его 20- и 100-кратной CMC (составляющей приблизительно 0,002 (мас./об.)% при температуре 21 °С).
По 0,5 мл каждого препарата заполняли в длинные стеклянные шприцы емкостью 1 мл (BD) и закрывали плунжером с фторуглеродным покрытием.
Эффективность определяли при помощи испытания в отношении паралича задней конечности у мышей, как описано выше.
Ни для одной из композиций не наблюдалось никакого снижения эффективности по истечении 6 месяцев хранения при температуре 5°С и после 25°С.
7. Оценка различных композиций
Готовили девятнадцать различных композиций, содержащих ботулинический нейротоксин типа А высокой степени очистки с различными концентрациями полисорбата 80, триптофана, фосфата натрия, хлорида натрия, хлорида калия и различными рН. Каждая композиция имела целевую номинальную эффективность 500 Ед/мл. Каждую композицию дегазировали, фильтровали через фильтр с размером пор 0,2 мкм и заполняли во флаконы. В качестве защитной атмосферы внутри флаконов использовали газообразный азот. Заполнение осуществляли в анаэробной камере. Каждую композицию в виде аликвот по 1 мкл в атмосфере азота заполняли в стеклянные флаконы емкостью 2 мл, закрывали пробками FluroTec®, запечатывали при помощи алюминиевых колпачков с отрывной накладкой и хранили в вертикальном положении.
Стабильность 19 композиций оценивали при температурах 5°С, 25°С и 37°С, используя для измерения эффективности набор BoTest® .
Для всех композиций раствор оставался прозрачным и, по большей части, бесцветным.
Концентрации вспомогательных веществ, тестируемые в данном исследовании, по-видимому, не влияют на величину рН композиций в тестируемом промежутке времени. Результаты эффективности представлены в Таблице 9.
Для нескольких композиций имела место потеря не более 30% эффективности в течение 6 месяцев при температуре 5°С и/или не более приблизительно 40% эффективности в течение 3 месяцев при температуре 25°С и/или не более приблизительно 50% активности в течение 2 месяцев при температуре 37°С .
8. Оценка PS 60
Готовили композицию, содержащую ботулинический нейротоксин типа А высокой степени очистки с 0,1% (об./об.) PS60, 1 мг/мл L-триптофана, 10 мМ фосфата натрия, 140 мМ хлорида натрия, 3 мМ хлорида калия и воду для инъекций. Величину рН с помощью HCI доводили до 6,75. Композиция имела целевую номинальную эффективность 100 Ед/мл. Композицию дегазировали, фильтровали через фильтры с размером пор 0,2 мкм и заполняли во флаконы
емкостью 2 мл в асептических условиях в анаэробной камере с атмосферой азота при объеме наполнения 1 мл. Во флаконах в качестве защитной атмосферы использовали газообразный азот. Флаконы закрывали пробками с покрытием FluroTec®, запечатывали при помощи алюминиевых колпачков с отрывной накладкой.
Эффективность с течением времени при температурах 37°С и 25°С определяли с помощью теста MLD50, как описано в данном контексте.
При температуре 37°С остаточная эффективность по истечении 9 недель составляла приблизительно от 50 до 55% от начальной эффективности.
При температуре 25°С остаточная эффективность по истечении 3 месяцев составляла приблизительно 80% от начальной эффективности.
1. Жидкая композиция с эффектом защиты ботулинического нейротоксина от разрушения, содержащая ботулинический нейротоксин, поверхностно-активное вещество, аминокислоту, выбранную из триптофана и тирозина, буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, где указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8, и где указанная композиция не содержит белков животного происхождения.
2. Жидкая композиция по п. 1, где указанная жидкая композиция стабильна в течение 2 месяцев при температуре от 2 до 8°C.
3. Жидкая композиция по п. 1 или 2, где поверхностно-активное вещество является неионным поверхностно-активным веществом.
4. Жидкая композиция по п. 3, где неионное поверхностно-активное вещество представляет собой полисорбат.
5. Жидкая композиция по п. 4, где полисорбат представляет собой Полисорбат 20, Полисорбат 60 или Полисорбат 80.
6. Жидкая композиция по любому из пп. 1-5, где аминокислота представляет собой триптофан.
7. Жидкая композиция по п. 6, где триптофан представляет собой L-триптофан.
8. Жидкая композиция по любому из пп. 1-7, где буфер дополнительно включает ионы калия.
9. Жидкая композиция по любому из пп. 1-8, где указанная композиция имеет величину pH от 6,0 до 7,5.
10. Жидкая композиция по любому из пп. 1-9, где не более 30% внеклеточной протеолитической активности теряется в течение 2, 3, 6, 12, 18, 24 или 36 месяцев при температуре 5°C.
11. Жидкая композиция по любому из пп. 1-10, где ботулинический нейротоксин выбран из природного ботулинического нейротоксина в форме комплекса, природного ботулинического нейротоксина высокой степени чистоты и рекомбинантного ботулинического нейротоксина; при этом природный ботулинический нейротоксин высокой степени чистоты представляет собой ботулинический нейротоксин, по существу не содержащий нейротоксин-ассоциированных белков (NAP).
12. Жидкая композиция по п. 11, где ботулинический нейротоксин представляет собой рекомбинантный ботулинический нейротоксин, выбранный из ботулинического нейротоксина типов A, B, C, D, E, F или G, модифицированного ботулинического нейротоксина и химерного ботулинического нейротоксина.
13. Жидкая композиция по любому из пп. 1-12, где указанная жидкая композиция содержит:
от 4 до 10000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл,
от 0,001 до 15 об.% полисорбата,
от 0,1 до 5 мг/мл триптофана,
от 10 до 500 мМ NaCl,
от 1 до 50 мМ KCl,
от 1 до 100 мМ фосфата натрия,
имеет величину pH в диапазоне от 5,5 до 8 и стабильна в течение 6 месяцев при температуре 5°C.
14. Жидкая композиция по п. 13, где указанная жидкая композиция содержит:
от 10 до 2000 единиц LD50 ботулинического нейротоксина на 1 мл,
от 0,05 до 0,2 об.% полисорбата 80,
от 0,1 до 5 мг/мл триптофана,
от 25 до 300 мМ NaCl,
от 1 до 10 мМ KCl,
от 2 до 50 мМ фосфата натрия,
имеет величину pH в диапазоне от 6,0 до 7,5 и стабильна в течение 12 месяцев при температуре 5°C.
15. Применение жидкой композиции для лечения или профилактики мышечных заболеваний, нейромышечных заболеваний, неврологических заболеваний, офтальмологических заболеваний, болевых состояний, поддающихся лечению с помощью ботулинического нейротоксина, психологических расстройств, заболеваний суставов, воспалительных заболеваний, эндокринных нарушений или урологических заболеваний; где указанная жидкая композиция содержит:
ботулинический нейротоксин, поверхностно-активное вещество, аминокислоту, выбранную из триптофана и тирозина, буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы,
где указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8, и 5
где указанная композиция не содержит белков животного происхождения.
16. Применение жидкой композиции по п. 15, где болевое состояние выбрано из группы, состоящей из боли в спине, миофасциальной боли, головной боли напряжения, фибромиалгии, болевых синдромов, миалгии, мигрени, хлыстовой травмы, боли в суставах, послеоперационной боли, боли, не связанной с мышечным спазмом, и боли, связанной с заболеваниями гладкой мускулатуры.
17. Применение жидкой композиции в эстетической медицине, где жидкая композиция содержит:
ботулинический нейротоксин, поверхностно-активное вещество, аминокислоту, выбранную из триптофана и тирозина, буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы,
где указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8, и
где указанная композиция не содержит белков животного происхождения.
18. Применение жидкой композиции по п. 17 в эстетической медицине для лечения или профилактики появления морщин кожи.
19. Применение жидкой композиции по п. 18 в эстетической медицине, где указанные морщины кожи включают морщины лица.
20. Применение жидкой композиции по п. 19 в эстетической медицине, где указанные морщины лица включают лицевые межбровные складки, морщины контура глаз, глабеллярные морщины, опущение уголков рта, морщины шеи, морщины подбородка, морщины лба, морщины типа “поцарапанной кожи”, лифтинг носа или складки после сна.
21. Применение жидкой композиции по п. 20 в эстетической медицине, где указанные морщины шеи представляют собой платизмальные тяжи; и/или где указанные морщины подбородка выбраны из группы, состоящей из подбородочной мышцы, “апельсиновой корки” и подбородка с ямочкой.
22. Применение аминокислоты, выбранной из триптофана и тирозина, для защиты ботулинического нейротоксина от разрушения в жидкой композиции, не содержащей белков животного происхождения и содержащей поверхностно-активное вещество и буфер, включающий ионы натрия, хлорид-ионы и фосфат-ионы, при этом указанная жидкая композиция имеет величину pH от 5,5 до 8.
23. Применение по п. 22, где аминокислота является триптофаном.
