RU2677264C1 - Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof - Google Patents
Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677264C1 RU2677264C1 RU2018119189A RU2018119189A RU2677264C1 RU 2677264 C1 RU2677264 C1 RU 2677264C1 RU 2018119189 A RU2018119189 A RU 2018119189A RU 2018119189 A RU2018119189 A RU 2018119189A RU 2677264 C1 RU2677264 C1 RU 2677264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- immunotoxin
- solution
- multiple sclerosis
- cells
- treatment
- Prior art date
Links
- 230000002637 immunotoxin Effects 0.000 title claims abstract description 91
- 229940051026 immunotoxin Drugs 0.000 title claims abstract description 91
- 239000002596 immunotoxin Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 231100000608 immunotoxin Toxicity 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 25
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 title description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 37
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 25
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims abstract description 17
- 108010022050 mistletoe lectin I Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 108010000123 Myelin-Oligodendrocyte Glycoprotein Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 102000002233 Myelin-Oligodendrocyte Glycoprotein Human genes 0.000 claims abstract description 7
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims abstract description 7
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 122
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 54
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 claims description 33
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 26
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 12
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 10
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003196 chaotropic effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 9
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 9
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 9
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 claims description 8
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 claims description 8
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims description 7
- 229960000789 guanidine hydrochloride Drugs 0.000 claims description 7
- PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N guanidinium chloride Chemical compound [Cl-].NC(N)=[NH2+] PJJJBBJSCAKJQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 sarcosyl Substances 0.000 claims description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 6
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 6
- 238000004153 renaturation Methods 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000701867 Enterobacteria phage T7 Species 0.000 claims description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 5
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 4
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 claims description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical group [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 3
- 229940009976 deoxycholate Drugs 0.000 claims description 3
- KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N deoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1CC2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000010076 replication Effects 0.000 claims description 3
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 2
- 102000004163 DNA-directed RNA polymerases Human genes 0.000 claims 1
- 108090000626 DNA-directed RNA polymerases Proteins 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 50
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 46
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 26
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 22
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 19
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 18
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 15
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 15
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 15
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 14
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 14
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 14
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 14
- 238000011161 development Methods 0.000 description 13
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 12
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 108010039491 Ricin Proteins 0.000 description 11
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 11
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 11
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 11
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 10
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 229960004641 rituximab Drugs 0.000 description 9
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 8
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- WYWHKKSPHMUBEB-UHFFFAOYSA-N tioguanine Chemical compound N1C(N)=NC(=S)C2=C1N=CN2 WYWHKKSPHMUBEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 7
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 201000002491 encephalomyelitis Diseases 0.000 description 7
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 7
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 7
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 7
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 6
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 5
- 208000007400 Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis Diseases 0.000 description 5
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 5
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 5
- LDCRTTXIJACKKU-ONEGZZNKSA-N dimethyl fumarate Chemical compound COC(=O)\C=C\C(=O)OC LDCRTTXIJACKKU-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 5
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 5
- 239000012137 tryptone Substances 0.000 description 5
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 5
- SGOOQMRIPALTEL-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-N,1-dimethyl-2-oxo-N-phenyl-3-quinolinecarboxamide Chemical compound OC=1C2=CC=CC=C2N(C)C(=O)C=1C(=O)N(C)C1=CC=CC=C1 SGOOQMRIPALTEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000032116 Autoimmune Experimental Encephalomyelitis Diseases 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 101150003028 Hprt1 gene Proteins 0.000 description 4
- 208000003455 anaphylaxis Diseases 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 4
- 239000012471 diafiltration solution Substances 0.000 description 4
- 229960004419 dimethyl fumarate Drugs 0.000 description 4
- 208000012997 experimental autoimmune encephalomyelitis Diseases 0.000 description 4
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 4
- 210000000548 hind-foot Anatomy 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 4
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 4
- 229960005027 natalizumab Drugs 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 4
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 4
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 4
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 229960003087 tioguanine Drugs 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108010072051 Glatiramer Acetate Proteins 0.000 description 3
- 102000003996 Interferon-beta Human genes 0.000 description 3
- 108090000467 Interferon-beta Proteins 0.000 description 3
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 3
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 206010053613 Type IV hypersensitivity reaction Diseases 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 3
- VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N alprazolam Chemical compound C12=CC(Cl)=CC=C2N2C(C)=NN=C2CN=C1C1=CC=CC=C1 VREFGVBLTWBCJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 3
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 229960001388 interferon-beta Drugs 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 3
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 229960003522 roquinimex Drugs 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005951 type IV hypersensitivity Effects 0.000 description 3
- 208000027930 type IV hypersensitivity disease Diseases 0.000 description 3
- 239000008215 water for injection Substances 0.000 description 3
- BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1,3-oxazole-4-carbaldehyde Chemical compound FC1=CC=CC(C=2OC=C(C=O)N=2)=C1 BDKLKNJTMLIAFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 206010002198 Anaphylactic reaction Diseases 0.000 description 2
- 206010002199 Anaphylactic shock Diseases 0.000 description 2
- 102100022005 B-lymphocyte antigen CD20 Human genes 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 108010053187 Diphtheria Toxin Proteins 0.000 description 2
- 102000016607 Diphtheria Toxin Human genes 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 2
- 241000672609 Escherichia coli BL21 Species 0.000 description 2
- 101000686777 Escherichia phage T7 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 101000897405 Homo sapiens B-lymphocyte antigen CD20 Proteins 0.000 description 2
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 2
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 2
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 description 2
- 102000018697 Membrane Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 2
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 2
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 2
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- 108700033844 Pseudomonas aeruginosa toxA Proteins 0.000 description 2
- 206010074268 Reproductive toxicity Diseases 0.000 description 2
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 2
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 102000011011 Sphingosine 1-phosphate receptors Human genes 0.000 description 2
- 108050001083 Sphingosine 1-phosphate receptors Proteins 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N adenyl group Chemical group N1=CN=C2N=CNC2=C1N GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 2
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000036783 anaphylactic response Effects 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 description 2
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 2
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007969 cellular immunity Effects 0.000 description 2
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 230000007665 chronic toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000160 chronic toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 229960000556 fingolimod Drugs 0.000 description 2
- KKGQTZUTZRNORY-UHFFFAOYSA-N fingolimod Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=C(CCC(N)(CO)CO)C=C1 KKGQTZUTZRNORY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 230000037433 frameshift Effects 0.000 description 2
- 231100000025 genetic toxicology Toxicity 0.000 description 2
- 230000001738 genotoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000004727 humoral immunity Effects 0.000 description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 2
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 2
- 230000003308 immunostimulating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 2
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 2
- 230000010189 intracellular transport Effects 0.000 description 2
- OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N kanamycin A sulfate Chemical compound OS(O)(=O)=O.O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N 0.000 description 2
- 229960002064 kanamycin sulfate Drugs 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- GKWPCEFFIHSJOE-UHFFFAOYSA-N laquinimod Chemical compound OC=1C2=C(Cl)C=CC=C2N(C)C(=O)C=1C(=O)N(CC)C1=CC=CC=C1 GKWPCEFFIHSJOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 2
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000243 mutagenic effect Toxicity 0.000 description 2
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 2
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000242 pagocytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 229940051173 recombinant immunotoxin Drugs 0.000 description 2
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007696 reproductive toxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000372 reproductive toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 229940087562 sodium acetate trihydrate Drugs 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 2
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- UTNUDOFZCWSZMS-YFHOEESVSA-N teriflunomide Chemical compound C\C(O)=C(/C#N)C(=O)NC1=CC=C(C(F)(F)F)C=C1 UTNUDOFZCWSZMS-YFHOEESVSA-N 0.000 description 2
- 229960000331 teriflunomide Drugs 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLOCGHYTXIINAI-XKUOMLDTSA-N (2s)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoic acid;(2s)-2-aminopentanedioic acid;(2s)-2-aminopropanoic acid;(2s)-2,6-diaminohexanoic acid Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 YLOCGHYTXIINAI-XKUOMLDTSA-N 0.000 description 1
- FZWBNHMXJMCXLU-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5-tetrahydroxy-6-[3,4,5-trihydroxy-6-[[3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxymethyl]oxan-2-yl]oxyhexanal Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O)O1 FZWBNHMXJMCXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010953 Ames test Methods 0.000 description 1
- 231100000039 Ames test Toxicity 0.000 description 1
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 1
- 208000037187 Autoimmune Experimental Neuritis Diseases 0.000 description 1
- 108091008875 B cell receptors Proteins 0.000 description 1
- 241000700198 Cavia Species 0.000 description 1
- 241000700112 Chinchilla Species 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTOAARAWEBMLNO-KVQBGUIXSA-N Cladribine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC(Cl)=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](CO)O1 PTOAARAWEBMLNO-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 1
- 206010011703 Cyanosis Diseases 0.000 description 1
- IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N D-Luciferin Chemical compound OC(=O)[C@H]1CSC(C=2SC3=CC=C(O)C=C3N=2)=N1 IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 230000033616 DNA repair Effects 0.000 description 1
- CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N Dehydro-luciferin Natural products OC(=O)C1=CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000016192 Demyelinating disease Diseases 0.000 description 1
- 206010012305 Demyelination Diseases 0.000 description 1
- 108010033174 Deoxycytidine kinase Proteins 0.000 description 1
- 102100029588 Deoxycytidine kinase Human genes 0.000 description 1
- 208000000059 Dyspnea Diseases 0.000 description 1
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 1
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001198387 Escherichia coli BL21(DE3) Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010087819 Fc receptors Proteins 0.000 description 1
- 102000009109 Fc receptors Human genes 0.000 description 1
- BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N Fivefly Luciferin Natural products OC(=O)C1CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010064571 Gene mutation Diseases 0.000 description 1
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 1
- 101001002657 Homo sapiens Interleukin-2 Proteins 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 102000018251 Hypoxanthine Phosphoribosyltransferase Human genes 0.000 description 1
- 108010091358 Hypoxanthine Phosphoribosyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 102000014150 Interferons Human genes 0.000 description 1
- 108010050904 Interferons Proteins 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 206010024769 Local reaction Diseases 0.000 description 1
- DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N Luciferin Natural products CCc1c(C)c(CC2NC(=O)C(=C2C=C)C)[nH]c1Cc3[nH]c4C(=C5/NC(CC(=O)O)C(C)C5CC(=O)O)CC(=O)c4c3C DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 108010083674 Myelin Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000006386 Myelin Proteins Human genes 0.000 description 1
- 231100000236 OECD 476 In vitro Mammalian Cell Gene Mutation Test Toxicity 0.000 description 1
- 231100000000 OECD 487 In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test Toxicity 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 102000002508 Peptide Elongation Factors Human genes 0.000 description 1
- 108010068204 Peptide Elongation Factors Proteins 0.000 description 1
- 108010081690 Pertussis Toxin Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 208000037062 Polyps Diseases 0.000 description 1
- 241000700157 Rattus norvegicus Species 0.000 description 1
- 208000004756 Respiratory Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 206010038678 Respiratory depression Diseases 0.000 description 1
- 235000004443 Ricinus communis Nutrition 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000006052 T cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 101710137500 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 238000012915 ThermoFluor method Methods 0.000 description 1
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 1
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- FHEAIOHRHQGZPC-KIWGSFCNSA-N acetic acid;(2s)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoic acid;(2s)-2-aminopentanedioic acid;(2s)-2-aminopropanoic acid;(2s)-2,6-diaminohexanoic acid Chemical compound CC(O)=O.C[C@H](N)C(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 FHEAIOHRHQGZPC-KIWGSFCNSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 231100000215 acute (single dose) toxicity testing Toxicity 0.000 description 1
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 210000004100 adrenal gland Anatomy 0.000 description 1
- 229960000548 alemtuzumab Drugs 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000012984 antibiotic solution Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 238000011888 autopsy Methods 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000001815 biotherapy Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 210000004671 cell-free system Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 229960002436 cladribine Drugs 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 229940038717 copaxone Drugs 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229960002806 daclizumab Drugs 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 108010017271 denileukin diftitox Proteins 0.000 description 1
- 229940119744 dextran 40 Drugs 0.000 description 1
- 229940119743 dextran 70 Drugs 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000011979 disease modifying therapy Methods 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 239000003596 drug target Substances 0.000 description 1
- 231100000351 embryotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001779 embryotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002291 fetotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 1
- 238000012224 gene deletion Methods 0.000 description 1
- 231100000089 gene mutation induction Toxicity 0.000 description 1
- 229940042385 glatiramer Drugs 0.000 description 1
- 229960003776 glatiramer acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 1
- 229960005150 glycerol Drugs 0.000 description 1
- 210000004884 grey matter Anatomy 0.000 description 1
- 244000144993 groups of animals Species 0.000 description 1
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 102000055277 human IL2 Human genes 0.000 description 1
- 210000004408 hybridoma Anatomy 0.000 description 1
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 description 1
- 229950004422 hyetellose Drugs 0.000 description 1
- 230000016784 immunoglobulin production Effects 0.000 description 1
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 1
- 229940121354 immunomodulator Drugs 0.000 description 1
- 230000002584 immunomodulator Effects 0.000 description 1
- 229960001438 immunostimulant agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003022 immunostimulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000007688 immunotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000386 immunotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000028709 inflammatory response Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013331 inoculum cultivation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 102000006495 integrins Human genes 0.000 description 1
- 108010044426 integrins Proteins 0.000 description 1
- 229940079322 interferon Drugs 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- FZWBNHMXJMCXLU-BLAUPYHCSA-N isomaltotriose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O1 FZWBNHMXJMCXLU-BLAUPYHCSA-N 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 229960004577 laquinimod Drugs 0.000 description 1
- 210000001069 large ribosome subunit Anatomy 0.000 description 1
- 229960000681 leflunomide Drugs 0.000 description 1
- VHOGYURTWQBHIL-UHFFFAOYSA-N leflunomide Chemical compound O1N=CC(C(=O)NC=2C=CC(=CC=2)C(F)(F)F)=C1C VHOGYURTWQBHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011694 lewis rat Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000008297 liquid dosage form Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 101150094164 lysY gene Proteins 0.000 description 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 210000003519 mature b lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 101150022309 mog gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002864 mononuclear phagocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 231100000150 mutagenicity / genotoxicity testing Toxicity 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 230000007971 neurological deficit Effects 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229940100027 ontak Drugs 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000027758 ovulation cycle Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003024 peritoneal macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000000902 placebo Substances 0.000 description 1
- 229940068196 placebo Drugs 0.000 description 1
- 239000013600 plasmid vector Substances 0.000 description 1
- 238000002264 polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010837 receptor-mediated endocytosis Effects 0.000 description 1
- 231100000101 reproductive and developmental toxicity testing Toxicity 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012723 sample buffer Substances 0.000 description 1
- 210000005212 secondary lymphoid organ Anatomy 0.000 description 1
- 201000008628 secondary progressive multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 1
- 208000013220 shortness of breath Diseases 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940037001 sodium edetate Drugs 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 210000004988 splenocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000002636 symptomatic treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 229940121136 tecfidera Drugs 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 229940002004 the magic bullet Drugs 0.000 description 1
- 229940126585 therapeutic drug Drugs 0.000 description 1
- 210000001541 thymus gland Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- 230000006433 tumor necrosis factor production Effects 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000012905 visible particle Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области биохимии, в частности к рекомбинантному иммунотоксину, который может быть использован в медицине для терапии рассеянного склероза, способу его получения и применения. Заявляемый иммунотоксин представляет собой полипептидную цепь, которая состоит из вектора доставки (фрагмента миелин-олигодендроцитного гликопротеина) и активной части (А-цепи растительного токсина вискумина).The invention relates to the field of biochemistry, in particular to a recombinant immunotoxin that can be used in medicine for the treatment of multiple sclerosis, a method for its preparation and use. The inventive immunotoxin is a polypeptide chain, which consists of a delivery vector (fragment of myelin-oligodendrocyte glycoprotein) and the active part (A-chain of plant viscumin toxin).
Уровень техникиState of the art
Лечение рассеянного склероза (PC) остается одной из наиболее серьезных проблем современной медицины. Если ранее терапевтическая помощь пациентам с PC сводилась лишь к проведению симптоматического лечения, то к настоящему времени появились пути воздействия на течение болезни. К сожалению, пока не разработан препарат, который способен полностью остановить развитие заболевания. Современное лечение PC включает в себя применение препаратов, "изменяющих течение PC" (ПИТРС). Имеющиеся в распоряжении врачей препараты снижают частоту и тяжесть обострений, а также замедляют темпы накопления неврологического дефицита, что подтверждается данными магнитно-резонансной томографии головного и спинного мозга [J van der Star В, YS Vogel D, Kipp M, Puentes F, Baker D, Amor S. In vitro and in vivo models of multiple sclerosis. CNS & Neurological Disorders-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-CNS & Neurological Disorders). 2012 Aug 1; 11(5):570-88; Freedman, M.S., et al., Efficacy of disease-modifying therapies in relapsing remitting multiple sclerosis: a systematic comparison. Eur Neurol, 2008. 60(1): p. 1-11; Fisher E, Nakamura K, Lee JC, You X, Sperling B, Rudick RA. Effect of intramuscular interferon beta-la on gray matter atrophy in relapsing- remitting multiple sclerosis: A retrospective analysis. Multiple Sclerosis Journal. 2015 Aug 3:1352458515599072]. К ПИТРС, разрешенным к применению, относят препараты: интерферон-бета (ИНФб), глатирамера ацетат (Copaxone), митоксонтрон, финголимод, натализумаб, даклизумаб, терифлюномид, диметилфумарат, алемтузумаб [Loma, I., & Heyman, R. (2011). Multiple Sclerosis: Pathogenesis and Treatment. Current Neuropharmacology, 9(3), 409-416]. Первые два препарата наиболее активно используются при ремитирующем течении PC, однако они оказываются эффективными не во всех случаях, и тогда переходят к использованию более новых и сильных, но обладающих побочными эффектами, препаратов.The treatment of multiple sclerosis (PC) remains one of the most serious problems of modern medicine. If previously therapeutic care for patients with PC was limited only to symptomatic treatment, then by now there are ways to influence the course of the disease. Unfortunately, a drug has not yet been developed that is able to completely stop the development of the disease. Modern treatment for PC includes the use of drugs, "changing the course of the PC" (PITRS). The drugs available to doctors reduce the frequency and severity of exacerbations, as well as slow down the rate of accumulation of neurological deficits, as evidenced by magnetic resonance imaging of the brain and spinal cord [J van der Star B, YS Vogel D, Kipp M, Puentes F, Baker D, Amor S. In vitro and in vivo models of multiple sclerosis. CNS & Neurological Disorders-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-CNS & Neurological Disorders). 2012 Aug 1; 11 (5): 570-88; Freedman, M.S., et al., Efficacy of disease-modifying therapies in relapsing remitting multiple sclerosis: a systematic comparison. Eur Neurol, 2008. 60 (1): p. 1-11; Fisher E, Nakamura K, Lee JC, You X, Sperling B, Rudick RA. Effect of intramuscular interferon beta-la on gray matter atrophy in relapsing-remitting multiple sclerosis: A retrospective analysis. Multiple Sclerosis Journal. 2015 Aug 3: 1352458515599072]. Approved PITRS include drugs: interferon-beta (INFB), glatiramer acetate (Copaxone), mitoxontron, fingolimod, natalizumab, daclizumab, teriflunomide, dimethyl fumarate, alemtuzumab [Loma, I., & Heyman, R. (2011) . Multiple Sclerosis: Pathogenesis and Treatment. Current Neuropharmacology, 9 (3), 409-416]. The first two drugs are most actively used in the remitting course of PC, however, they are not effective in all cases, and then they switch to the use of newer and stronger, but with side effects, drugs.
Для терапии PC на разной стадии разработки находятся как неспецифические препараты, так и препараты более направленного действия. К неспецифическим можно отнести следующие препараты, прошедшие разные стадии клинических испытаний: 1) Fingolimod (ингибитор рецепторов сфингозин-1-фосфата; останавливает выход Т- и В-клеток из вторичных лимфоидных органов, предотвращая миграцию лимфоцитов в центральную нервную систему) [Brinkmann, V., Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease: mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology. Pharmacol Ther, 2007. 115(1): p. 84-105]; 2) Teriflunomide (ингибирует пролиферацию T-клеток) [Korn, Т., et al., Suppression of experimental autoimmune neuritis by leflunomide. Brain, 2001. 124(Pt 9): p. 1791-802]; 3) Tecfidera (другое название - BG-12; содержит диметилфумарат; является иммуномодулятором с неясным механизмом действия; позволяет снизить частоту рецидивов при рецидивирующе-ремиттирующей форме PC в 2 раза согласно данным III стадии клинических испытаний) [Robert J. Fox et al. Placebo-controlled Phase 3 study of oral BG-12 or glatiramer in multiple sclerosis. N Engl J Med, 2012. 367: p. 1087-1097]; 4) Roquinimex (иммуностимулятор; повышает активность натуральных киллеров, снижает ангиогенез и продукцию TNFα; препятствует формированию новых очагов воспаления в головном мозге, что было подтверждено во время II и II стадий клинических испытаний) [Wolinsky, J.S., et al., Linomide in relapsing and secondary progressive MS: part II: MRI results. MRI Analysis Center of the University of Texas-Houston, Health Science Center, and the North American Linomide Investigators. Neurology, 2000. 54(9): p. 1734-41]; 5) Laquinimod (структурный аналог Roquinimex; блокирует способность T-клеток и макрофагов перемещаться через гемато-энцефалический барьер, а также переключает фенотип с Тх-2 на Тх-3) [Yang, J.S., et al., Laquinimod (ABR-215062) suppresses the development of experimental autoimmune encephalomyelitis, modulates the Th1/Th2 balance and induces the Th3 cytokine TGF-beta in Lewis rats. J Neuroimmunol, 2004. 156(1-2): p. 3-9]; 6) Cladribine (ингибитор дезоксицитидин киназы, влияющий на ДНК репарацию и опосредованно индуцирующий гибель лимфоцитов; прошел III стадию клинических испытаний для терапии PC, после чего его внедрение было остановлено) [Thone, J. and G. Ellrichmann, Oral available agents in the treatment of relapsing remitting multiple sclerosis: an overview of merits and culprits. Drug Healthc Patient Saf, 2013. 5: p.37-47]. Из-за неспецифического действия данные препараты обладают различными серьезными побочными эффектами.For PC therapy, both nonspecific and more targeted drugs are at different stages of development. The following drugs that have passed different stages of clinical trials can be classified as non-specific: 1) Fingolimod (an inhibitor of sphingosine-1-phosphate receptors; stops the release of T and B cells from secondary lymphoid organs, preventing the migration of lymphocytes into the central nervous system) [Brinkmann, V ., Sphingosine 1-phosphate receptors in health and disease: mechanistic insights from gene deletion studies and reverse pharmacology. Pharmacol Ther, 2007.115 (1): p. 84-105]; 2) Teriflunomide (inhibits T-cell proliferation) [Korn, T., et al., Suppression of experimental autoimmune neuritis by leflunomide. Brain, 2001. 124 (Pt 9): p. 1791-802]; 3) Tecfidera (also known as BG-12; contains dimethyl fumarate; it is an immunomodulator with an unclear mechanism of action; reduces the relapse rate in a relapsing-remitting form of PC by 2 times according to the data of stage III clinical trials) [Robert J. Fox et al. Placebo-controlled
Альтернативным подходом в терапии PC является применение препаратов моноклональных антител, направленных против определенных молекул, участвующих в патогенезе заболевания [Buttmann, М. and P. Rieckmann, Treating multiple sclerosis with monoclonal antibodies. Expert Rev Neurother, 2008. 8(3): p. 433-55]. В клинической практике применяется препарат Natalizumab, представляющий собой моноклональное антитело к интегринам α4β1 [Steinman, L. (2012). The discovery of natalizumab, a potent therapeutic for multiple sclerosis. The Journal of Cell Biology, 199(3), 413-416]. Он блокирует адгезию мононуклеарных клеток на поверхности стромальных эндотелиальных клеток, что предотвращает миграцию аутореактивных лимфоцитов через гемато-энцефалический барьер и в воспаленные ткани. Эффективность этого препарата при лечении PC оказалась выше, чем эффективность интерферона бета [Ransohoff, R.M., Natalizumab for multiple sclerosis. N Engl J Med, 2007. 356(25): p. 2622-9].An alternative approach to PC therapy is the use of monoclonal antibody preparations directed against specific molecules involved in the pathogenesis of the disease [Buttmann, M. and P. Rieckmann, Treating multiple sclerosis with monoclonal antibodies. Expert Rev Neurother, 2008.8 (3): p. 433-55]. In clinical practice, Natalizumab is used, which is a monoclonal antibody to α4β1 integrins [Steinman, L. (2012). The discovery of natalizumab, a potent therapeutic for multiple sclerosis. The Journal of Cell Biology, 199 (3), 413-416]. It blocks the adhesion of mononuclear cells on the surface of stromal endothelial cells, which prevents the migration of autoreactive lymphocytes through the blood-brain barrier and into inflamed tissues. The effectiveness of this drug in the treatment of PC was higher than the effectiveness of interferon beta [Ransohoff, R. M., Natalizumab for multiple sclerosis. N Engl J Med, 2007.356 (25): p. 2622-9].
Ритуксимаб (Rituximab) предназначается для терапии различных аутоиммунных заболеваний, включая PC. Rituximab - антитело класса IgG, специфичное к CD20 (мембранный белок, присутствующий на поверхности всех зрелых В-клеток). Препарат индуцирует апоптоз клеток, несущих CD20, что приводит к системному влиянию на продукцию антител, цитокиновую сеть, презентацию антигена В-клетками, активацию Т-клеток и макрофагов [Cross, А.Н., et al., Rituximab reduces В cells and T cells in cerebrospinal fluid of multiple sclerosis patients. J Neuroimmunol, 2006. 180(1-2): p. 63-70; Duddy, M. and A. Bar-Or, B-cells in multiple sclerosis. Int MS J, 2006. 13(3): p. 84-90; Hauser, S.L., et al., B-cell depletion with rituximab in relapsing-remitting multiple sclerosis. N Engl J Med, 2008. 358(7): p. 676-88; Uchida, J., et al., The innate mononuclear phagocyte network depletes В lymphocytes through Fc receptor-dependent mechanisms during anti-CD20 antibody immunotherapy. J Exp Med, 2004. 199(12): p. 1659-69; Liossis, S.N. and P.P. Sfikakis, Rituximab-induced В cell depletion in autoimmune diseases: potential effects on T cells. Clin Immunol, 2008. 127(3): p. 280-5]. Данные полученные во время второй фазы клинических испытаний показали, что введение 2000 мг препарата Rituximab значительно снижает количество очагов демиелинизации в течение 48 недель в сравнении с контрольной группой [Bar-Or, A., et al., Rituximab in relapsing-remitting multiple sclerosis: a 72-week, open-label, phase I trial. Ann Neurol, 2008. 63(3): p. 395-400]. Серьезным недостатком Rituximab является неспецифическое удаление подавляющей части популяции циркулирующих В-клеток.Rituximab (Rituximab) is intended for the treatment of various autoimmune diseases, including PC. Rituximab is an IgG antibody specific for CD20 (a membrane protein present on the surface of all mature B cells). The drug induces apoptosis of cells carrying CD20, which leads to a systemic effect on antibody production, the cytokine network, the presentation of antigen by B cells, the activation of T cells and macrophages [Cross, A. N., et al., Rituximab reduces B cells and T cells in cerebrospinal fluid of multiple sclerosis patients. J Neuroimmunol, 2006.180 (1-2): p. 63-70; Duddy, M. and A. Bar-Or, B-cells in multiple sclerosis. Int MS J, 2006.13 (3): p. 84-90; Hauser, S. L., et al., B-cell depletion with rituximab in relapsing-remitting multiple sclerosis. N Engl J Med, 2008.358 (7): p. 676-88; Uchida, J., et al., The innate mononuclear phagocyte network depletes B lymphocytes through Fc receptor-dependent mechanisms during anti-CD20 antibody immunotherapy. J Exp Med, 2004.1999 (12): p. 1659-69; Liossis, S.N. and P.P. Sfikakis, Rituximab-induced In cell depletion in autoimmune diseases: potential effects on T cells. Clin Immunol, 2008.127 (3): p. 280-5]. Data obtained during the second phase of clinical trials showed that the administration of 2000 mg of Rituximab significantly reduces the number of foci of demyelination within 48 weeks compared to the control group [Bar-Or, A., et al., Rituximab in relapsing-remitting multiple sclerosis: a 72-week, open-label, phase I trial. Ann Neurol, 2008.63 (3): p. 395-400]. A serious drawback of Rituximab is the non-specific removal of the vast majority of the circulating B-cell population.
Несмотря на большое количество существующих подходов к терапии PC, идея направленного подавления популяции аутореактивных лимфоцитов остается до сих пор актуальной и востребованной. Применяя подход селективной элиминации аутореактивных В-клеток, можно избежать большинства описанных ранее проблем [O'Connor PW, Oh J. Disease-modifying agents in multiple sclerosis. Handb Clin Neurol. 2014 Feb 5; 122:465-501], характерных для неспецифической терапии аутоиммунных заболеваний. Идеальными кандидатами на роль молекул адресного воздействия являются иммунотоксины, большой опыт применения которых в раковой терапии создает существенную базу для создания терапевтических препаратов аутоиммунных заболеваний [Arkfeld, D.G., The potential utility of В cell-directed biologic therapy in autoimmune diseases. Rheumatol Int, 2008. 28(3): p. 205-15; Kreitman, R.J., Immunotoxins for targeted cancer therapy. AAPS J, 2006. 8(3): p. Е532-51].Despite the large number of existing approaches to the treatment of PC, the idea of directed suppression of a population of autoreactive lymphocytes remains relevant and relevant. Using the selective elimination approach for autoreactive B cells, most of the problems described earlier can be avoided [O'Connor PW, Oh J. Disease-modifying agents in multiple sclerosis. Handb Clin Neurol. 2014 Feb 5; 122: 465-501], characteristic of non-specific therapy of autoimmune diseases. The ideal candidates for the role of targeted molecules are immunotoxins, the extensive experience of which in cancer therapy creates a significant basis for the creation of therapeutic drugs for autoimmune diseases [Arkfeld, D.G., The potential utility of B cell-directed biologic therapy in autoimmune diseases. Rheumatol Int, 2008.28 (3): p. 205-15; Kreitman, R.J., Immunotoxins for targeted cancer therapy. AAPS J, 2006.8 (3): p. E532-51].
Молекулы иммунотоксинов состоят из двух ключевых фрагментов: сигнальной последовательности адресной доставки к клетке-мишени и действующей части, приводящей к гибели клетки. В качестве сигнальной последовательности могут выступать: антитела, Fab фрагменты антител, гормоны, цитокины, клеточные факторы, лиганды поверхностных Т- или В-клеточных рецепторов [Zocher, М., et al., Specific depletion of autoreactive В lymphocytes by a recombinant fusion protein in vitro and in vivo. Int Immunol, 2003. 15(7): p. 789-96; Frankel, A.E., Increased sophistication of immunotoxins. Clin Cancer Res, 2002. 8(4): p. 942-4]. Практически все иммунотоксины имеют в своем составе фрагменты антител, за исключением препарата ONTAK, который в качестве домена, отвечающего за связывание с клетками-мишенями, включает молекулу интерлейкина-2 человека. В качестве активного компонента, как правило, используют бактериальные (например, дифтерийный токсин, псевдомонадный экзотоксин А) или растительные (например, рицин) токсины.Molecules of immunotoxins consist of two key fragments: the signal sequence of targeted delivery to the target cell and the active part, leading to cell death. The signal sequence may be: antibodies, Fab antibody fragments, hormones, cytokines, cell factors, surface T- or B-cell receptor ligands [Zocher, M., et al., Specific depletion of autoreactive B lymphocytes by a recombinant fusion protein in vitro and in vivo. Int Immunol, 2003.15 (7): p. 789-96; Frankel, A.E., Increased sophistication of immunotoxins. Clin Cancer Res, 2002.8 (4): p. 942-4]. Almost all immunotoxins contain antibody fragments, with the exception of the ONTAK preparation, which includes the human interleukin-2 molecule as the domain responsible for binding to target cells. As an active ingredient, bacterial (e.g. diphtheria toxin, pseudomonas exotoxin A) or plant (e.g. ricin) toxins are typically used.
Механизм действия иммунотоксинов заключается в следующем: вначале происходит связывание иммунотоксина со специфическим рецептором на поверхности клеток-мишеней, затем посредством рецепторно-опосредованного эндоцитоза иммунотоксин попадает внутрь клетки, после чего следует внутриклеточный транспорт и взаимодействие токсина с мишенью. В случае дифтерийного токсина и псевдомонадного экзотоксина А токсическое действие основано на модификации фактора элонгации эукариот (eEF-2), что приводит к прекращению синтеза белка. Рибосоминактивирующие белки, к которым относится рицин, также блокируют синтез белков, однако воздействуют непосредственно на рибосомы. Несмотря на различия в каталитическом механизме используемых токсинов, проникновение иммунотоксинов в клетки происходит в целом одинаково [Srivastava S., Luqman S. Immune-o-toxins as the magic bullet for therapeutic purposes // Biomed. Res. Ther. 2015. Vol.2, №1. P. 169-183; M., Sandvig K. Ricin and Ricin-Containing Immunotoxins: Insights into Intracellular Transport and Mechanism of action in Vitro // Antibodies. 2013. Vol.2, №2. P. 236-269; Becker N., Benhar I. Antibody-Based Immunotoxins for the Treatment of Cancer // Antibodies. 2012. Vol. 1, №3. P. 39-69; Pastan I. et al. Immunotoxin treatment of cancer // Annu. Rev. Med. 2007. Vol. 58. P. 221-237]. Именно первый этап (связывание с поверхностными рецепторами) обеспечивает специфичность действия иммунотоксинов и направленную элиминацию клеток-мишеней.The mechanism of action of immunotoxins is as follows: first, the immunotoxin binds to a specific receptor on the surface of the target cells, then through the receptor-mediated endocytosis, the immunotoxin enters the cell, followed by intracellular transport and the interaction of the toxin with the target. In the case of diphtheria toxin and pseudomonas exotoxin A, the toxic effect is based on the modification of the eukaryotic elongation factor (eEF-2), which leads to the cessation of protein synthesis. Ribosomine activating proteins, which include ricin, also block protein synthesis, but act directly on the ribosomes. Despite the differences in the catalytic mechanism of the toxins used, the penetration of immunotoxins into the cells is generally the same [Srivastava S., Luqman S. Immune-o-toxins as the magic bullet for therapeutic purposes // Biomed. Res. Ther. 2015. Vol. 2, No. 1. P. 169-183; M., Sandvig K. Ricin and Ricin-Containing Immunotoxins: Insights into Intracellular Transport and Mechanism of action in Vitro // Antibodies. 2013. Vol. 2, No. 2. P. 236-269; Becker N., Benhar I. Antibody-Based Immunotoxins for the Treatment of Cancer // Antibodies. 2012. Vol. 1, No. 3. P. 39-69; Pastan I. et al. Immunotoxin treatment of cancer // Annu. Rev. Med. 2007. Vol. 58. P. 221-237]. It is the first stage (binding to surface receptors) that provides the specificity of the action of immunotoxins and the targeted elimination of target cells.
В международной заявке WO 8906968 раскрыт способ получения и применения для лечения аутоиммунных заболеваний иммунотоксина, состоящего из полноразмерного моноклонального антитела к мембранному белку CD5, присутствующему на 85-100% зрелых Т-лимфоцитов, и А-цепи рицина. Соединение двух компонентов осуществляется за счет химической конъюгации. К недостаткам описанного метода относится получение А-цепи рицина посредством выделения рицина из растительного источника (семян клещевины), восстановления дисульфидной связи между А- и В-цепями токсина и очистки А-цепи от В-цепи и полноразмерного рицина с помощью хроматографии. Такой способ получения А-цепи рицина требует особых мер безопасности при производстве (рицин относится к биологическому оружию и является крайне токсичным для человека) и тщательного контроля полноты очистки. Кроме того, рецептор CD5 присутствует на 20-30% В-клеток у здоровых людей, что обуславливает побочное действие описанного иммунотоксина.International application WO 8906968 discloses a method for the preparation and use for the treatment of autoimmune diseases of an immunotoxin consisting of a full-sized monoclonal antibody to a CD5 membrane protein present on 85-100% mature T-lymphocytes and ricin A-chain. The connection of the two components is carried out by chemical conjugation. The disadvantages of the described method include the preparation of the ricin A chain by isolating ricin from a plant source (castor seeds), restoring the disulfide bond between the A and B chains of the toxin, and purifying the A chain of the B chain and full length ricin by chromatography. This method of producing ricin A chain requires special safety measures during production (ricin is a biological weapon and is extremely toxic to humans) and careful monitoring of the completeness of purification. In addition, the CD5 receptor is present in 20-30% of B cells in healthy people, which causes the side effect of the described immunotoxin.
В решении, представленном в европейской заявке ЕР365087А1, раскрыт способ получения иммунотоксинов для терапии или профилактики аутоиммунных заболеваний (в том числе, рассеянного склероза), представляющих собой конъюгаты пептидов, распознаваемых Т-лимфоцитами, и активной части (А-цепи рицина или комплексов хелатирующих агентов с радиоактивными изотопами 90Y, 153Sm, 43Sc, 57Cu, 186Rh, 188Rh, 212Bi, 211At, 103Pd). Для терапии рассеянного склероза предлагается использовать пептиды, соответствующие фрагментам основного белка миелина 1-16, 1-37, 59-74, 68-88, 89-169, 114-122. Недостатками описанного способа являются: сложность и дороговизна химического синтеза соответствующего специфического пептида; необходимость выделения А-цепи рицина из природного источника или синтез комплекса хелатора с радиоактивным изотопом (в обоих случаях требуются особые меры безопасности при производстве); потери полупродуктов при синтезе конъюгата специфической и активной части иммунотоксина.The solution presented in European application EP365087A1 discloses a method for producing immunotoxins for the treatment or prevention of autoimmune diseases (including multiple sclerosis), which are conjugates of peptides recognized by T lymphocytes and the active part (ricin A chain or chelating agent complexes with radioactive isotopes 90 Y, 153 Sm, 43 Sc, 57 Cu, 186 Rh, 188 Rh, 212 Bi, 211 At, 103 Pd). For the treatment of multiple sclerosis, it is proposed to use peptides corresponding to fragments of the main myelin protein 1-16, 1-37, 59-74, 68-88, 89-169, 114-122. The disadvantages of the described method are: the complexity and high cost of chemical synthesis of the corresponding specific peptide; the need to isolate the ricin A chain from a natural source or the synthesis of a chelator complex with a radioactive isotope (in both cases, special safety measures are required during production) loss of intermediates in the synthesis of the conjugate of the specific and active part of the immunotoxin.
Благодаря научному прогрессу в области генной инженерии белков в последнее время преобладает тенденция создания рекомбинантных иммунотоксинов из-за возможности получать более гомогенные препараты высокой степени чистоты. В описанном изобретении был применен данный подход.Thanks to scientific progress in the field of genetic engineering of proteins, the trend towards the development of recombinant immunotoxins has recently prevailed due to the possibility of obtaining more homogeneous preparations of a high degree of purity. In the described invention, this approach was applied.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретение является разработка иммунотоксина для терапии рассеянного склероза и способа его получения.The present invention is the development of an immunotoxin for the treatment of multiple sclerosis and a method for its preparation.
Техническим результатом заявляемого изобретения является получение иммунотоксина для терапии рассеянного склероза, обладающего высокой специфичностью при низкой токсичности. В заявляемом изобретении активный компонент для терапии рассеянного склероза характеризуется избирательным действием на аутореактивные В-лимфоциты, не затрагивая здоровые клетки. Заявляемый иммунотоксин обладает низкой токсичностью, о чем свидетельствует отсутствие токсических эффектов в проведенных токсикологических исследованиях на животных моделях. Заявляемый способ получения позволяет получать заявляемый иммунотоксин, не прибегая к дополнительным мерам безопасности. Также заявляемый способ позволяет контролировать гомогенность состава на всех стадиях синтеза.The technical result of the claimed invention is the preparation of an immunotoxin for the treatment of multiple sclerosis, which has high specificity and low toxicity. In the claimed invention, the active ingredient for the treatment of multiple sclerosis is characterized by a selective effect on autoreactive B-lymphocytes, without affecting healthy cells. The claimed immunotoxin has low toxicity, as evidenced by the absence of toxic effects in toxicological studies in animal models. The inventive method of obtaining allows to obtain the claimed immunotoxin, without resorting to additional safety measures. Also, the inventive method allows you to control the homogeneity of the composition at all stages of the synthesis.
Поставленная задача решается иммунотоксином для терапии рассеянного склероза, представляющим собой рекомбинантный белок, включающий А-субъединицу вискумина и фрагмент миелин-олигодендроцитного гликопротеина, обеспечивающий связывание с клетками-мишенями, соединенные линкером для связывания упомянутых фрагментов, при этом А-субъединица вискумина представляет собой полипептид с последовательностью аминокислот, не менее чем на 95% гомологичную SEQ ID NO: 1, а фрагмент миелин-олигодендроцитного гликопротеина представляет собой пептид с последовательностью не менее чем на 90% гомологичную SEQ ID NO: 2. Предпочтительно, когда иммунотоксин представляет собой белок с последовательностью не менее чем на 95% гомологичную SEQ ID NO: 3.The problem is solved by an immunotoxin for the treatment of multiple sclerosis, which is a recombinant protein that includes the A-subunit of viscumin and a fragment of myelin-oligodendrocyte glycoprotein, which binds to target cells connected by a linker to bind the mentioned fragments, while the A-subunit of viscumin is a polyp a sequence of amino acids not less than 95% homologous to SEQ ID NO: 1, and a fragment of myelin-oligodendrocyte glycoprotein is a peptide with It has been consistent for at least 90% homologous to SEQ ID NO: 2. Preferably, the immunotoxin is a protein having a sequence at least 95% homologous to SEQ ID NO: 3.
Также поставленная задача решается рекомбинантной плазмидной ДНК для экспрессии в клетках Escherichia coli гена, кодирующего заявляемый иммунотоксин, представляющая собой коммерческий вектор, модифицированный фрагментом, кодирующим заявляемый иммунотоксин, включающий следующие фрагменты:Also, the problem is solved by recombinant plasmid DNA for expression in Escherichia coli cells of a gene encoding the claimed immunotoxin, which is a commercial vector modified by a fragment encoding the claimed immunotoxin, including the following fragments:
a. фрагмент XhoI-NcoI;a. XhoI-NcoI fragment;
b. промотор бактериофага Т7;b. bacteriophage T7 promoter;
c. терминатор РНК-полимеразы бактериофага Т7;c. bacteriophage T7 RNA polymerase terminator;
d. область начала репликации ColE1/рМВ1/pBR322/pUC;d. replication start region ColE1 / pMB1 / pBR322 / pUC;
e. область, кодирующую ген фермента, обеспечивающего устойчивость к антибиотику.e. an area encoding an antibiotic resistance enzyme gene.
При этом в качестве коммерческого вектора предпочтительно использовать плазмиды pET-22b(+), рЕТ-26b(+), рЕТ-28а-с(+).In this case, it is preferable to use plasmids pET-22b (+), pET-26b (+), pET-28a-c (+) as a commercial vector.
При использовании для модификации в качестве вектора плазмиды рЕТ-28b(+), модифицированный вектор pET-28b(+)_ML1A-MOG, имеет размер 6127 п. н., в котором участки имеют следующие координаты:When pET-28b (+) is used as a plasmid vector for modification, the modified pET-28b (+) _ ML1A-MOG vector has a size of 6127 bp, in which the sections have the following coordinates:
a. фрагмент XhoI-NdeI вектора рЕТ-28b(+);a. XhoI-NdeI fragment of pET-28b (+) vector;
b. промотор бактериофага Т7;b. bacteriophage T7 promoter;
c. терминатор РНК-полимеразы бактериофага Т7;c. bacteriophage T7 RNA polymerase terminator;
d. область начала репликации ColE1/pMB1/pBR322/pUC;d. replication start region ColE1 / pMB1 / pBR322 / pUC;
e. область, кодирующую ген аминогликозид-З'-фосфотрансферазы, обеспечивающую устойчивость к антибиотику канамицину;e. the region encoding the gene of aminoglycoside-Z'-phosphotransferase, providing resistance to the antibiotic kanamycin;
f. уникальные сайты узнавания рестрикционными эндонуклеазами: XhoI - 158, BamHI - 233, AscI - 468, AgeI - 686, SacII - 793, NdeI - 996.f. unique recognition sites by restriction endonucleases: XhoI - 158, BamHI - 233, AscI - 468, AgeI - 686, SacII - 793, NdeI - 996.
Поставленная задача также решается штаммом Escherichia coli - продуцентом заявляемого иммунотоксина, трансформированного рекомбинантной плазмидной ДНК.The problem is also solved by a strain of Escherichia coli - the producer of the claimed immunotoxin, transformed with recombinant plasmid DNA.
Также поставленная задача решается способ получения заявляемого иммунотоксина, заключающегося в том, что культивируют штамм-продуцент с получением биомассы, содержащей тельца включения, которую затем подвергают разрушению с помощью ультразвукового дезинтегратора с последующим выделением телец включения с помощью центрифугирования. Полученные тельца включения отмывают методом последовательного растворения примесей, с получением иммунотоксина в нерастворенной форме, который затем переводят в растворенную форму с помощью раствора хаотропного агента, после чего неактивный растворенный иммунотоксин подвергают ренатурации методом разведения, диафильтрации и концентрированию с помощью тангенциальной фильтрации. При этом разрушение биомассы с помощью ультразвукового дезинтегратора производят проводят 3-4 раза по 3 минуты с 2-минутными перерывами при частоте 22 кГц и охлаждении на льду, а тельца включения отделяют от растворимых компонентов клеток с помощью центрифугирования. Очищение телец включения проводят с помощью растворов, содержащих детергенты и хаотропные агенты, обеспечивающие удаление примесей ДНК, РНК, липидов и примесных белков. Перевод иммунотоксина из нерастворимой неактивной формы в растворимую неактивную форму проводят с помощью раствора, содержащего хаотропный агент, при этом что перевод (ренатурацию) проводят с помощью разведения в растворе, содержащем аргинин и имеющем кислое значение рН, затем проводят концентрирование активного иммунотоксина после ренатурации с помощью тангенциальной фильтрации.Also, the problem is solved by a method for producing the claimed immunotoxin, which consists in cultivating a producer strain to obtain biomass containing inclusion bodies, which is then subjected to destruction by ultrasonic disintegrator, followed by isolation of inclusion bodies by centrifugation. The obtained inclusion bodies are washed by the method of sequential dissolution of impurities to obtain an immunotoxin in undissolved form, which is then converted into a dissolved form using a solution of a chaotropic agent, after which the inactive dissolved immunotoxin is subjected to renaturation by dilution, diafiltration and concentration using tangential filtration. In this case, the destruction of biomass using an ultrasonic disintegrator is carried out 3-4 times for 3 minutes with 2-minute breaks at a frequency of 22 kHz and cooling on ice, and inclusion bodies are separated from soluble cell components by centrifugation. Purification of inclusion bodies is carried out using solutions containing detergents and chaotropic agents that remove impurities of DNA, RNA, lipids and impurity proteins. The transfer of immunotoxin from an insoluble inactive form to a soluble inactive form is carried out using a solution containing a chaotropic agent, while translation (renaturation) is carried out by dilution in a solution containing arginine and having an acidic pH, then the active immunotoxin is concentrated after renaturation using tangential filtration.
Предпочтительно в качестве хаотропного агента использовать растворы мочевины, тиомочевины, гуанидина гидрохлорида, а в качестве детергента использовать додецилсульфат натрия, дезоксихолат, саркосил, твин 20, твин 80, тритон Х-100.It is preferable to use solutions of urea, thiourea, guanidine hydrochloride as a chaotropic agent, and sodium dodecyl sulfate, deoxycholate, sarcosyl,
Поставленная задача также решается фармацевтической композицией для терапии рассеянного склероза, включающая в качестве действующего вещества заявляеиый иммунотоксин в терапевтически эффективном количестве и фармацевтически приемлемую основу.The problem is also solved by a pharmaceutical composition for the treatment of multiple sclerosis, comprising as the active substance the claimed immunotoxin in a therapeutically effective amount and a pharmaceutically acceptable base.
Также поставленная задача решается способом терапии рассеянного склероза, заключающийся во внутривенном введении фармацевтической композиции, содержащей заявляемый иммунотоксин в терапевтически эффективном количестве.Also, the problem is solved by the method of treatment of multiple sclerosis, which consists in the intravenous administration of a pharmaceutical composition containing the claimed immunotoxin in a therapeutically effective amount.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 приведена физическая карта плазмиды pET-24d(+).In FIG. Figure 1 shows the physical map of plasmid pET-24d (+).
На фиг. 2 приведена физическая карта плазмиды рЕТ-28b(+).In FIG. 2 shows a physical map of the plasmid pET-28b (+).
На фиг. 3 приведена физическая карта генетической конструкции рЕТ-24d(+)_ML1A-MOG.In FIG. Figure 3 shows the physical map of the pET-24d (+) _ ML1A-MOG genetic construct.
На фиг. 4 приведена физическая карта генетической конструкции рЕТ-28b(+)_ML1A-MOG.In FIG. Figure 4 shows a physical map of the genetic construction of pET-28b (+) _ ML1A-MOG.
На фиг. 5 представлены примеры электрофореграмм субстанции иммунотоксина.In FIG. 5 shows examples of electrophoregrams of an immunotoxin substance.
На фиг. 6 показана кривая плавления для субстанции иммунотоксина, полученной заявленным способом (зависимость производной интенсивности флуоресценции от температуры).In FIG. Figure 6 shows the melting curve for the immunotoxin substance obtained by the claimed method (temperature dependence of the derivative of fluorescence intensity).
На фиг. 7 представлен график зависимости относительной интенсивности люминесценции (пропорциональной количеству экспрессированной люциферазы) от концентрации иммунотоксина, полученного заявленным способом.In FIG. 7 is a graph of the relative luminescence intensity (proportional to the amount of luciferase expressed) versus the concentration of immunotoxin obtained by the claimed method.
На фиг. 8 представлен график развития признаков экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита у экспериментальных животных после введения разных доз иммунотоксина, полученного заявленным способом.In FIG. 8 is a graph showing the development of signs of experimental autoimmune encephalomyelitis in experimental animals after administration of different doses of the immunotoxin obtained by the claimed method.
На фиг. 9 представлена зависимость продолжительности жизни мышей с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом в экспериментальных группах после введения разных доз иммунотоксина, полученного заявленным способом.In FIG. 9 shows the life expectancy of mice with experimental autoimmune encephalomyelitis in the experimental groups after administration of different doses of the immunotoxin obtained by the claimed method.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Заявляемый иммунотоксин для терапии рассеянного склероза (ИТРС) в качестве вектора доставки содержит фрагмент миелин-олигодендроцитного гликопротеина (МОГ). Высокая специфичность и аффинность антител, присутствующих на мембране В-лимфоцитов, лежит в основе специфического распознавания МОГ-пептида и связывания ИТРС на поверхности аутореактивных В-клеток. Активным компонентом иммунотоксина является А-цепь растительного токсина вискумина. А-цепь вискумина обладает N-гликозидазной активностью и катализирует депуринизацию рибосом в эукариотических клетках (остатка аденина в положении 4324 в 28S рРНК большой субъединицы рибосомы), за счет чего прекращается синтез белка.The inventive immunotoxin for the treatment of multiple sclerosis (ITRS) as a delivery vector contains a fragment of myelin-oligodendrocyte glycoprotein (MTF). The high specificity and affinity of antibodies present on the B-lymphocyte membrane underlies the specific recognition of the MTF peptide and the binding of ITRS on the surface of autoreactive B-cells. The active component of the immunotoxin is the A-chain of the plant viscumin toxin. The viscumin A chain possesses N-glycosidase activity and catalyzes the depurinization of ribosomes in eukaryotic cells (the adenine residue at position 4324 in the 28S rRNA of the large ribosome subunit), which stops protein synthesis.
Синтез генетической конструкции (последовательность SEQ ID №3), кодирующей А-субъединицу вискумина (последовательность SEQ ID №1) и фрагмент МОГ, представляющий собой пептид с последовательностью SEQ ID №2, соединенные линкером, обеспечивающего их сшивку, которая может иметь минимальную длину (от двух аминокислот), осуществляли с использованием стандартных широко известных методов генной инженерии: клонирования, рестрикции, лигирования, трансформации [Green, M.R., Sambrook, J. (Ed.). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition). 2012. Cold Spring Harbor].Synthesis of a genetic construct (sequence SEQ ID No. 3) encoding the A-subunit of viscumin (sequence SEQ ID No. 1) and a fragment of MTF, which is a peptide with the sequence SEQ ID No. 2, connected by a linker, which ensures their crosslinking, which can have a minimum length ( from two amino acids), was carried out using standard well-known methods of genetic engineering: cloning, restriction, ligation, transformation [Green, MR, Sambrook, J. (Ed.). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition). 2012. Cold Spring Harbor].
Для субклонирования полученной последовательности, кодирующей иммунотоксин используют любые коммерчески доступные плазмиды для экспрессии белков в Escherichia coli (Е. coli) под контролем промотора Т7, в которых в множественном сайте клонирования есть сайты рестрикции NcoI и XhoI, например, плазмиды pET-24d(+) (Novagen), pET-26b(+) (Novagen), pET-28a-c(+) (EMD Biosciences) (https://www.addgene.org/vector-database/query/?q_vdb=*+***%20vector_type:Bacterial). Ha фиг. 1 и фиг. 2 для примера приведены физические карты векторов pET-24d(+) и рЕТ-28b(+). На фиг. 3 и фиг. 4 приведены физические карты плазмид pET-24d(+) и рЕТ-28b(+), содержащие участок, кодирующий описанный иммунотоксин (на фигурах обозначен ML1A-MOG).Any commercially available plasmid for expression of proteins in Escherichia coli (E. coli) under the control of the T7 promoter, in which there are NcoI and XhoI restriction sites, for example, plasmids pET-24d (+), is used to subclone the obtained immunotoxin-encoding sequence. (Novagen), pET-26b (+) (Novagen), pET-28a-c (+) (EMD Biosciences) (https://www.addgene.org/vector-database/query/?q_vdb=*+** *% 20vector_type: Bacterial). Ha FIG. 1 and FIG. 2, for example, physical maps of the vectors pET-24d (+) and pET-28b (+) are shown. In FIG. 3 and FIG. Figure 4 shows physical maps of plasmids pET-24d (+) and pET-28b (+) containing the region encoding the described immunotoxin (in the figures, ML1A-MOG is indicated).
Плазмидой, несущей генетическую конструкцию, кодирующую описанный иммунотоксин, трансформируют штамм Е. coli, подходящий для экспрессии белков под контролем промотора бактериофага Т7 (экспрессирующий Т7 РНК-полимеразу, предпочтительно несущий ген lacIq или ген lysY, более предпочтительно - оба эти гена), например, Е. coli BL21(DE3) или Е. coli Lemo(DE3). После трансформации клетки Е. coli высевают на агаризованную питательную среду LB с антибиотиком, в зависимости от использованной плазмиды (например, канамицин или ампициллин) [Green, M.R., Sambrook, J. (Ed.). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition). 2012. Cold Spring Harbor].A plasmid carrying the genetic construct encoding the described immunotoxin is transformed with an E. coli strain suitable for expression of proteins under the control of the T7 bacteriophage promoter (expressing T7 RNA polymerase, preferably carrying the lacIq gene or lysY gene, more preferably both of these genes), for example, E. coli BL21 (DE3) or E. coli Lemo (DE3). After transformation, E. coli cells are seeded on an antibiotic LB nutrient medium, depending on the plasmid used (eg, kanamycin or ampicillin) [Green, M.R., Sambrook, J. (Ed.). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition). 2012. Cold Spring Harbor].
Полученные единичные колонии трансформированных Е. coli культивируют в среде LB с антибиотиком, в зависимости от использованной плазмиды (например, канамицин или ампициллин), и полученную суспензию клеток Е. coli используют в качестве посевного материала (инокулята) для ферментера.The obtained single colonies of transformed E. coli are cultured in LB medium with an antibiotic, depending on the plasmid used (for example, kanamycin or ampicillin), and the resulting E. coli cell suspension is used as a seed (inoculum) for the fermenter.
Для получения биомассы, содержащей ИТРС, используют автоиндуцируемую среду с добавлением антибиотика в зависимости от используемой плазмиды (например, канамицин или ампициллин). Для чего в подготовленный ферментер стерильно переносят посевной материал (среду), заполняя приблизительно 1/3 от объема ферментера (или проводят стерилизацию среды непосредственно в ферментере), асептически вносят инокулят через соответствующий порт (1/20-1/10 от объема питательной среды). Инкубируют биомассу в течение не менее чем 10 ч. После инкубации проводят проверку синтеза ИТРС иммуноферментным анализом или с помощью аналитического электрофореза. Подтверждением наличия целевого белка служит детекция сигнала (например, поглощения при определенной длине волны), определенной интенсивности при постановке иммуноферментного анализа либо обнаружение полосы, соответствующей белку определенной массы, на геле после его окрашивания. При использовании любого метода используется контрольный образец, содержащий известное количество очищенного иммунотоксина.To obtain biomass containing ITRS, an auto-induced medium with the addition of an antibiotic is used depending on the plasmid used (for example, kanamycin or ampicillin). For this purpose, seed (sterile) is sterilely transferred to the prepared fermenter, filling approximately 1/3 of the fermenter volume (or sterilizing the medium directly in the fermenter), the inoculum is aseptically introduced through the appropriate port (1 / 20-1 / 10 of the volume of the nutrient medium) . The biomass is incubated for at least 10 hours. After incubation, the synthesis of ITRS is checked by enzyme-linked immunosorbent assay or by analytical electrophoresis. Confirmation of the presence of the target protein is the detection of a signal (for example, absorption at a certain wavelength), a certain intensity during the enzyme-linked immunosorbent assay, or the detection of a band corresponding to a protein of a certain mass on the gel after staining. Using any method, a control sample containing a known amount of purified immunotoxin is used.
При проведении электрофореза в денатурирующих условиях основное пятно, соответствующее ИТРС, должно мигрировать как белок с массой 28±1 кДа. На основании предварительно построенной калибровочной кривой для площади пятна на электрофореграмме в зависимости от количества нанесенного белка ИТРС определяют его количество в анализируемых пробах.During electrophoresis under denaturing conditions, the main spot corresponding to ITRS should migrate as a protein with a mass of 28 ± 1 kDa. Based on the previously constructed calibration curve for the spot area on the electrophoregram, its amount in the analyzed samples is determined depending on the amount of applied ITRS protein.
Полученную биомассу от культуральной жидкости отделяют центрифугированием или фильтрацией. Супернатанты (культуральную жидкость) удаляют, а полученный осадок клеток до использования в следующих стадиях хранят при -20°С.The resulting biomass from the culture fluid is separated by centrifugation or filtration. Supernatants (culture fluid) are removed, and the resulting cell pellet is stored at -20 ° C until use in the next steps.
ИТРС экспрессируется в клетках Е. coli в нерастворимой форме (в виде телец включения). Для выделения телец включения биомассу клеток разрушают с помощью ультразвука, после чего тельца включения отделяют центрифугированием (остаются в осадке) и очищают от различных примесей с помощью промывки растворами определенного состава, содержащими детергенты и хаотропные агенты, обеспечивающие удаление примесей ДНК, РНК, липидов и примесных белков.ITSS is expressed in E. coli cells in an insoluble form (as inclusion bodies). To isolate inclusion bodies, the biomass of cells is destroyed by ultrasound, after which the inclusion bodies are separated by centrifugation (remain in the sediment) and purified from various impurities by washing with solutions of a certain composition containing detergents and chaotropic agents that remove DNA, RNA, lipids and impurities proteins.
В качестве хаотропного агента могут быть использованы растворы мочевины, тиомочевины, гуанидина гидрохлорида.As a chaotropic agent, solutions of urea, thiourea, guanidine hydrochloride can be used.
В качестве детергентов могут быть использованы додецилсульфат натрия, дезоксихолат, саркосил, твин 20, твин 80, тритон Х-100.As detergents, sodium dodecyl sulfate, deoxycholate, sarcosyl,
Для выделения и отмывки телец включения используют четыре раствора (А, Б, В, Г). Все растворы готовят в деионизированной воде (I тип) и используют свежеприготовленными.To isolate and wash inclusion bodies, four solutions are used (A, B, C, D). All solutions are prepared in deionized water (type I) and used freshly prepared.
В составе раствора А содержится 1,5-2,5 М NaCl, 1-5 мМ дитиотреитол, 5-15 мМ ЭДТА и 20-100 мМ Tris-HCl или фосфатный буфер, при этом рН раствора должен составлять 8,0-9,0. Раствор Б для отмывки телец включения включает 1-3% Triton X-100, 25-150 мМ NaCl, 1-5 мМ дитиотреитол, 20-100 мМ Tris-HCl или фосфатный буфер, при этом рН раствора должна составлять рН 8,0-9,0. Раствор В сходен по составу с раствором Б, но не содержит Triton Х-100. Раствор Г для отмывки телец включения от примесных белков включает 3,5-4,5 М мочевины, 1-5 мМ дитиотреитол, 20-100 мМ Tris-HCl или фосфатный буфер, при этом рН раствора должна составлять 8,0-9,0.Solution A contains 1.5-2.5 M NaCl, 1-5 mM dithiothreitol, 5-15 mM EDTA and 20-100 mM Tris-HCl or phosphate buffer, while the pH of the solution should be 8.0-9, 0. Solution B for washing inclusion bodies includes 1-3% Triton X-100, 25-150 mM NaCl, 1-5 mM dithiothreitol, 20-100 mM Tris-HCl or phosphate buffer, while the pH of the solution should be pH 8.0- 9.0. Solution B is similar in composition to solution B, but does not contain Triton X-100. Solution G for washing inclusion bodies from impurity proteins includes 3.5-4.5 M urea, 1-5 mm Dithiothreitol, 20-100 mm Tris-HCl or phosphate buffer, while the pH of the solution should be 8.0-9.0 .
Для отмывки (очистки) телец включения к полученному ранее осадку клеток приливают раствор А из расчета 1:5-1:10 (объем биомассы:объем раствора А). Осадок клеток ресуспендируют. Клетки разрушают ультразвуком при частоте 22 кГц при охлаждении на льду во избежание перегрева суспензии. Обработку ультразвуком повторяют 3-4 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами. Затем суспензию центрифугируют при 5000-10000 g и 15±5°С для отделения телец включения от растворимых примесей разрушенных клеток. Супернатант удаляют. Обработку осадка раствором А повторяют еще 1-2 раза.For washing (cleaning) inclusion bodies, solution A is poured onto the previously obtained cell pellet at the rate of 1: 5-1: 10 (biomass volume: solution A volume). Cell pellet resuspended. Cells are destroyed by ultrasound at a frequency of 22 kHz when cooled on ice to avoid overheating of the suspension. Ultrasound treatment is repeated 3-4 times for 3 minutes with 2-minute breaks. Then the suspension is centrifuged at 5000-10000 g and 15 ± 5 ° C to separate the inclusion bodies from the soluble impurities of the destroyed cells. The supernatant is removed. The treatment of the precipitate with solution A is repeated another 1-2 times.
Затем к полученному осадку добавляют раствор Б из расчета 1:5-1:10 (объем осадка:объем раствора Б). Осадок ресуспендируют и гомогенизируют ультразвуком на льду 2-3 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами. Полученную суспензию центрифугируют при 5000-10000 g и 15±5°С для осаждения телец включения. Супернатант удаляют, а осадок еще 1-2 раза отмывают раствором Б.Then, solution B is added to the resulting precipitate at a rate of 1: 5-1: 10 (sediment volume: volume of solution B). The precipitate is resuspended and homogenized with ultrasound on ice 2-3 times for 3 minutes with 2-minute breaks. The resulting suspension is centrifuged at 5000-10000 g and 15 ± 5 ° C to precipitate inclusion bodies. The supernatant is removed, and the precipitate is washed 1-2 times more with solution B.
К полученному осадку добавляют раствор В из расчета 1:5-1:10 (объем осадка:объем раствора В). Осадок ресуспендируют и гомогенизируют ультразвуком на льду по 2-3 мин с 2-минутными перерывами. Полученную суспензию центрифугируют при 5000-10000 g и 15±5°С для осаждения телец включения. Супернатант удаляют, а осадок отмывают раствором В еще 1-2 раза (или до прекращения образования пены).Solution B is added to the resulting precipitate at a rate of 1: 5-1: 10 (sediment volume: solution volume B). The precipitate is resuspended and homogenized with ultrasound on ice for 2-3 minutes with 2-minute breaks. The resulting suspension is centrifuged at 5000-10000 g and 15 ± 5 ° C to precipitate inclusion bodies. The supernatant is removed, and the precipitate is washed with solution B another 1-2 times (or until the formation of foam ceases).
Супернатант удаляют, к осадку добавляют раствор Г из расчета 1:1-1:2 (объем осадкаюбъем раствора В). Осадок ресуспендируют и гомогенизируют ультразвуком на льду 2-3 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами. Полученную суспензию центрифугируют при 15±5°С. Супернатант удаляют, а осадок еще 1-2 раза отмывают раствором Г.The supernatant is removed, solution G is added to the precipitate at the rate of 1: 1-1: 2 (the volume of the precipitate is the solution B). The precipitate is resuspended and homogenized with ultrasound on ice 2-3 times for 3 minutes with 2-minute breaks. The resulting suspension is centrifuged at 15 ± 5 ° C. The supernatant is removed, and the precipitate is washed 1-2 more times with solution G.
К полученному осадку добавляют раствор для солюбилизации телец включения из расчета 1:5-1:10 (объем осадка: объем раствора).To the precipitate obtained, a solution is added to solubilize inclusion bodies at the rate of 1: 5-1: 10 (sediment volume: solution volume).
Раствор для солюбилизации включает 5,5-6,0 М гуанидина гидрохлорид, 1-5 мМ дитиотреитол, 25-75 мМ Na-ацетатный буфер, при этом рН раствора составляет 4,5-5,5. Раствор для солюбилизации телец включения используют свежеприготовленным.The solubilization solution includes 5.5-6.0 M guanidine hydrochloride, 1-5 mm dithiothreitol, 25-75 mm Na-acetate buffer, while the pH of the solution is 4.5-5.5. The solution for solubilization of inclusion bodies is used freshly prepared.
После приливания раствора для солюбилизации к отмытым тельцам включения раствор необходимо перемешать для равномерного растворения осадка (необходимо полностью отделить осадок от стенки бутыли, не вспенивая раствор). Перемешивать можно вручную или с помощью магнитной мешалки. Растворы инкубируют при +2 - +8°С в течение 1,5 ч и при периодическом перемешивании.After pouring the solution for solubilization to the washed inclusion bodies, the solution must be mixed to uniformly dissolve the precipitate (it is necessary to completely separate the precipitate from the bottle wall without foaming the solution). You can mix manually or using a magnetic stirrer. The solutions are incubated at +2 - + 8 ° C for 1.5 hours and with periodic stirring.
Из полученного опалесцирующего прозрачного вязкого раствора отделяют нерастворенные включения. Для удаления нерастворившегося белка солюбилизат фильтруют с помощью установки вакуумной фильтрации через фильтр с размерами пор 0,22 мкм в стерильные бутыли. Раствор сразу же используют для проведения рефолдинга.From the obtained opalescent transparent viscous solution, undissolved inclusions are separated. To remove insoluble protein, the solubilizate is filtered using a vacuum filtration unit through a 0.22 μm filter into sterile bottles. The solution is immediately used for refolding.
Для проведения рефолдинга полученный фильтрат разводят раствором для рефолдинга. Раствор для рефолдинга включает 0,45-0,5 М аргинина, 25-75 мМ Na-ацетатный буфера, при этом рН раствора должен составлять 4,5-5,5. Полученный раствор помещают на магнитную мешалку и при комнатной температуре перемешивают в течение времени, необходимого для сворачивания иммунотоксина (20-30 ч).For refolding, the resulting filtrate is diluted with a refolding solution. The refolding solution includes 0.45-0.5 M arginine, 25-75 mm Na-acetate buffer, while the pH of the solution should be 4.5-5.5. The resulting solution was placed on a magnetic stirrer and stirred at room temperature for the time required to fold the immunotoxin (20-30 hours).
Для удаления дитиотреитола и гуанидина гидрохлорида проводят диафильтрацию. Раствор для диафильтрации содержит 0,45-0,5 М аргинина, 40-60 мМ Na-ацетатный буфер, при этом рН раствора должен составлять 5,0±0,2. Перед проведением диафильтрации раствор охлаждают до +2 - +8°С. Диафильтрацию проводят с использованием установки для тангенциальной фильтрации (материал фильтра - полиэфирсульфон, отсечка по массе - 10000 Да).To remove dithiothreitol and guanidine hydrochloride, diafiltration is carried out. The diafiltration solution contains 0.45-0.5 M arginine, 40-60 mm Na-acetate buffer, while the pH of the solution should be 5.0 ± 0.2. Before diafiltration, the solution is cooled to +2 - + 8 ° C. Diafiltration is carried out using a tangential filtration unit (the filter material is polyethersulfone, mass cut-off is 10,000 Da).
Полученный раствор концентрируют в 20-25 раз и стерилизуют. Концентрирование проводят методом тангенциальной фильтрации (материал фильтра - полиэфирсульфон, отсечка по массе - 10000 Да). Стерилизацию концентрата осуществляют методом фильтрации (материал фильтра - полиэфирсульфон, размер пор - 0,22 мкм).The resulting solution was concentrated 20-25 times and sterilized. Concentration is carried out by tangential filtration (the filter material is polyethersulfone, mass cut-off is 10,000 Da). The concentrate is sterilized by the filtration method (the filter material is polyethersulfone, pore size 0.22 μm).
Заявляемый иммунотоксин предлагается в качестве активного ингредиента для приготовления фармацевтической композиции для внутривенного введения при терапии рассеянного склероза, которая может содержать эффективное количество иммунотоксина (вплоть до 50 масс%, предпочтительно вплоть до 20 масс%, более предпочтительно вплоть до 10 масс%, еще более предпочтительно до 0,1-0,5 масс%), а остальное - дополнительные фармацевтически приемлемые добавки (эксципиенты). Под фармацевтически приемлемым эксципиентами подразумеваются применяемые в сфере фармацевтики разбавители, вспомогательные агенты (целевые добавки) и/или носители, стабилизаторы, регуляторы рН, буферы, антиоксиданты, консерванты, соединения, пролонгирующие действие препарата и др., например, выбранные из группы: вода, бензалкония хлорид, натрия гидрофосфат, натрия дигидрофосфата, натрия хлорид, натрия цитрат, натрия эдетат, натрия бисульфит, натрия тиосульфат, натрия карбонат, магния стеарат, маннитол, бензалкония хлорид, хлоргексидин, фенилэтиловый спирт, борная кислота, гиэтеллоза (гидроксиэтилцеллюлоза), гидроксиметилцеллюлоза, натрия гидроксид, лимонная кислота, полиэтиленгликоль, глицерин, декстроза, декстран 40, декстран 70, поливинилпирролидон, твин-80, крахмал, лактоза и прочие фармацевтически приемлемые носители и компоненты.The inventive immunotoxin is proposed as an active ingredient for the preparation of a pharmaceutical composition for intravenous administration in the treatment of multiple sclerosis, which may contain an effective amount of an immunotoxin (up to 50 mass%, preferably up to 20 mass%, more preferably up to 10 mass%, even more preferably up to 0.1-0.5 mass%), and the rest is additional pharmaceutically acceptable additives (excipients). By pharmaceutically acceptable excipients are meant diluents, auxiliary agents (target additives) and / or carriers, stabilizers, pH regulators, buffers, antioxidants, preservatives, compounds that prolong the action of the drug, etc., for example, selected from the group of: benzalkonium chloride, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium chloride, sodium citrate, sodium edetate, sodium bisulfite, sodium thiosulfate, sodium carbonate, magnesium stearate, mannitol, benzalkonium chloride, chlorhexidine, f enethyl alcohol, boric acid, hyetellose (hydroxyethyl cellulose), hydroxymethyl cellulose, sodium hydroxide, citric acid, polyethylene glycol, glycerin, dextrose,
Для терапии рассеянного склероза фармацевтическую композицию, включающую иммунотоксин вводят внутривенно в терапевтически эффективном количестве, при этом частоту и длительность введения выбирают в зависимости от характера и степени выраженности заболевания.For the treatment of multiple sclerosis, a pharmaceutical composition comprising an immunotoxin is administered intravenously in a therapeutically effective amount, the frequency and duration of administration being chosen depending on the nature and severity of the disease.
Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами выполнения, которые не являются единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by specific examples of execution, which are not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.
1. Получение генно-инженерной конструкции.1. Obtaining a genetic engineering construct.
В качестве основы для получения плазмиды, несущей ген ML1A с фрагментом гена MOG на С-конце (pET-28b(+)_ML1A-MOG), использовали плазмиду рЕТ-22b(+) с геном ML1A. Для переклонирования в новую плазмиду с отличающейся антибиотикорезистентностью ген ML1A амплифицировали с использованием следующих праймеров (подчеркиванием выделены сайты рестрикции):The plasmid pET-22b (+) with the ML1A gene was used as the basis for the preparation of a plasmid carrying the ML1A gene with the MOG gene fragment at the C-terminus (pET-28b (+) _ ML1A-MOG). For cloning into a new plasmid with different antibiotic resistance, the ML1A gene was amplified using the following primers (restriction sites are underlined):
При этом на концы последовательности, кодирующей ML1A, вводили сайты рестрикции BamHI (GGATCC) и NcoI (CCATGG).Moreover, restriction sites BamHI (GGATCC) and NcoI (CCATGG) were introduced at the ends of the sequence encoding ML1A.
Фрагмент MOG амплифицировали с использованием праймеров:The MOG fragment was amplified using primers:
При этом на концы последовательности, кодирующей фрагмент MOG, вводили сайты рестрикции XhoI (CTCGAG) и BamHI (GGATCC).At the same time, XhoI (CTCGAG) and BamHI (GGATCC) restriction sites were introduced at the ends of the sequence encoding the MOG fragment.
Полученные фрагменты длиной 778 и 92 п. н. очистили от примесей с помощью электрофореза в 2% агарозном геле с последующей экстракцией из геля с помощью набора innuPREP Gel Extraction Kit.The resulting fragments 778 and 92 bp long. purified from impurities by electrophoresis on a 2% agarose gel, followed by extraction from the gel using the innuPREP Gel Extraction Kit.
Для наработки достаточного количества матрицы плазмида рЕТ-28b(+) была трансформирована в штамм Е. coli DH5α. Трансформированные клетки высевали на агаризованную питательную среду LB (10 г/л триптона, 5 г/л дрожжевого экстракта, 10 г/л NaCl, 2% агар-агара) с добавлением 32 мкг/мл канамицина. Полученные колонии переносили в пробирки с 5 мл питательной среды LB с добавлением 32 мкг/мл канамицина. После инкубации в течение ночи (16 ч) при 37°С и перемешивании со скоростью 180 об/мин, клетки осадили центрифугированием в течение 5 мин при 5000 g. После этого с помощью набора irmuPREP Plasmid Mini Kit из них выделяли плазмиду рЕТ-28b(+).To generate a sufficient amount of the matrix, the plasmid pET-28b (+) was transformed into E. coli strain DH5α. Transformed cells were plated on LB agar medium (10 g / L tryptone, 5 g / L yeast extract, 10 g / L NaCl, 2% agar agar) supplemented with 32 μg / ml kanamycin. The resulting colonies were transferred to test tubes with 5 ml LB growth medium supplemented with 32 μg / ml kanamycin. After overnight incubation (16 hours) at 37 ° C and stirring at 180 rpm, the cells were pelleted by centrifugation for 5 minutes at 5000 g. After that, using the irmuPREP Plasmid Mini Kit, plasmid pET-28b (+) was isolated from them.
Очищенные фрагменты, кодирующие ML1A и фрагмент MOG (insert_ML1A и insert_MOG), а также плазмида рЕТ-28b(+) подвергали рестрикции соответствующими ферментами: insert_ML1A - BamHI и NcoI, insert_MOG - BamHI и XhoI, pET-28b(+) -NcoI и XhoI. Затем все фрагменты лигировали с помощью ДНК-лигазы бактериофага Т4 (соотношение матрица: insert_ML1A: insert_MOG=1:2:2). Полученная лигазная смесь была трансформирована в штамм Е. coli DH5α. Трансформированные клетки высевали на агаризованную питательную среду LB (10 г/л триптона, 5 г/л дрожжевого экстракта, 10 г/л NaCl, 2% агар-агара) с добавлением 32 мкг/мл канамицина. В результате получили 23 колонии. Четыре колонии пересеяли в пробирки с 5 мл питательной среды LB с добавлением 32 мкг/мл канамицина. После инкубации в течение ночи при 37°С и перемешивании со скоростью 180 об/мин, клетки осадили центрифугированием (5 мин, 5000 g). После этого с помощью набора innuPREP Plasmid Mini Kit из них выделили плазмиды. Так как концентрация плазмид была недостаточна для проведения секвенирования, была поставлена дополнительная ПЦР с использованием универсальных праймеров T7_for (5'-TAATACGACTCACTATAGGG-3') и T7_rev (5'-GCTAGTTATTGCTCAGCGG-3'). Полученные фрагменты массой 1022 п. н. очищали в агарозном геле и передавали на секвенирование. Таким образом, в результате проведенных генно-инженерных работ получили плазмиду, несущую ген целевого белка ML1A-MOG. Полученной плазмидой трансформировали штамм Е. coli BL21 Star(DE3).The purified fragments encoding ML1A and the MOG fragment (insert_ML1A and insert_MOG), as well as the plasmid pET-28b (+), were subjected to restriction with the corresponding enzymes: insert_ML1A - BamHI and NcoI, insert_MOG - BamHI and XhoI, pET-28b (+) -NcoI and XhoI . Then, all fragments were ligated using T4 bacteriophage DNA ligase (ratio matrix: insert_ML1A: insert_MOG = 1: 2: 2). The resulting ligase mixture was transformed into E. coli strain DH5α. Transformed cells were plated on LB agar medium (10 g / L tryptone, 5 g / L yeast extract, 10 g / L NaCl, 2% agar agar) supplemented with 32 μg / ml kanamycin. As a result, 23 colonies were obtained. Four colonies were plated in tubes with 5 ml LB growth medium supplemented with 32 μg / ml kanamycin. After incubation overnight at 37 ° C and stirring at a speed of 180 rpm, the cells were pelleted by centrifugation (5 min, 5000 g). After that, plasmids were isolated from them with the innuPREP Plasmid Mini Kit. Since the concentration of plasmids was insufficient for sequencing, additional PCR was performed using universal primers T7_for (5'-TAATACGACTCACTATAGGG-3 ') and T7_rev (5'-GCTAGTTATTGCTCAGCGG-3'). The resulting fragments weighing 1022 bp purified on an agarose gel and transferred for sequencing. Thus, as a result of genetic engineering, a plasmid carrying the gene of the target protein ML1A-MOG was obtained. The obtained plasmid transformed E. coli strain BL21 Star (DE3).
Затем с чашек Петри отбирали 8 единичных колоний Е. coli BL21 Star(DE3)_ML1A-MOG. Данные колонии в стерильных условиях переносили в пробирки с 5 мл питательной среды LB с канамицином (32 мкг/мл). Пробирки инкубировали в течение ночи (16 часов) при 34°С и 180 об/мин. Затем к полученной суспензии клеток добавляли 1,35 мл стерильного 50% раствора глицерина и перемешивали. Аликвоты по 200 мкл переносили в криопробирки и замораживали при -70°С.Then, 8 single E. coli BL21 Star (DE3) _ML1A-MOG colonies were selected from Petri dishes. These colonies were transferred under sterile conditions into tubes with 5 ml of LB culture medium with kanamycin (32 μg / ml). The tubes were incubated overnight (16 hours) at 34 ° C and 180 rpm. Then, 1.35 ml of a sterile 50% glycerol solution was added to the resulting cell suspension and mixed. 200 μl aliquots were transferred to cryovials and frozen at -70 ° C.
Для каждого клона провели пробную экспрессию целевого белка: 25 мкл музейной культуры переносили в пробирку с 10 мл среды LB (10 г/л триптона, 5 г/л дрожжевого экстракта, 10 г/л NaCl) с канамицином (32 мкг/мл) и культивировали в течение 6 ч при 37°С и 180 об/мин, после чего добавляли ИПТГ до конечной концентрации 0,5 мМ для индукции экспрессии ML1A-MOG и инкубировали в течение 3 ч при 34°С и 130 об/мин. Аналитический электрофорез проб, отобранных до индукции экспрессии и после, показал, что ML1A-MOG продуцировался во всех клонах.A target expression of the target protein was performed for each clone: 25 μl of the museum culture was transferred into a test tube with 10 ml of LB medium (10 g / L tryptone, 5 g / L yeast extract, 10 g / L NaCl) with kanamycin (32 μg / ml) and cultivated for 6 hours at 37 ° C and 180 rpm, after which IPTG was added to a final concentration of 0.5 mM to induce expression of ML1A-MOG and incubated for 3 hours at 34 ° C and 130 rpm. Analytical electrophoresis of samples taken before and after expression induction showed that ML1A-MOG was produced in all clones.
2. Выращивание посевного материала2. Growing seed
Приготовление и стерилизация питательной средыPreparation and sterilization of a nutrient medium
В стакан емкостью 500 мл вносили 210 мл воды деионизированной, добавляют навески дрожжевого экстракта (1,5 г), триптона (3,0 г), натрия хлористого (3,0 г) и перемешивают до полного растворения компонентов. Объем раствора доводили до 300 мл водой деионизированной. Приготовленный раствор переносили в шесть конических колб емкостью 250 мл (по 50 мл), закрывали ватно-марлевой пробкой и стерилизовали при 0,5-0,8 атм. в течение 60 мин в автоклаве.210 ml of deionized water was added to a 500 ml glass beaker; weighed portions of yeast extract (1.5 g), tryptone (3.0 g), sodium chloride (3.0 g) were added and mixed until the components were completely dissolved. The volume of the solution was adjusted to 300 ml with deionized water. The prepared solution was transferred into six conical flasks with a capacity of 250 ml (50 ml each), closed with a cotton-gauze plug and sterilized at 0.5-0.8 atm. for 60 minutes in an autoclave.
В микропробирку емкостью 2 мл на весах вносили 0,75 г глицерина, 0,048 г сульфата канамицина, доводили суммарный вес водой деионизированной до 1,5 г. Полученный раствор тщательно перемешивали до полного растворения компонентов. Раствор фильтровали через фильтр с размером пор 0,22 мкм в стерильную микропробирку емкостью 2 мл. В стерильных условиях переносили по 50 мкл раствора канамицина в конические колбы с питательной средой.0.75 g of glycerol and 0.048 g of kanamycin sulfate were added to a 2 ml microtube on a balance, the total weight was adjusted with deionized water to 1.5 g. The resulting solution was thoroughly mixed until the components were completely dissolved. The solution was filtered through a 0.22 μm filter into a 2 ml sterile microtube. Under sterile conditions, 50 μl of kanamycin solution was transferred into conical flasks with a nutrient medium.
Культивирование инокулятаInoculum cultivation
В конические колбы с питательной средой с канамицином стерильно добавляли по 50 мкл посевного материала в глицерине, расфасованного в криопробирки (суспензия клеток штамма-продуцента Е. coli BL21 Star(DE3)_ML1A-MOG). Культивирование проводили в шейкере-инкубаторе при температуре (34±1)°С и перемешивании со скоростью 130 об/мин в течение 16 часов. Полученную суспензию клеток Е. coli использовали в качестве посевного материала (инокулята) для ферментера.50 μl of seed in glycerol, packaged in cryovials (cell suspension of E. coli producer strain BL21 Star (DE3) _ML1A-MOG) was sterilely added to conical flasks with a kanamycin culture medium. Cultivation was carried out in a shaker-incubator at a temperature of (34 ± 1) ° С and stirring at a speed of 130 rpm for 16 hours. The resulting suspension of E. coli cells was used as a seed (inoculum) for the fermenter.
3. Получение биомассы, содержащей ИТРС3. Obtaining biomass containing ITRS
Приготовление и стерилизация неполной питательной средыPreparation and sterilization of incomplete culture medium
В стакан емкостью 5 л вносили 4 л воды деионизированной. Навески дрожжевого экстракта (30 г), триптона (60 г), NaCl (17,53 г), Na2HPO4*12H2O (53,72 г), KH2PO4 (20,41 г), MgSO4*7H2O (2,9578 г) и (NH4)2SO4 (3,9642 г) также переносили в стакан и растворяли на магнитной мешалке. Полученный раствор переносили в ферментер. В тот же стакан наливали еще 1,5 л воды деионизированной и также переносили в ферментер.4 l of deionized water was added to a 5 l glass. Samples of yeast extract (30 g), tryptone (60 g), NaCl (17.53 g), Na 2 HPO 4 * 12H 2 O (53.72 g), KH 2 PO 4 (20.41 g), MgSO 4 * 7H 2 O (2.9578 g) and (NH 4 ) 2 SO 4 (3.9642 g) were also transferred to a beaker and dissolved on a magnetic stirrer. The resulting solution was transferred to a fermenter. Another 1.5 L of deionized water was poured into the same glass and also transferred to the fermenter.
Все открытые выходы ферментера закрывали алюминиевой фольгой. Перекрывали все линии подачи и отбора, устанавливали заглушки на неиспользуемые порты и запускалипрограмму автоклавирования.All open exits of the fermenter were covered with aluminum foil. They blocked all the supply and selection lines, installed plugs on unused ports and started the autoclaving program.
Приготовление раствора сахаровSugar Solution Preparation
Раствор готовили в стеклянном стакане емкостью 250 мл. Навеску глицерина (30 г) делали в стеклянном стакане. Вносили туда же 100 мл воды деионизированной. Раствор перемешивали с помощью магнитной мешалки. Затем переносили в полученный раствор навески глюкозы (3 г) и лактозы (12 г). После растворения Сахаров раствор стерилизовали фильтрованием через фильтр с размером пор 0,22 мкм и стерильно переносили в ферментер (сначала убеждались, что среда после автоклавирования остыла).The solution was prepared in a 250 ml glass beaker. A portion of glycerol (30 g) was made in a glass beaker. 100 ml of deionized water were added there. The solution was stirred using a magnetic stirrer. Then, glucose (3 g) and lactose (12 g) were weighed into the resulting solution. After the Sugars were dissolved, the solution was sterilized by filtration through a 0.22 μm filter and transferred sterile to the fermenter (first make sure that the medium had cooled after autoclaving).
Приготовление раствора антибиотикаPreparation of antibiotic solution
Раствор антибиотика (канамицина) готовили в полипропиленовой пробирке емкостью 15 мл. Для этого навешивали в пробирку сульфат канамицина (0,6 г) и доводили вес деионизированной водой до 12,0 г. Тщательно перемешивали раствор с помощью вортекса. После полного растворения канамицина раствор стерилизовали фильтрованием через фильтр с размером пор 0,22 мкм в стерильную пробирку емкостью 15 мл. Раствор стерильно переносили в ферментер.A solution of the antibiotic (kanamycin) was prepared in a 15 ml polypropylene tube. For this, kanamycin sulfate (0.6 g) was hung in a test tube and the weight was adjusted with deionized water to 12.0 g. The solution was thoroughly mixed with a vortex. After complete dissolution of kanamycin, the solution was sterilized by filtration through a 0.22 μm filter into a 15 ml sterile tube. The solution was sterilely transferred to a fermenter.
Культивирование биомассыBiomass cultivation
Подсоединяли зонд для измерения температуры. Все неиспользуемые порты закрывали заглушками. Подключали воду к рубашке холодильника для возврата конденсата. Заливали глицерин в ячейку для термозонда, устанавливали термозонд. Включали прибор в сеть.A probe for measuring temperature was connected. All unused ports were plugged. Water was connected to the jacket of the refrigerator to return condensate. Glycerin was poured into the cell for the thermoprobe; the thermoprobe was installed. We turned on the device in the network.
Устанавливали температуру на +37°С. Включали мотор и устанавливали перемешивание на 200 об/мин. Подавали с помощью перистальтического насоса в колбу ферментера 6 мл пеногасителя. Подсоединяли кабели зондов для определения рН и растворенного кислорода к прибору. Калибровали датчик кислорода. Устанавливали значение рН 6,9. Устанавливали аэрацию на 40%.The temperature was set at + 37 ° C. The motor was turned on and stirring was set to 200 rpm. Using a peristaltic pump, 6 ml of antifoam was supplied to the fermenter flask. Probe cables were connected to determine the pH and dissolved oxygen to the instrument. The oxygen sensor was calibrated. The pH value was set to 6.9. Set aeration to 40%.
Асептически вносили инокулят через соответствующий порт. Инкубировали биомассу в течение 20 ч.Aseptically introduced the inoculum through the appropriate port. Incubated biomass for 20 hours
4. Проверка уровня экспрессии иммунотоксина (ИТРС)4. Checking the level of expression of immunotoxin (ITRS)
Для оценки уровня экспрессии определяли содержание белка ИТРС в клетках с помощью аналитического электрофореза в денатурирующих условиях в полиакриламидном геле. Из ферментера отбирали 1-2 мл суспензии клеток в специальный коллектор. Переносили 0,1 мл суспензии в микропробирку емкостью 1,5 мл. В пробу добавляли 0,2 мл деионизированной воды и ресуспендировали пипетированием. Переносили 0,01 мл полученной суспензии в новую микропробирку и добавляли 0,01 мл буфера для нанесения образцов с β-меркаптоэтанолом. Пробу инкубировали в течение 5 мин при 95°С. Затем центрифугировали 1 мин при 5000 g. Для аналитического электрофореза в полиакриламидном геле вносили в лунки по 0,020 мл образцов и по 5 мкл смеси маркеров молекулярного веса.To assess the expression level, the content of ITRS protein in cells was determined using analytical electrophoresis under denaturing conditions in a polyacrylamide gel. 1-2 ml of cell suspension were taken from the fermenter into a special collector. Transfer 0.1 ml of the suspension to a 1.5 ml microtube. 0.2 ml of deionized water was added to the sample and resuspended by pipetting. 0.01 ml of the resulting suspension was transferred to a new microtube and 0.01 ml of sample buffer with β-mercaptoethanol was added. The sample was incubated for 5 min at 95 ° C. Then centrifuged for 1 min at 5000 g. For analytical polyacrylamide gel electrophoresis, 0.020 ml of samples and 5 μl of a mixture of molecular weight markers were added to the wells.
После визуализации белков в геле его фотографировали в камере для документирования гелей ChemiDoc MP и проводили оценку электрофореграммы с помощью программы для обработки результатов ImageLab Software. Основное пятно, соответствующее ИТРС, должно мигрировать как белок с массой 28±1 кДа. На основании предварительно построенной калибровочной кривой для площади пятна на электрофореграмме в зависимости от количества нанесенного белка ИТРС определяли его количество в анализируемых пробах, которое должно составлять 1±0,2 мкг.After visualization of the proteins in the gel, it was photographed in a chamber for documenting ChemiDoc MP gels and the electrophoregram was evaluated using ImageLab Software, a program for processing the results. The main spot corresponding to ITRS should migrate as a protein with a mass of 28 ± 1 kDa. Based on a previously constructed calibration curve for the spot area on the electrophoregram, its amount in the analyzed samples, which should be 1 ± 0.2 μg, was determined depending on the amount of applied ITRS protein.
5. Отделение биомассы5. Biomass separation
Отключали аэрацию, перемешивание, контроль температуры и рН. Отключали прибор от сети. Сливали суспензию через специальный порт в пластиковую бутыль емкостью 10 л.Disable aeration, mixing, temperature and pH control. Disconnected the device from the network. The suspension was poured through a special port into a 10-liter plastic bottle.
Биомассу от культуральной жидкости отделяли центрифугированием: переносили суспензию клеток в 6 центрифужных полипропиленовых бутылей емкостью 1000 мл и центрифугировали 20 мин при 3000 g. Супернатанты (культуральную жидкость) удаляли декантацией и отправляли на автоклавирование (после этого - в стоки). Полученный осадок клеток до использования в следующих стадиях хранили при -20°С.The biomass from the culture fluid was separated by centrifugation: the cell suspension was transferred into 6 centrifuge polypropylene bottles with a capacity of 1000 ml and centrifuged for 20 min at 3000 g. Supernatants (culture fluid) were removed by decantation and sent for autoclaving (after that - into drains). The obtained cell pellet was stored at -20 ° C until use in the following steps.
После удаления суспензии клеток проводили очистку ферментера в соответствии с инструкцией производителя.After removing the cell suspension, the fermenter was cleaned in accordance with the manufacturer's instructions.
6. Выделение и очистка телец включения6. Isolation and purification of inclusion bodies
Для выделения и отмывки телец включения использовали четыре раствора (А, Б, В, Г). Все растворы готовили в деионизированной воде (I тип).To isolate and wash inclusion bodies, four solutions were used (A, B, C, D). All solutions were prepared in deionized water (type I).
Приготовление раствора А для отмывки телец включенияPreparation of solution A for washing inclusion bodies
Раствор А (2 М NaCl, 5 мМ дитиотреитол, 5 мМ ЭДТА, 25 мМ Tris-HCl рН 8) готовили в мерном стакане емкостью 5000 мл. В стакан наливали 3000 мл деионизированной воды и растворяли навески NaCl (566,84 г), дитиотреитола (3,7418 г), гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (10,7670 г) и трис(гидроксиметил)аминометана (6,4263 г). После этого растворяли навеску ЭДТА (9,0271 г). Раствор переносили в мерный цилиндр емкостью 5000 мл, доводили объем деионизированной водой до 4850 мл и переносили обратно в стакан. Раствор А использовали свежеприготовленным.Solution A (2 M NaCl, 5 mM dithiothreitol, 5 mM EDTA, 25 mM Tris-HCl pH 8) was prepared in a 5,000 ml beaker. 3000 ml of deionized water were poured into a glass and weighed portions of NaCl (566.84 g), dithiothreitol (3.7418 g), tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (10.7670 g) and tris (hydroxymethyl) aminomethane (6.4263 g) were dissolved. . After that, a portion of EDTA (9.0271 g) was dissolved. The solution was transferred to a 5000 ml graduated cylinder, the volume was adjusted to 4850 ml with deionized water and transferred back to the beaker. Solution A was used freshly prepared.
Приготовление раствора Б для отмывки телец включенияPreparation of solution B for washing inclusion bodies
Раствор Б (2% Triton Х-100, 50 мМ NaCl, 1 мМ дитиотреитол, 25 мМ Tris-HCl рН 8) готовили в мерном стакане емкостью 5000 мл. В стакан наливали 3000 мл холодной дистиллированной воды и растворяли навески NaCl (106,58 г), дитиотреитола (0,5630 г), гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (8,1030 г) и трис(гидроксиметил)аминометана (4,8363 г). После полного растворения солей в раствор вносили Triton Х-100 (73 мл) и тщательно перемешивали на магнитной мешалке. После растворения Triton Х-100 раствор переносили в мерный цилиндр емкостью 5000 мл, доводили объем деионизированной водой до 3650 мл и переносили обратно в стакан. Раствор Б использовали свежеприготовленным.Solution B (2% Triton X-100, 50 mM NaCl, 1 mM dithiothreitol, 25 mM Tris-HCl pH 8) was prepared in a 5000 ml volumetric beaker. 3000 ml of cold distilled water was poured into a glass and weighed portions of NaCl (106.58 g), dithiothreitol (0.5630 g), tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (8.1030 g) and tris (hydroxymethyl) aminomethane (4.8363 g) were dissolved. ) After complete dissolution of the salts, Triton X-100 (73 ml) was added to the solution and thoroughly mixed on a magnetic stirrer. After dissolution of the Triton X-100, the solution was transferred into a 5000 ml volumetric cylinder, the volume was adjusted to 3650 ml with deionized water and transferred back to the beaker. Solution B was used freshly prepared.
Приготовление раствора В для отмывки телец включенияPreparation of solution B for washing inclusion bodies
Раствор В (1 мМ дитиотреитол, 25 мМ Tris-HCl рН 8) готовили в мерном стакане емкостью 5000 мл. В стакан наливали 3000 мл деионизированной воды и растворяли навески дитиотреитола (0,5630 г), гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (8,1030 г) и трис(гидроксиметил)аминометана (4,8363 г). После полного растворения солей раствор переносили в мерный цилиндр емкостью 5000 мл, доводили объем деионизированной водой до 3650 мл и переносили обратно в стакан. Раствор В использовали свежеприготовленным.Solution B (1 mM dithiothreitol, 25 mM Tris-HCl pH 8) was prepared in a 5,000 ml beaker. 3000 ml of deionized water was poured into a glass and weighed portions of dithiothreitol (0.5630 g), tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (8.1030 g) and tris (hydroxymethyl) aminomethane (4.8363 g) were dissolved. After complete dissolution of the salts, the solution was transferred to a 5000 ml volumetric cylinder, the volume was adjusted to 3650 ml with deionized water and transferred back to the glass. Solution B was used freshly prepared.
Приготовление раствора Г для отмывки телец включенияPreparation of solution G for washing inclusion bodies
Раствор Г (4 М мочевина, 1 мМ дитиотреитол, 25 мМ Tris-HCl рН 8) готовили в мерном стакане емкостью 5000 мл. В стакан наливали 2500 мл деионизированной воды и растворяли навески мочевины (876,88 г), дитиотреитола (0,5630 г), гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (8,1030 г) и трис(гидроксиметил)аминометана (4,8363 г). Раствор переносили в мерный цилиндр емкостью 5000 мл, доводили объем деионизированной водой до 3650 мл и переносили обратно в стакан. Раствор Г использовали свежеприготовленным.Solution G (4 M urea, 1 mM dithiothreitol, 25 mM Tris-HCl pH 8) was prepared in a 5,000 ml beaker. 2500 ml of deionized water were poured into a glass and weighed portions of urea (876.88 g), dithiothreitol (0.5630 g), tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride (8.1030 g) and tris (hydroxymethyl) aminomethane (4.8363 g) were dissolved. . The solution was transferred to a 5000 ml volumetric cylinder, the volume was adjusted to 3650 ml with deionized water and transferred back to the beaker. Solution G was used freshly prepared.
Очистка телец включенияCleaning inclusion bodies
В центрифужные бутыли с биомассой вносили по 400 мл раствора А. Осадок клеток ресуспендировали. Клетки разрушали ультразвуком при охлаждении на льду (3 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами). Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин. Супернатант удаляли. К осадкам снова добавляли по 400 мл раствора А, ресуспендировали и обрабатывали ультразвуком. Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин.400 ml of solution A were added to centrifuge bottles with biomass. Cell pellet was resuspended. Cells were destroyed by ultrasound while cooling on ice (3 times for 3 minutes with 2-minute breaks). The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 minutes. The supernatant was removed. 400 ml of solution A were again added to the precipitates, resuspended and sonicated. The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 minutes.
Супернатант удаляли, а к осадкам добавляли по 300 мл раствора Б. Осадки ресуспендировали и гомогенизировали ультразвуком на льду (2 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами). Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин. Супернатант удаляли, а осадок еще раз отмывали раствором Б. Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин.The supernatant was removed, and 300 ml of solution B was added to the precipitates. The precipitates were resuspended and homogenized by ultrasound on ice (2 times for 3 minutes with 2-minute breaks). The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 minutes. The supernatant was removed, and the precipitate was washed again with solution B. The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 min.
Супернатант удаляли, к осадкам добавляли по 300 мл раствора В. Осадки ресуспендировали и гомогенизировали ультразвуком на льду (2 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами). Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин.The supernatant was removed, 300 ml of solution B was added to the precipitates. The precipitates were resuspended and ultrasonically homogenized on ice (2 times for 3 minutes with 2-minute breaks). The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 minutes.
Супернатант удаляли, к осадкам добавляли по 30 мл раствора Г. Осадки ресуспендировали и гомогенизировали ультразвуком на льду (2 раза по 3 мин с 2-минутными перерывами). Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин. Супернатант удаляли, а осадок еще раз отмывали раствором Б. Бутыли центрифугировали при 8000 g, 15°С в течение 15 мин.The supernatant was removed, 30 ml of solution G was added to the precipitates. The precipitates were resuspended and ultrasonically homogenized on ice (2 times for 3 minutes with 2-minute breaks). The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 minutes. The supernatant was removed, and the precipitate was washed again with solution B. The bottles were centrifuged at 8000 g, 15 ° C for 15 min.
Супернатант удаляли, а осадки отправляли на солюбилизацию.The supernatant was removed, and the precipitates were sent for solubilization.
Супернатанты со всех стадий объединяли для дальнейшей утилизации.Supernatants from all stages were combined for further disposal.
7. Солюбилизация телец включения. Приготовление раствора для солюбилизации телец включения7. Solubilization of Taurus inclusion. Preparation of a solution for solubilization of inclusion bodies
Приготовление раствора для солюбилизацииPreparation of solubilization solution
Раствор (6 М гуанидина гидрохлорид, 1 мМ дитиотреитол, 25 мМ Na-ацетатный буфер рН 5) готовили в пластиковой бутыли емкостью 10 л. В бутыль наливали 3380 мл деионизированной воды (I тип) (ультрачистая вода с удельным сопротивлением 18,18 МОм*см при 25°С, т.е. вода 1 типа по ASTM, NCCLS, ISO 3696, САР) и переносили навески гидрохлорида гуанидина (3467,74 г), дитиотреитола (0,9332 г) и CH3COONa⋅3H2O (20,5814 г). В бутыль опускали якорь для магнитной мешалки и переносили ее на магнитную мешалку. С помощью ледяной уксусной кислоты (около 2,9 мл) доводили значение рН раствора потенциометрически до 5,0±0,5. Раствор для солюбилизации телец включения использовали свежеприготовленным.A solution (6 M guanidine hydrochloride, 1 mM dithiothreitol, 25 mM Na-acetate buffer pH 5) was prepared in a 10 L plastic bottle. 3380 ml of deionized water (type I) were poured into the bottle (ultrapure water with a specific resistance of 18.18 MΩ * cm at 25 ° C, i.e.
СолюбилизацияSolubilization
В центрифужные бутыли с отмытыми тельцами включения вносили по 300 мл раствора для солюбилизации. Осадок аккуратно ресуспендировали (необходимо полностью отделить осадок от стенки бутыли, не вспенивая раствор). В бутыли вносили еще по 700 мл раствора для солюбилизации. В бутыли опускали большие якори для магнитной мешалки и закрывали крышками. Растворы инкубировали при +2 - +8°С в течение 1,5 ч и при периодическом перемешивании на магнитной мешалке.300 ml of solubilization solution were added to centrifuge bottles with washed inclusion bodies. The precipitate was carefully resuspended (it is necessary to completely separate the precipitate from the wall of the bottle without foaming the solution). Another 700 ml of solubilization solution was added to the bottles. Large anchors for the magnetic stirrer were lowered into the bottle and covered with lids. The solutions were incubated at +2 - + 8 ° C for 1.5 hours and with periodic stirring on a magnetic stirrer.
Отделение нерастворенных включенийDepartment of undissolved inclusions
Для удаления нерастворившегося белка солюбилизат фильтровали с помощью установки вакуумной фильтрации через фильтр с размерами пор 0,22 мкм в стерильные бутыли емкостью 1000 мл. Раствор сразу же использовали для проведения рефолдинга.To remove insoluble protein, the solubilizate was filtered using a vacuum filtration unit through a 0.22 μm filter into 1000 ml sterile bottles. The solution was immediately used for refolding.
8. Получение активного ИТРС8. Obtaining active ITRS
Приготовление раствора для рефолдинга ИТРСPreparation of a solution for refolding ITRS
Раствор для рефолдинга (0,5 М аргинин, 50 мМ Na-ацетатный буфер рН 5) готовили в трех пластиковых бутылях емкостью 50 л. В бутыли переносили навески аргинина (4180,8 г) и CH3COCNa⋅3H2O (326,592 г) и заливали 43,45 л деионизированной воды (I тип). В бутыли помещали большие якори для магнитной мешалки и переносили на мешалку. После растворения солей доводили рН раствора потенциометрически до 5,0±0,2 (около 1440 мл ледяной уксусной кислоты на каждую бутыль).A refolding solution (0.5 M arginine, 50 mM Na-acetate buffer pH 5) was prepared in three plastic bottles with a capacity of 50 L. Weighed portions of arginine (4180.8 g) and CH 3 COCNa⋅3H 2 O (326.592 g) were transferred to a bottle and 43.45 L of deionized water (type I) was poured. Large anchors for the magnetic stirrer were placed in the bottle and transferred to the stirrer. After dissolving the salts, the pH of the solution was adjusted potentiometrically to 5.0 ± 0.2 (about 1440 ml of glacial acetic acid per bottle).
Рефолдинг ИТРСITRS refolding
Бутыли с раствором для рефолдинга помещали на магнитную мешалку и при непрерывном перемешивании медленно вносили по 2000 мл солюбилизированных телец включения (после стадии отделения нерастворившегося белка). Процедуру повторяли для всех 3 бутылей. Растворы инкубировали в течение 20-24 ч при комнатной температуре.The bottles with the refolding solution were placed on a magnetic stirrer and, with continuous stirring, 2000 ml of solubilized inclusion bodies were slowly added (after the stage of separation of the insoluble protein). The procedure was repeated for all 3 bottles. The solutions were incubated for 20-24 hours at room temperature.
9. Получение субстанции ИТРС9. Obtaining substance ITRS
Приготовление раствора для диафильтрацииPreparation of diafiltration solution
Раствор для диафильтрации (0,5 М аргинин, 50 мМ Na-ацетатный буфер рН 5) готовили в пластиковой апирогенной бутыли емкостью 50 л. В бутыль переносили навески аргинина (4355 г) и CH3COCNa⋅3H2O (340,2 г) и заливали 45,27 л воды для инъекций. В бутыль помещали большой якорь для магнитной мешалки и переносили на магнитную мешалку. После растворения солей доводили рН раствора потенциометрически до 5,0 (около 1500 мл ледяной уксусной кислоты). Перед проведением диафильтрации раствор охлаждали до +2 - +8°С.A diafiltration solution (0.5 M arginine, 50 mM Na-acetate buffer pH 5) was prepared in a 50 L plastic pyrogen-free bottle. Weighed portions of arginine (4355 g) and CH 3 COCNa⋅3H 2 O (340.2 g) were transferred to a bottle and 45.27 L of water for injection was poured. A large anchor for a magnetic stirrer was placed in the bottle and transferred to a magnetic stirrer. After dissolving the salts, the pH of the solution was adjusted potentiometrically to 5.0 (about 1500 ml of glacial acetic acid). Before diafiltration, the solution was cooled to +2 - + 8 ° C.
Концентрирование и диафильтрация рефолдинг-средыConcentration and diafiltration of refolding medium
Раствор ИТРС после рефолдинга концентрировали на установке тангенциальной фильтрации KMPi System (мембрана - mPES, 10000 NMWL) до примерно 5 л. После этого в бутыль с концентратом добавляли 12,5 л раствора для диафильтрации. Полученный раствор снова концентрировали до примерно 5 л. Повторяли процедуру еще 3 раза. На последней стадии раствор концентрировали до 2,3±0,3 л.After refolding, the ITRS solution was concentrated on a KMPi System tangential filtration unit (membrane - mPES, 10000 NMWL) to about 5 l. After that, 12.5 L of diafiltration solution was added to the concentrate bottle. The resulting solution was again concentrated to about 5 L. The procedure was repeated 3 more times. In the last stage, the solution was concentrated to 2.3 ± 0.3 L.
Стерилизация субстанции ИТРСSterilization of substance ITRS
Концентрат ИТРС стерилизовали в асептических условиях (локальная зона чистоты класса А) фильтрованием через полиэтиленсульфоновый фильтр с размером пор 0,22 мкм.ITRS concentrate was sterilized under aseptic conditions (local zone of purity class A) by filtration through a polyethylene sulfone filter with a pore size of 0.22 μm.
Подтверждение подлинности и чистоты субстанцииVerification of the authenticity and purity of the substance
Подтверждение чистоты и молекулярной массы иммунотоксина проводили методом электрофоретического разделения в 13% полиакриламидном геле в невосстанавливающих условиях (без меркаптоэтанола). Визуализацию полос производили с помощью окрашивания Кумасси G-250 с последующей денсиметрией. При этом на электрофореграмме должна присутствовать основная полоса, соответствующая белку с массой 28±1 кДа, а сумма интенсивностей других полос не должна превышать 5% от суммарной интенсивности всех полос.The purity and molecular weight of the immunotoxin were confirmed by electrophoretic separation in 13% polyacrylamide gel under non-reducing conditions (without mercaptoethanol). The bands were visualized using Coomassie G-250 staining followed by densimetry. In this case, the main band corresponding to a protein with a mass of 28 ± 1 kDa should be present on the electrophoregram, and the sum of the intensities of other bands should not exceed 5% of the total intensity of all bands.
Для трех серий субстанции иммунотоксина, полученных заявленным способом, провели определение %-ого содержания иммунотоксина и его молекулярной массы. Примеры полученных электрофореграмм представлены на фиг. 5. Для определения молекулярной массы использовались маркеры молекулярных масс Precision Plus Protein Unstained Standards (Bio-Rad). Гели после окрашивания сканировали, определяли содержание и молекулярную массу целевого белка с помощью программы ImageLab Software (Bio-Rad). С использованием программы Microsoft Excel рассчитали стандартное отклонение и относительное стандартное отклонение. Результаты представлены в Таблице 1.For three series of immunotoxin substance obtained by the claimed method, the% content of immunotoxin and its molecular weight were determined. Examples of the obtained electrophoregrams are presented in FIG. 5. Precision Plus Protein Unstained Standards (Bio-Rad) were used to determine molecular weight. After staining, the gels were scanned, and the content and molecular weight of the target protein were determined using ImageLab Software (Bio-Rad). Using Microsoft Excel, the standard deviation and relative standard deviation were calculated. The results are presented in Table 1.
Подтверждение формирования третичной структуры проводили с помощью определения температуры плавления. Определение температуры плавления осуществляли методом Thermofluor с использованием флуоресцентного красителя SYPRO Orange. Температура плавления соответствует максимуму на кривой зависимости первой производной интенсивности флуоресценции от температуры и должна составлять 39±2°С.The formation of the tertiary structure was confirmed by determining the melting temperature. The melting point was determined by Thermofluor method using a SYPRO Orange fluorescent dye. The melting temperature corresponds to the maximum on the curve of the dependence of the first derivative of the fluorescence intensity on temperature and should be 39 ± 2 ° C.
На фиг. 6 приведен пример кривой плавления для субстанции ИТРС, полученной заявленным способом.In FIG. 6 shows an example of a melting curve for the substance ITRS obtained by the claimed method.
Пример, демонстрирующий возможность использования иммунотоксина в качестве активного компонента.An example demonstrating the possibility of using immunotoxin as an active component.
Из полученного указанным выше способом иммунотоксина готовили раствор препарата следующего состава:From the immunotoxin obtained by the above method, a preparation solution of the following composition was prepared:
Вспомогательные вещества:Excipients:
Для этого, используя приготовленный раствор для разведения, доводили полученный раствор очищенного иммунотоксина до концентрации 0,05 мг/мл.For this, using the prepared dilution solution, the resulting purified immunotoxin solution was adjusted to a concentration of 0.05 mg / ml.
Раствор для разведения (рН 5,0±0,2) имеет следующий состав:The dilution solution (pH 5.0 ± 0.2) has the following composition:
Лекарственный препарат в жидкой лекарственной форме представлял собой бесцветный прозрачный раствор без видимых частиц.The drug in liquid dosage form was a colorless transparent solution with no visible particles.
Предполагаемый способ применения в клинике: 4 однократных ежедневных внутривенных введения в дозе 2 мкг/кг. Повтор курса через месяц. Предполагаемый способ введения - внутривенная инфузия: рассчитанная разовая доза препарата отбирается из флакона с помощью шприца и растворяется в 100 мл флаконе с изотоническим раствором; препарат вводится сначала с низкой скоростью (6 мл/ч) для выявления возможной реакции гиперчувствительности, через 15 мин - 12 мл/ч, затем каждые 15 мин скорость увеличивается на 12 мл/ч до 72 мл/ч.Intended use in the clinic: 4 single daily intravenous doses at a dose of 2 mcg / kg. Repeat a course in a month. The intended route of administration is intravenous infusion: the calculated single dose of the drug is taken from the vial using a syringe and dissolved in a 100 ml vial with an isotonic solution; first, the drug is administered at a low speed (6 ml / h) to identify a possible hypersensitivity reaction, after 15 minutes - 12 ml / h, then every 15 minutes the speed increases by 12 ml / h to 72 ml / h.
Исследования специфической активностиSpecific Activity Studies
Исследование специфической активности было проведено в экспериментах in vitro и на животной модели.A study of specific activity was carried out in vitro and in an animal model.
Свойства иммунотоксина определяются двумя основными параметрами: проявлением каталитической активности токсина и взаимодействием с определенными рецепторами на поверхности клеток-мишеней. Каталитическая активность ИТРС обусловлена наличием в составе слитого белка А-субъединицы вискумина, которая катализирует депуринизацию остатка аденина в положении 4324 (А4324) в 28 S рРНК, что приводит к инактивации рибосом и остановке синтеза белка. В качестве модельной системы для изучения подавления трансляции была выбрана бесклеточная система экспрессии люциферазы. Люцифера - фермент, способный окислять субстрат люциферин, при этом реакция сопровождается испусканием света. Таким образом, количество модельного белка (люциферазы), синтезированного в бесклеточной системе, может быть оценено по интенсивности люминесценции. При инактивации рибосом происходит снижение детектируемого сигнала. По зависимости интенсивности люминесценции от количества ГЛФ, внесенного в реакционную смесь, можно определять ингибирующую концентрацию ИТРС (значение ИК50). ИК50 для иммунотоксина, определенное описанным методом, составляет 5±2 нМ. Пример кривой ингибирования иммунотоксином, полученным заявленным способом, трансляции белка в бесклеточной системе экспрессии приведен на фиг. 7.The properties of an immunotoxin are determined by two main parameters: the manifestation of the catalytic activity of the toxin and the interaction with specific receptors on the surface of target cells. The catalytic activity of ITRS is due to the presence of viscumin in the A subunit of the fusion protein, which catalyzes the depurinization of the adenine residue at position 4324 (A4324) in 28 S rRNA, which leads to inactivation of ribosomes and to a halt in protein synthesis. A cell-free luciferase expression system was chosen as a model system for studying translation suppression. Lucifer is an enzyme capable of oxidizing luciferin substrate, and the reaction is accompanied by the emission of light. Thus, the amount of model protein (luciferase) synthesized in a cell-free system can be estimated by the luminescence intensity. When ribosomes are inactivated, a decrease in the detected signal occurs. According to the dependence of the luminescence intensity on the amount of GLF introduced into the reaction mixture, it is possible to determine the inhibitory concentration of ITRS (IC 50 value). IC 50 for immunotoxin determined by the described method is 5 ± 2 nM. An example of an immunotoxin inhibition curve obtained by the claimed method of protein translation in a cell-free expression system is shown in FIG. 7.
Для оценки способности иммунотоксина связываться с поверхностью В-лимфоцитов была использована in vitro модель на основе гибридомы, продуцирующей специфические антитела. Для оценки связывания иммобилизованный на поверхности планшета иммунотоксин инкубировали с суспензией клеток, содержащих на своей поверхности специфические рецепторы для иммунотоксина (линия А) и не содержащих (линия В). По количеству связавшихся клеток в обоих случаях судили о специфичности иммунотоксина. В отсутствии иммунотоксина обе линии клеток практически не связывались с планшетом (в среднем 179 клеток/лунку для линии А и 209 клеток/лунку для линии В). Если поверхность была модифицирована иммунотоксином, клетки линии А связывались с планшетом (2032 клеток/лунку), а клетки линии В - нет (346 клеток/лунку).To assess the ability of an immunotoxin to bind to the surface of B-lymphocytes, an in vitro model based on a hybridoma producing specific antibodies was used. To evaluate the binding, the immunotoxin immobilized on the surface of the tablet was incubated with a suspension of cells containing specific immunotoxin receptors (line A) and not containing (line B). In both cases, the specificity of the immunotoxin was judged by the number of bound cells. In the absence of immunotoxin, both cell lines practically did not bind to the plate (average 179 cells / well for line A and 209 cells / well for line B). If the surface was modified by immunotoxin, line A cells bind to the plate (2032 cells / well), and line B cells did not (346 cells / well).
Проверка активности препарата иммунотоксина была также проведена с использованием животной модели. Общепринятой животной моделью рассеянного склероза является экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит (ЭАЭ), который наиболее часто в исследованиях индуцируют у мышей или крыс. И хотя ЭАЭ не полностью отражает все аспекты развития рассеянного склероза у людей, эта модель применяется для оценки эффективности новых лекарственных средств.Testing the activity of the immunotoxin preparation was also carried out using an animal model. A common animal model of multiple sclerosis is experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which is most often induced in mice or rats in studies. Although EAE does not fully reflect all aspects of the development of multiple sclerosis in humans, this model is used to evaluate the effectiveness of new drugs.
Для исследования были использованы 46 мышей-самок линии C57BL/6 возраста 8 недель. Животные были разбиты на 4 группы по 10 животных и одну группу 6 животных (контрольная группа №1; мыши получали инъекции физиологичного раствора вместо индуцирующих ЭАЭ агентов и исследуемого препарата). В остальных группах ЭАЭ индуцировали путем двукратного введения (с промежутком в 1 день) коклюшного токсина РТХ (2000 нг/мышь, внутривенно в РОС) и гомогенизат спинного мозга мыши (ГСММ; 5 мг/мышь, подкожно). Одна из этих групп являлась контрольной №2 - вместо исследуемого препарата вводился носитель, а остальные группы получали разные дозы исследуемого препарата (0,05, 0,5 и 5 мкг ИТРС/мышь).For the study, 46 female mice of the C57BL / 6 strain of 8 weeks of age were used. Animals were divided into 4 groups of 10 animals and one group of 6 animals (control group No. 1; mice received injections of saline instead of EAE-inducing agents and the study drug). In the remaining groups, EAE was induced by double administration (with an interval of 1 day) of PTX pertussis toxin (2000 ng / mouse, intravenously in POC) and mouse spinal cord homogenizate (GSM; 5 mg / mouse, subcutaneously). One of these groups was control No. 2 - a carrier was introduced instead of the study drug, and the remaining groups received different doses of the study drug (0.05, 0.5, and 5 μg ITRS / mouse).
Признаки развития ЭАЭ начали появляться у животных начиная с 1 дня после начала эксперимента. Для каждой экспериментальной группы были рассчитаны средние значения оценки развития ЭАЭ (см. фиг. 8).Signs of the development of EAE began to appear in animals from 1 day after the start of the experiment. For each experimental group, the mean values for evaluating the development of EAE were calculated (see Fig. 8).
В группе, не получавшей исследуемый препарат ИТРС, признаки заболевания проявлялись раньше и накапливались в группе быстрее, тогда как для всех групп, получавших ИТРС можно отметить более позднее время проявления заболевания.In the group that did not receive the ITSS study drug, the signs of the disease manifested themselves earlier and accumulated faster in the group, while for all groups receiving ITSS, a later time of the disease manifestation can be noted.
Также при введении животным ИТРС наблюдалось увеличение продолжительности жизни. Смерть животных из экспериментальных групп наступала из-за полного паралича и последующей дегидратации и угнетения дыхания (см. фиг. 9).Also, when animals were administered ITSS, an increase in life expectancy was observed. The death of animals from the experimental groups occurred due to complete paralysis and subsequent dehydration and respiratory depression (see Fig. 9).
Наиболее эффективной являлась доза 0,5 мкг/мышь, так как при этой концентрации ИТРС проявление признаков ЭАЭ наступало позже, а средняя продолжительность жизни была максимальной. Полученные на животных моделях экспериментальные результаты могут быть экстраполированы на дальнейшее использование ИТРС у человека (Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Под ред. А.Н. Миронова. Часть 1. - М., 2012).The most effective dose was 0.5 μg / mouse, since at this concentration of ITSS the manifestation of signs of EAE occurred later, and the average life expectancy was maximum. The experimental results obtained in animal models can be extrapolated to the further use of ITRS in humans (Guidelines for preclinical studies of drugs. Edited by A. N. Mironov.
Исследование острой токсичностиAcute Toxicity Study
Исследование острой токсичности иммунотоксина было проведено на двух видах животных: белых нелинейных мышах (возраст 9-10 недель, масса тела 18-20 г) и белых нелинейных крысах (возраст 9-10 недель, масса тела 180-200 г). Использованные дозы иммунотоксина: 50, 200, 500, 750, 1000 мкг/кг (по 10 животных на каждую группу, 5 самцов и 5 самок), в качестве был использован физиологический раствор. Способ введения - внутривенная инъекция. Наблюдение за животными осуществлялось в течение 14 дней после введения. Оценивали общее состояние животных по состоянию шерсти и слизистых оболочек, массе тела. Через 14 дней животных подвергали эвтаназии углекислым газом, проводили паталогоанатомическое вскрытие, визуально определяли морфологическое состояние органов и слизистых покровов, определяли массовые коэффициенты органов (сердце, легкие с трахеей, тимус, печень, селезенка, почки, надпочечники, головной мозг, яичники или яички).The study of acute toxicity of immunotoxin was carried out in two animal species: nonlinear white mice (9-10 weeks old, 18-20 g body weight) and nonlinear white rats (9-10 weeks old, 180-200 g body weight). Used doses of immunotoxin: 50, 200, 500, 750, 1000 μg / kg (10 animals for each group, 5 males and 5 females), physiological saline was used. The route of administration is intravenous injection. Observation of the animals was carried out within 14 days after administration. The general condition of the animals was assessed by the condition of the coat and mucous membranes, and body weight. After 14 days, the animals were euthanized with carbon dioxide, an autopsy was performed, the morphological state of the organs and mucous membranes was visually determined, and the mass coefficients of organs were determined (heart, lungs with trachea, thymus, liver, spleen, kidneys, adrenal glands, brain, ovaries or testicles) .
В ходе исследования смертность животных (как мышей, так и крыс) от препарата отсутствовала. Признаков интоксикации при осмотре не было выявлено. Сразу после введения больших доз препарата, у животных наблюдалась небольшая одышка и незначительное угнетение. Данные клинические признаки проходили в течение 1-2 часов. Масса тела и массовые коэффициенты органов животных, получавших ИТРС, не отличалась от контрольной группы. Отсутствовали видимые морфологические изменения органов и слизистых оболочек. Хроническая токсичностьDuring the study, mortality of animals (both mice and rats) from the drug was absent. There were no signs of intoxication during examination. Immediately after the administration of large doses of the drug, the animals experienced slight shortness of breath and slight inhibition. These clinical signs passed within 1-2 hours. Body weight and mass ratios of organs of animals treated with ITSS did not differ from the control group. There were no visible morphological changes in organs and mucous membranes. Chronic toxicity
Исследование хронической токсичности иммунотоксина было проведено на двух видах животных: белых нелинейных крысах (возраст 9-10 недель, масса тела 180-200 г) и на кроликах породы «Шиншилла» (возраст 2-3 месяца, масса тела 2200-2500 г). Исследованные дозы для крыс составляли 12 и 80 мкг/кг (по 10 животных в группе, 5 самцов и 5 самок), для кроликов - 6 и 80 мкг/кг (по 6 животных в группе, 3 самца и 3 самки). Также были сформированы контрольные группы животных, получавшие физиологический раствор. Введение осуществляли внутривенно ежедневно на протяжении 30 дней.A study of the chronic toxicity of immunotoxin was carried out on two animal species: nonlinear white rats (9-10 weeks old, 180-200 g body weight) and Chinchilla rabbits (2-3 months old, 2200-2500 g body weight). The studied doses for rats were 12 and 80 μg / kg (10 animals per group, 5 males and 5 females), for rabbits - 6 and 80 μg / kg (6 animals in the group, 3 males and 3 females). Also, control groups of animals that received saline were formed. The introduction was carried out intravenously daily for 30 days.
Перечень показателей, определявшихся в ходе исследования, и наблюдавшихся изменений приведен в Таблицах 2 и 3. Смертность животных во всех экспериментальных группах отсутствовала.The list of indicators determined during the study and the observed changes are shown in Tables 2 and 3. There was no mortality of animals in all experimental groups.
Исследование иммунотоксичностиImmunotoxicity study
В исследовании была использована стандартная животная модель - мыши-гибриды (CBAxC57BL/6)Fl, возраст 6-8 недель, масса тела 18-20 г. Введение препарата осуществляли в режиме, приближенном к предполагающемуся в клинике (4 однократных введения, по одному каждый день); в хвостовую вену. Исследованные дозы - 200 и 400 мкг/кг (по 10 животных в группе, 5 самцов и 5 самок); контрольные группы получали физиологический раствор.In the study, a standard animal model was used - hybrid mice (CBAxC57BL / 6) Fl, age 6-8 weeks, body weight 18-20 g. The drug was administered in a regime similar to that expected in the clinic (4 single administrations, one each day); into the tail vein. The studied doses were 200 and 400 mcg / kg (10 animals per group, 5 males and 5 females); control groups received saline.
Для оценки влияния на гуморальный иммунитет определяли число антителообразующих клеток (АОК) при иммунизации Т-зависимым антигеном (эритроцитами барана). Спустя час после введения препаратов все животные были проиммунизированы внутрибрюшинной инъекцией эритроцитов барана в субоптимальной дозе 5×107 эритроцитов на животное. Подсчет числа АОК в селезенке мышей производили на 5-е сутки после иммунизации. Реакцию ставили на предметных стеклах без поддерживающей среды по Canningham. По количеству зон гемолиза эритроцитов вокруг отдельных антителообразующих клеток, определяемых под микроскопом, подсчитывали число АОК в расчете на 106 спленоцитов. Различий в количестве АОК не выявлено, что свидетельствует об отсутствии воздействия иммунотоксина на гуморальный иммунитет лабораторных животных.To assess the effect on humoral immunity, the number of antibody-forming cells (AOKs) was determined upon immunization with a T-dependent antigen (ram erythrocytes). An hour after drug administration, all animals were immunized with an intraperitoneal injection of sheep erythrocytes at a suboptimal dose of 5 × 10 7 red blood cells per animal. The number of AOKs in the spleen of mice was calculated on the 5th day after immunization. The reaction was set on slides without a supporting medium according to Canningham. By the number of erythrocyte hemolysis zones around individual antibody-forming cells determined under a microscope, the number of AOKs was calculated per 10 6 splenocytes. No differences in the amount of AOK were revealed, which indicates the absence of the effect of immunotoxin on the humoral immunity of laboratory animals.
Для изучения влияния на клеточный иммунитет через 1 ч после последнего введения препарата или контрольного раствора все мыши были сенсибилизированы путем подкожной инъекции эритроцитов барана в межлопаточную область. На 5 день после сенсибилизации была проведена оценка гиперчувствительности замедленного типа. Для этого всем животным в подушечку задней лапы были введены эритроциты барана (разрешающая инъекция). В другую заднюю лапу был введен физиологический раствор. Через 24 ч проводилась оценка местной воспалительной реакции по различию в массе задних лапок. Воздействия на гиперчувствительность замедленного типа к эритроцитам барана выявлено не было, что свидетельствует об отсутствии влияния иммунотоксина на клеточный иммунитет лабораторных животных.To study the effect on
Влияние на фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов исследовали через 24 часа после последнего введения препарата. Для этого животных подвергали эвтаназии углекислым газом, а брюшную полость умерщвленных животных промывали культуральной средой. Концентрацию клеток перитонеального экссудата доводили до 2 млн/мл. Затем переносили по 2 мл в чашки Петри диаметром 40 мм и инкубировали в термостате в течение 1 ч при 37°С. Не прикрепившиеся клетки отмывали. В среду добавляли опсонизированные дрожжи. По завершении реакции клетки фиксировали и окрашивали по Романовскому-Гимзе. Подсчитывали под микроскопом количество фагоцитировавших и нефагоцитировавших макрофагов. Определяли процент фагоцитировавших макрофагов по отношению к общему количеству. Определяли среднее количество фагоцитированных дрожжевых клеток. У самок различий между группами выявлено не было. У самцов в ответ на введение ИТРС (200 и 400 мкг/кг) происходило увеличение фагоцитарного индекса (с 46,0±4,5 до 70,8±4,3 и 73,0±5,0, соответственно). Это может свидетельствовать об иммуностимулирующем действии препарата.The effect on the phagocytic activity of peritoneal macrophages was investigated 24 hours after the last injection. For this, the animals were euthanized with carbon dioxide, and the abdominal cavity of the euthanized animals was washed with the culture medium. The concentration of peritoneal exudate cells was adjusted to 2 mln / ml. Then, 2 ml were transferred into 40 mm diameter Petri dishes and incubated in an incubator for 1 h at 37 ° C. Unattached cells were washed. Opsonized yeast was added to the medium. Upon completion of the reaction, the cells were fixed and stained according to Romanovsky-Giemsa. The number of phagocytosed and non-phagocytized macrophages was counted under a microscope. The percentage of phagocytized macrophages in relation to the total number was determined. The average number of phagocytosed yeast cells was determined. In females, no differences between the groups were detected. In males, in response to the introduction of ITRS (200 and 400 μg / kg), an increase in the phagocytic index occurred (from 46.0 ± 4.5 to 70.8 ± 4.3 and 73.0 ± 5.0, respectively). This may indicate an immunostimulating effect of the drug.
Изучение аллергизирующих свойствThe study of allergenic properties
Аллергизирующие свойства препарата оценивали по развитию реакции общей анафилаксии и реакции гиперчувствительности амедленного типа.The allergenic properties of the drug were evaluated by the development of a general anaphylaxis reaction and a slow type hypersensitivity reaction.
Для оценки сенсибилизирующих свойств в реакции общей анафилаксии использовали нелинейных морских свинок (возраст 4-6 недель, масса тела 240-260 г). Исследованные дозы: 10 и 100 мкг/кг (по 10 животных в группе, 5 самцов и 5 самок); животные контрольной группы получали физиологический раствор. Животным было сделано три инъекции ИТРС (первая - подкожно, две последующие - внутримышечно). Спустя 14 дней после первого введения животным была введена внутривенно разрешающая доза ИТРС. Такая же доза была введена животным контрольной группы. После этого была проведена оценка интенсивности анафилактического шока. Ни в одной из групп признаков анафилактического шока зафиксировано не было (индекс реакции 0 по шкале Weigle).To assess the sensitizing properties in the reaction of general anaphylaxis, nonlinear guinea pigs were used (age 4-6 weeks, body weight 240-260 g). The studied doses: 10 and 100 mcg / kg (10 animals per group, 5 males and 5 females); animals of the control group received saline. The animals received three injections of ITRS (the first - subcutaneously, the next two - intramuscularly). 14 days after the first administration, the animals were given an intravenous resolving dose of ITRS. The same dose was administered to animals in the control group. After that, an intensity of anaphylactic shock was assessed. No signs of anaphylactic shock were recorded in any of the groups (
Определение гиперчувствительности замедленного типа проводили на белых нелинейных мышах (возраст 9-10 недель, масса тела 18-20 г). Исследованные дозы: 200 и 400 мкг/кг (по 10 животных в группе, 5 самцов и 5 самок); животные контрольной группы получали физиологический раствор. Мышей сенсибилизировали путем подкожного введения ИТРС (200 или 400 мкг/кг), по 1 введению в течение 5 дней. Животным контрольной группы вводили физ. раствор. Для выявления сенсибилизации через 5 дней после последней инъекции всем мышам вводили в подушечку задней лапы 50 мкл исследуемого препарата. В подушечку другой задней лапы вводили 50 мкл растворителя. Через 24 ч после этого производили эвтаназию животных и отрезали обе задние лапы. Затем производили оценку реакции ГЗТ по разнице масс контрольной и экспериментальной лапок. Достоверных различий между экспериментальными группами выявлено не было.The determination of delayed-type hypersensitivity was carried out on white non-linear mice (age 9-10 weeks, body weight 18-20 g). The investigated doses: 200 and 400 mcg / kg (10 animals in the group, 5 males and 5 females); animals of the control group received saline. Mice were sensitized by subcutaneous administration of ITRS (200 or 400 μg / kg), 1 injection for 5 days. Animals of the control group were injected phys. solution. To detect
Таким образом, препарат в исследованиях на лабораторных животных не проявлял аллергизирующих свойств.Thus, the drug in studies on laboratory animals did not exhibit allergenic properties.
Исследование мутагенностиMutagenicity study
Для оценки мутагенности исследуемого препарата был проведен тест на индукцию генных мутаций. В качестве модельного объекта для мутационного теста Эймса была использована Salmonella typhimurium (штаммы ТА 97, ТА 98 и ТА 100), которая является стандартной бактериальной тест-системой. Производился учет мутаций к прототрофности по гистидину при действии соединений, индуцирующих мутации типа замены оснований или сдвига рамки считывания в геноме этого организма. В качестве негативного контроля была использована обработка растворителем. В качестве позитивного контроля использовались вещества, индуцирующие мутации у соответствующих штаммов Salmonella typhimurium. В тесте Эймса препарат не проявлял мутагенных свойств.To assess the mutagenicity of the study drug, a test was conducted on the induction of gene mutations. Salmonella typhimurium (strains
Для оценки мутагенности исследуемого препарата на эукариотических клетках была использована методика, рекомендованная Организацией экономического сотрудничества и развития (OECD), - «Test No. 476: In Vitro Mammalian Cell Gene Mutation Tests using the Hprt and xprt genes». Принцип метода заключается в регистрации мутаций (точечных замен, сдвига рамки считывания, делеций или вставок), приводящих к инактивации гена Hprt, кодирующему гипоксантин-гуанин-фосфорибосилтрансферазу. Активность данного фермента обуславливает цитотоксичность 6-тиогуанина, который становится токсичным только после фосфорилирования. Нормальные клетки, экспрессирующие Hprt, чувствительны к цитостатическому действию 6-тиогуанина (6-ТГ), в то время как мутантные клетки с инактивированным геном Hprt, способны пролиферировать в присутствии 6-ТГ. Тест-объектом являлись клетки СНО-К1. В данном тесте препарат также не проявлял мутагенных свойств.To assess the mutagenicity of the test drug on eukaryotic cells, the methodology recommended by the Organization for Economic Co-operation and Development (OECD), “Test No. 476: In Vitro Mammalian Cell Gene Mutation Tests using the Hprt and xprt genes. " The principle of the method is to register mutations (point substitutions, reading frame shifts, deletions or insertions) leading to inactivation of the Hprt gene encoding hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransferase. The activity of this enzyme determines the cytotoxicity of 6-thioguanine, which becomes toxic only after phosphorylation. Normal cells expressing Hprt are sensitive to the cytostatic effect of 6-thioguanine (6-TG), while mutant cells with an inactivated Hprt gene are able to proliferate in the presence of 6-TG. The test object was CHO-K1 cells. In this test, the drug also did not exhibit mutagenic properties.
Для оценки генотоксичности исследуемого препарата на эукариотических клетках была использована методика, рекомендованная Организацией экономического сотрудничества и развития (OECD) - Test No. 487: In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test, 2016 г. Учет микроядер в клетках представляет собой тест на генотоксичность, в ходе которого определяется доля клеток, содержащих в цитоплазме микроядра. Тест-объектом являлись клетки линий Сасо-2 и HepaRG. Различий с контролем выявлено не было.To assess the genotoxicity of the test drug on eukaryotic cells, the methodology recommended by the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) was used - Test No. 487: In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test, 2016. Counting micronuclei in cells is a genotoxicity test that determines the proportion of cells containing micronuclei in the cytoplasm. The test object was a cell line Saso-2 and HepaRG. There were no differences with control.
Исследование репродуктивной токсичностиReproductive Toxicity Study
Исследование влияния на репродуктивную функцию было проведено на аутбредном стоке крыс «Вистар» (возраст 10-13 недель, масса тела 220-300 г). Исследованные дозы препарата: 8 и 40 мкг/кг; контрольные группы получали носитель. Введение: внутривенно в латеральную вену хвоста; самкам - на протяжении 15 дней до спаривания и в течение 20 дней во время беременности; самцам - на протяжении 49 дней перед спариванием. Эксперимент состоял из нескольких частей: 1) определение влияния ИТРС на генеративную функцию самок (введение препарата крысам-самкам и ссаживание с интактными самцами; регистрация беременности); 2) определение влияния ИТРС на генеративную функцию самцов (введение препарата крысам-самцам и ссаживание с интактными крысами-самками; регистрация беременности); 3) определение эмбриотоксического потенциала препарата (введение ИТРС самкам во время беременности; регистрация жизнеспособности плодов, физического развития потомства).A study of the effect on reproductive function was carried out on the outbred stock of Wistar rats (
В ходе исследования смертности животных не было. У всех животных, получавших носитель и препарат, наблюдалась местная реакция на введение в виде цианоза хвоста разной степени выраженности. Иных проявлений интоксикации у животных не наблюдалось. В проведенном исследовании влияния препарата ИТРС на репродуктивную функцию самок, определено, что препарат, вводимый самкам внутривенно в дозе 40 мкг/кг на протяжении трех эстральных циклов перед ссадкой, оказывает негативное влияние на фертильность самок, достоверно снижая ее относительно контрольных животных (индекс фертильности снизился с 0,95 до 0,60). Показано, что препарат, вводимый самцам в период формирования гамет, не оказывал влияния на их генеративную функцию. Также показано, что потомство, рожденное от самок, получавших препарат до и во время беременности, не отличается ни по выживаемости, ни по динамике набора веса от потомства контрольных самок.During the study, there was no animal mortality. In all animals treated with the carrier and the drug, a local reaction to the introduction of tail cyanosis of varying severity was observed. Other manifestations of intoxication in animals were not observed. In a study of the effect of the ITRS drug on the reproductive function of females, it was determined that the drug administered to females intravenously at a dose of 40 mcg / kg over three estrous cycles before shedding had a negative effect on the fertility of females, significantly lowering it relative to control animals (fertility index decreased from 0.95 to 0.60). It was shown that the drug administered to males during the formation of gametes did not affect their generative function. It was also shown that offspring born to females who received the drug before and during pregnancy did not differ either in survival or in the dynamics of weight gain from the offspring of control females.
Таким образом, можно говорить о наличии репродуктивной токсичности препарата в отношении генеративной функции самок и об отсутствии репродуктивной токсичности в отношении самцов. Также можно говорить об отсутствии фетотоксического действия препарата.Thus, we can talk about the presence of reproductive toxicity of the drug in relation to the generative function of females and the absence of reproductive toxicity in relation to males. You can also talk about the lack of fetotoxic effects of the drug.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119189A RU2677264C1 (en) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119189A RU2677264C1 (en) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677264C1 true RU2677264C1 (en) | 2019-01-16 |
Family
ID=65025343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119189A RU2677264C1 (en) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677264C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550272C2 (en) * | 2009-08-27 | 2015-05-10 | Коваген Аг | Novel il-17-binding compounds and their medicinal application |
| US20160122707A1 (en) * | 2013-05-10 | 2016-05-05 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Protein modification of living cells using sortase |
| US9951113B2 (en) * | 2002-08-20 | 2018-04-24 | Opsanitx Llc | Lectin compositions and methods for modulating an immune response to an antigen |
-
2018
- 2018-05-24 RU RU2018119189A patent/RU2677264C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9951113B2 (en) * | 2002-08-20 | 2018-04-24 | Opsanitx Llc | Lectin compositions and methods for modulating an immune response to an antigen |
| RU2550272C2 (en) * | 2009-08-27 | 2015-05-10 | Коваген Аг | Novel il-17-binding compounds and their medicinal application |
| US20160122707A1 (en) * | 2013-05-10 | 2016-05-05 | Whitehead Institute For Biomedical Research | Protein modification of living cells using sortase |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SHEMIAKIN IG. et al. [Design and expression of a diphtheria toxin hybrid protein and human interleukin-2 gene in Escherichia coli]. [Article in Russian], Mol Biol (Mosk). 1992 Sep-Oct;26(5):1088-98. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8252897B2 (en) | Modified toxins | |
| Kapsenberg et al. | Antigen‐presenting cell function of dendritic cells and macrophages in proliferative T cell responses to soluble and particulate antigens | |
| US20150110769A1 (en) | Method for retarding unhealthy manifestations brought by ageing of human beings | |
| CA2214490A1 (en) | Method for treatment of autoimmune diseases using interferon-tau | |
| Helfgott et al. | An arthritogenic lymphokine in the rat. | |
| JP2020527556A (en) | Peptide saporin complex for cancer treatment | |
| CA2116359A1 (en) | Anti-hiv proteins gap 31, dap 30, and dap 32, dna coding therefor and therapeutic uses thereof | |
| WO1992006117A1 (en) | Inhibiting unwanted immune responses | |
| Stanley et al. | Antibody production to the factor in human urine stimulating colony formation in vitro by bone marrow cells | |
| RU2677264C1 (en) | Immunotoxin for multiple sclerosis therapy, method for preparation and application thereof | |
| GB2153364A (en) | Lymphokine, monoclonal antibody specific to the lymphokine, and their production and uses | |
| WO2018024153A1 (en) | Preparation method and use of recombinant swine fever e2 protein and subunit vaccine thereof | |
| Barth et al. | Experimental murine amyloid. III. Amyloidosis induced with endotoxins | |
| JP2009500430A (en) | Immunomodulation method induced by chaperonin 10 | |
| US20230128981A1 (en) | Cd24-loaded vesicles for treatment of cytokine storm and other conditions | |
| US12357700B2 (en) | Combination therapy method of treating myeloproliferative neoplasms with a diphtheria toxin-human interleukin-3 conjugate in combination with other agents | |
| US20220362359A1 (en) | Dna vaccine capable of effectively treating and/or preventing type 1 diabetes and use thereof | |
| US7608589B2 (en) | Peptidyl diacylglycerides | |
| KR20210060359A (en) | A Composition for Treating Inflammatory Diseases Comprising Sialylated Immunoglobulins | |
| RU2809358C1 (en) | RECOMBINANT PLASMIDS pET32a-IFG144, PROVIDING INTERFERON GAMMA SYNTHESIS, BACTERIAL STRAIN ESCHERICHIA COLI JM109/pET32a-IFG144 - INTERFERON GAMMA PROTEIN PRODUCER, METHOD OF OBTAINING INTERFERON GAMMA AND MEDICINAL PRODUCT | |
| US20040247589A1 (en) | Anti-tumor activity from reptile serum | |
| US20220387512A1 (en) | Methods for treating pain | |
| CN112210003A (en) | Crystal structure and application of recombinant apolipoprotein J and analogue thereof | |
| Reynolds | Cytokine inducing properties of gonococcal peptidoglycan fragments: Potential implication in the induction of arthritis | |
| Isringhausen et al. | CD8 T cells induce destruction of bone marrow stromal niches and hematopoietic stem cell dysfunction in chronic viral infections |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200525 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210705 |