УМЕНЬШЕНИЕ УРОВНЕЙ ГАЛЕКТИНА-3 ПОСРЕДСТВОМ ПЛАЗМАФЕРЕЗА Российский патент 2015 года по МПК G01N33/53 

Приоритетные данные и включение признаков путем ссылки

Настоящая заявка заявляет приоритет по предварительной патентной заявке США №61/568210, поданной 8 декабря 2011 г., которая полностью включена в настоящий документ в качестве ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к лечению заболевания и биологических состояний, опосредованных, по меньшей мере частично, одним или более галектинов. Галектины представляют собой семейство лектинов (белков, связывающихся с сахаром), которые характеризуются наличием в них по меньшей мере одного углеводраспознающего домена (CRD) с аффинностью к бета-галактозидам. Указанные белки были признаны семейством лишь недавно, но обнаруживаются во всем животном мире, у млекопитающих, птиц, амфибий, рыб, губок, нематод и даже грибов. Данная заявка фокусируется на галектинах млекопитающих, и, в частности, людей. Хотя описанное в настоящем документе изобретение может использоваться и для животных-компаньонов (например домашних питомцев, таких как собаки и кошки), и для коммерческих животных, способы и предмет изобретения, описанные в настоящем документе, особо относятся к лечению людей.

Галектины опосредуют и модулируют обширный ряд внутриклеточных и внеклеточных функций, и, таким образом, как экспрессируются внутри клетки и часто нацелены на специфический цитозольный сайт, так и секретируются из клетки для внеклеточного распределения в качестве компонента человеческой плазмы. Среди множества функций, которые опосредуются внеклеточными галектинами, можно назвать воспаление, образование фиброза, клеточную адгезию, клеточную пролиферацию и образование метастазов (рака) и иммуносупрессию.

Галектины представляют собой семейство из пятнадцати (15) белков, связывающихся с сахаром (лектинов), которые являются высоко консервативными среди видов животных. Большинство галектинов широко распространены, хотя галектин-5, -10 и -12 демонстрируют тканеспецифичное распределение. В то время как галектины переменно экспрессируются всеми иммунными клетками, они подвергаются повышающей регуляции в активированных В- и Т-клетках, воспалительных макрофагах, клетках натуральных киллерах (NK) и FoxP3 регуляторных Т-клетках. Галектины содержат разнообразные структурные средства, но при этом содержат относительно стабильный углеводраспознающий домен (CRD). Большинство галектинов демонстрируют единственный CRD и являются биологически активными в качестве мономеров (галектин-5, -7 и -10) или требуют гомодимеризации для функциональной активности (галектин-1, -2, -11, -13, -14 и -15). Альтернативно, галектины тандемного типа (галектин-4, -8, -9 и -12) содержат два CRD, разделенных коротким линкерным пептидом, в то время как галектин-3 (химерный тип) имеет единственный CRD, слитый с нелектиновым доменом, который может комплексироваться с другими мономерами галектинами-3, с образованием олигомерного пентамера. Следует обратить внимание на то, что некоторые галектины, такие как галектин-10, связываются с гликанами, содержащими маннозу. В семействе галектинов галектин-1, -3 и -9 являются особенно важными в качестве потенциальных терапевтических мишеней, а галектин-2, -4, -5, -6, -7, -8, -10, -11, -12, -13, -14 и -15 также, как представляется, вовлечены в ряд биологических путей, связанных с заболеваемостью и смертностью.

Так, галектин-7 участвует в развитии некоторых форм рака, St. Pierre et al., Front. Biosci., 1:17, 438-50 (2012), и ряда специфичных раков, включая gal-2, -4 и -8 в контексте рака толстой кишки и молочной железы, Barrow et al., Clin. Cancer Res., 15:17 (22) 70-35-46 (2011). Плоскоклеточный рак языка, Alves et al., Pathol. Res. Pract., 15:207 (4) 236-40 (2011), как было показано, связан с повышенными уровнями gal-1, -3 и -7, в то время как плоскоклеточный рак шейки матки, как было показано, связан с уровнями gal-7, Zhu et al., Int. J. Cancer (Aug., 2012). Ряд галектинов, включая gal-15, gal-13 и gal-10, как было показано, связан с проблемами имплантации и беременности. См., например, Eur. J. Biochem. 271(6) 1065-78 (2004), Lewis et al., Biol. Reprod. 77(6); 1027-36 (2007). Ряд галектинов, включая gal-2, 3, 8 и другие, были идентифицированы как коррелирующие с различными аутоиммунными расстройствами, такими как волчанка. Salwati et al., J. Infect. Dis. 1;202(1) 117-24 (2010), Pal et al., Biochim. Biophys. Acta., 1820 (10) 1512-18 (2012) и Janko et al., Lupus 21(7):781-3 (2012). Повышенные уровни ряда галектинов, включая gal-3, связаны с воспалением и фиброзами, с которыми сталкиваются при заживлении ран и т.п. Gal et al., Acta. Histochem. Cytochem. 26:44(5); 191-9 (2011).

Вполне очевидно, что медиация воспалительных и фиброзных путей делает галектины ключевыми элементами в обширном ряду заболеваний, повреждений и связанных с травмой феноменов. Во многих случаях присутствие нежелательных концентраций галектинов может делать более тяжелым болезненное состояние или ситуацию травмы или мешать попыткам лечить заболевания, такие как рак или застойная сердечная недостаточность. В семействе галектинов, признанных в качестве активных внутриклеточных агентов у людей, галектин-1, галектин-3 и галектин-9 представляют особенный интерес. Как указано выше, данные белки обычно называют, и называют в настоящем документе, gal-1, gal-3 и gal-9. Разнообразные состояния у людей, от проблем понимания астмы до хронической сердечной недостаточности, рака, вирусной инфекции, инсульта и т.п., опосредуются или утяжеляются концентрациями галектинов, превышающими нормальные концентрации. Так, среди галектинов gal-3 также играет роль в иммуносупрессии, требующейся для успешной беременности. Gal-1 также, как полагают, участвует в дифференцировке нервных клеток. Как было показано, gal-9 вовлечен в контроль повреждений, возникающих в результате иммуновоспалительных заболеваний, и обычно участвует в воспалении, gal-9 несомненно играет роль в рекруитменте эозинофилов в область воспаления. Также представляется, что он опосредует апоптоз в определенных активированных клетках.

В то время как дискуссия в настоящем документе применима к циркулирующим активным gal-1, gal-3 и gal-9 и галектинам в целом, когда повышенные уровни циркулирующих галектинов связаны с заболеваниями или повреждениями, появилось больше объяснений роли gal-3 в прогрессировании заболевания и травмы, чем роли любых других галектинов, и ее примеры приведены в настоящем документе. Более конкретно, настоящее изобретение фокусируется на удалении gal-3 из плазмы млекопитающих, особенно, людей. Как было показано, gal-3 участвует в большом количестве биологических процессов, многие из которых связаны с болезненными состояниями различных видов. Связывание и блокирование активности gal-3 в циркуляции или удаление больших количеств gal-3 из циркуляции могут, таким образом, улучшать существующее консервативное лечение, подавлять и/или уменьшать воспаление и фиброз, вызываемые другими, и делать возможным вмешательство в различные болезненные состояния, которые иным способом легко не лечатся. Изобретение в равной степени применимо для уменьшения циркулирующих уровней других галектинов для лечения состояний, опосредуемых указанными галектинами.

Настоящее изобретение пользуется плазмаферезом, иногда называемым обменным переливанием плазмы, для контроля уровней gal-3 и, более конкретно, биологически активного галектина, в циркуляции. Плазма проходит по пути жидкости и/или перемешивается с агентом, связывающим gal-3, который может быть отделен от плазмы, или возвращается в организм с блокированным инактивированным gal-3, или проводится мимо твердого носителя, который связывает gal-3, а плазма впоследствии возвращается в организм с уменьшенным уровнем gal-3.

Родственные заявки

Настоящая заявка является родственной по отношению к патентной заявке США №13/153648, поданной 6 июня 2001 г. Данная заявка, в свою очередь, заявляет приоритет по предварительной патентной заявке США №11/485955, поданной 6 июля 2006 г. Содержание обеих указанных патентных заявок специально включено в настоящий документ в качестве ссылок. В патентной заявке США №13/153648 (патентная публикация США US-2011-0294755 A1) описан способ лечения состояний, связанных с пролиферацией клеток, воспаления и усиленного фиброза, который включает введение агента, который может связываться с циркулирующим gal-3, такого как модифицированный цитрусовый пектин или МСР, цитрусовый пектин, который имеет уменьшенную молекулярную массу двадцать тысяч (20000) дальтон или менее, предпочтительно, десять тысяч (10000) дальтон или около того. МСР можно приобрести у EcoNugenics, Santa Rosa, Калифорния, и он обсуждается в патентах США №№6274566 и 6462029.

Предпосылки создания изобретения

Gal-3 имеет приблизительно 30 кДа, и, как все галектины, содержит углеводраспознающий домен (CRD) приблизительно из ста тридцати (130) аминокислот, который дает возможность специфичным образом связываться с β-галактозидами. Gal-3 кодируется единственным геном, LGALS3, расположенным в хромосоме 14, локус q21-q22. Указанный белок, как было показано, принимает участие в большом количестве биологических процессов. Перечень, представленный в настоящем документе, приводится лишь в качестве примера, поскольку новые ситуации и роли gal-3 постоянно устанавливаются. Среди биологических процессов на клеточном уровне, которые, как было показано, опосредуются, по меньшей мере частично, gal-3, клеточная адгезия, клеточная инвазия и хемоаттракция, клеточный рост и дифференцировка, клеточный цикл и апоптоз.

Принимая во внимание обширную биологическую функциональность gal-3, было показано, что он участвует в большом количестве болезненных процессов или медицинских состояний. Исследования также показали, что экспрессия gal-3 участвует в ряде процессов, связанных с сердечной недостаточностью, включая пролиферацию миофибробластов, фиброгенез, восстановление тканей, воспаление и вентрикулярное и тканевое ремоделирование. Было установлено, что повышенные уровни gal-3 в крови достоверно связаны с повышенной заболеваемостью и смертностью. Также было установлено, что они достоверно связаны с повышенным риском смерти в популяциях острой декомпенсированной сердечной недостаточности и хронической сердечной недостаточности.

Различные исследования показали, что повышенные уровни gal-3 утяжеляют широкий ряд болезненных состояний, связанных с клеточной пролиферацией. Высокие уровни gal-3 связаны с раковым ростом и прогрессированием рака до метастатической стадии при огромном ряде раков. Раки, которые специфичным образом связаны или ассоциированы с повышенными уровнями gal-3, включают в себя рак печени, рак почки, рак молочной железы, рак предстательной железы, рак толстого кишечника, рак щитовидной железы, рак желчного пузыря, назофарингеальный рак, лимфолейкоз, рак легкого, меланому, множественную миелому, мультиформную глиобластому, рак матки, рак яичника, рак шейки матки, рак головного мозга и другие. Повышенные уровни gal-3, как было показано, так же препятствуют или подавляют обычные антинеопластические схемы, такие как химиотерапевтические лекарственные средства, такие как цисплатин, доксорубицин и родственные химиотерапевтические агенты.

Воспаление представляет собой распространенное состояние организма, естественный ответ организма на разнообразные болезни и травму. Как и при других состояниях, отмеченных выше, уровни gal-3, превышающие нормальные значения, вовлечены в обширный ряд ситуаций, при которых сталкиваются с вредным воспалением. С другой стороны, перечень состояний и болезней является слишком обширным, если учитывает каждую возможность, но воспалительные состояния, связанные с повышенными уровнями gal-3, включают в себя тяжелое воспаление, связанное с не поддающимися деградации патогенами, аутоиммунные реакции, аллергии, воздействие ионизирующей радиации, диабет, заболевание и дисфункцию сердца, атеросклероз, воспаление бронхов, кишечные язвы, воспаление кишечника, связанное с циррозом воспаление печени, связанное с паразитарной инвазией воспаление, воспаление, связанное с вирусной инфекцией, воспаление, связанное с грибковой инфекцией, воспаление, связанное с артритом, с множественным склерозом и псориазом. С другой стороны, в то время как воспаление представляет собой путь, часто задействованный в организме в ответ на целый ряд факторов, повышенные уровни gal-3, как было установлено, усиливают воспаление, вызывая повреждение и поражение, ведущие к заболеваемости или смертности при обширном ряде ситуаций, которые иным способом не лечатся, включая воспаление из-за отравления тяжелыми металлами и сходными токсинами, инсульт и связанные с ним ишемические повреждения, воспаление печени, вызванное ацетаминофеном, ряд опосредуемых Т-клетками реакций, обычно вовлеченных в аутоиммунные заболевания, и т.п. Gal-3 также участвует в повреждении почек и болезни почек, гепатите, легочной гипертензии и фиброзе, диабете и воспалительных состояниях желудочно-кишечного тракта, таких как язвенный колит, болезнь Крона, глютеновая энтеропатия и другие.

Как было отмечено, повышенные уровни циркулирующего активного gal-3 связаны и, очевидно, утяжеляют, ряд воспалительных состояний, включая состояния, которые вносят свой вклад в заболевания сердца, почек, легких и печени. Gal-3 также связан с образованием фиброза, особенно в ответ на повреждение органа. Более высокие уровни циркулирующего gal-3, как было установлено, индуцируют патологический фиброз при заболевании сердца, желудочно-кишечном заболевании, сердечно-сосудистой травме, травме почечной ткани, травме головного мозга, травме легкого, травме печеночной ткани, повреждении ткани в результате лучевой терапии и заболеваниях и состояниях соединительной ткани и кожи, таких как системный склероз.

Соответственно, имеется множество наблюдений, касающихся того, что повышенный уровни gal-3, а также gal-1 и gal-9, могут осложнять или обострять обширный ряд болезненных состояний и повреждений. Было бы ценным найти способ контролировать воспаление и образование фиброза, в случае, когда воспаление и фиброз являются повреждающими факторами, особенно в случаях, описанных выше, и в особенности, при лечении сердечных заболеваний, а также других заболеваниях и травмах тканей органов. Кроме того, было бы ценным контролировать клеточные реакции, опосредуемые gal-3, который ускоряет пролиферацию и трансформацию клеток, включая образование и рост опухолей, трансформацию раковых клеток и метастатическое распространение рака. Другой целью в данной области является задача избежать проблемы, которой является препятствование лечению рака обычными агентами, такими как блеомицин, адриамицин, доксорубицин, циклофосфамид и циклоспорин. Некоторые побочные эффекты, вызываемые указанными агентами, опосредуются gal-3, и могут быть улучшены настоящим изобретением. Повышенные уровни gal-3 также, как представляется, препятствуют фармацевтическим препаратам, используемым по другим поводам, таким как антиаритмическое лекарственное средство амиодарон и статиновые препараты.

Плазмаферез представляет собой технологию сепарации крови, в ходе которого кровь перемещают из тела через иглу или катетер в сепаратор, который удаляет клетки крови и возвращает их в тело, оставляя плазму. Указанный тип техники исторически в течение длительного времени использовался для лечения аутоиммунных заболеваний, когда антитела в ткани удаляют путем контакта плазмы с лигандами, с которыми антитела связываются. К плазме затем добавляют, по мере надобности, антикоагулянты, лекарственные средства и ассоциированные элементы и возвращают в тело.

Ранняя форма аппарата для плазмафереза представлена в патенте США №3625212, который описывает меры, гарантирующие возврат обработанной плазмы, а также отделенных клеток крови соответствующему донору. Патент США №4531932 описывает плазмаферез путем центрифугирования, способ, использованный для отделения красных кровяных клеток на быстрой и почти непрерывной основе. Патенты США №№6245038 и 6627151 описывают различные способы отделения содержимого плазмы и возвращения обработанной плазмы пациенту после первого удаления красных кровяных клеток, в общем, для уменьшения вязкости крови путем удаления высокомолекулярного белка. В то время как изобретение, которое является предметом настоящей заявки, фокусируется на уменьшении в циркуляции уровней галектинов, таких как уровни gal-3, а не высокомолекулярных белков, или на прямом влиянии на вязкость, описание указанных четырех (4) пациентов включено в настоящем документе в качестве ссылки, благодаря их описанию доступной методики и аппарата для плазмафереза, которые могут быть, в целом, использоваться в настоящем изобретении.

Еще до разработки настоящего изобретения специалисты экспериментировали с уменьшением уровней gal-3 во всех отношениях. Так, активность gal-3 по утяжелению или стимуляции рака, а также способности рака к метастазированию широко комментируется в литературе после 2006 г. Указанные литературные источники вновь и вновь подчеркивают важность связывания или уменьшения концентрации в циркуляции или титра gal-3 и/или инактивации gal-3 с использованием агентов, связывающих gal-3, таких как MCP PectaSol-C. См., например, Wang et al., Cell Death and Disease, 1-10 (2010) (ингибирование gal-3 способствует лечению) и Yu et al., J. Biol. Chemistry, Vol. 282, 1, стр. 773-781 (2007), которые говорят о том, что взаимодействия gal-3 могут усиливать формирование рака или его трансформацию в метастатический рак.

Как описано и заявлено в патенте США №6274566, агенты, связывающие gal-3, такие как модифицированный цитрусовый пектин и другие соединения, могут связываться с циркулирующими опухолевыми клетками (СТС) и предотвращать создание ими новых метастазов. Указанные СТС часто влекут за собой мутации и более агрессивное заболевание. Раковые стволовые клетки, которые также могут циркулировать и стимулироваться в условиях стресса и воспаления, сообщают gal-3 другой механизм для утяжеления рака. Способ по указанным более ранним патентам можно использовать в сочетании с настоящим изобретением. В частности, в случае, когда имеет место большое количество молекул gal-3, циркулирующих в кровотоке, это делает более трудным для агентов, связывающих gal-3, нацеливание на указанные СТС. В этом отношении молекулы gal-3 служат молекулами-ловушками. Ловушки предотвращают, в данном конкретном применении изобретения, связывание раковых клеток в кровотоке или лимфатической системе, в отличие от тканевого уровня gal-3.

Как следствие, сообщения связывают ускорение образования и трансформации рака с концентрациями циркулирующего gal-3 и предполагают, что уменьшение концентраций циркулирующего gal-3, уменьшение его свободной экспрессии или иное уменьшение доступного gal-3 или взаимодействий gal-3 улучшает прогноз рака. Zhao et al., Cancer Res., 69, 6799-6806 (2009), Zhao et al., Molecular Cancer 9, 154, 1-12 (2010) и Wang et al., Am. J. of Pathology, 174, 4, 1515-1523 (2009), где показано, что уменьшение gal-3, индуцированное миРНК, замедляет течение рака предстательной железы. Подобно этому, рецидив и прогноз рака мочевого пузыря высокого риска косвенно связаны с уровнями gal-3. Rodriguez et al., J. Curr. Opin. Urol. 22(5):415-20 (2012) и Raspollini et al., Appl. Immunohistochem. Mol. Morphol. (July 2012). Несомненно, существует значительное количество литературных источников, которые поддерживают выводы о том, что уменьшение циркулирующего gal-3 как путем блокирования его экспрессии, так и путем его связывания, является важным для контролирования рака как в ткани, так и в циркуляции.

Циркулирующий gal-3, однако, эмпирически вовлечен в обширный ряд биологических состояний. Сердечный фиброз привлекает к себе значительное внимание как осложняющий фактор риска при заболевании сердца и, в частности, хронической сердечной недостаточности (CHF). Lok et al., Clin. Res, Cardiol., 99, 323-328 (2010). DeFillipi et al., U.S. Cardiology, 7, 1, 3-6 (2010) ясно указывают, что циркулирующий gal-3 представляет собой важный фактор фиброза многих органов и систем органов, и что уменьшение циркулирующего gal-3 может играть важную роль в восстановлении повреждения сердца и предотвращении развития сердечной недостаточности (HF). Сходным образом, Psarras et al., Eur. Heart J., April 26, 2001, демонстрируют, что уменьшение уровней gal-3 в миокарде может уменьшать фиброз и улучшать прогноз. De Boer et al., Ann. Med., 43, 1, 60-68 (2011) идентифицируют gal-3 как ключевой показатель здоровья сердца. Shash et al., Eur. J. Heart Fail., 12, 8, 826-32 (2011) идентифицируют уровни gal-3 как ключевой агент развития сердечной недостаточности через фиброз. De Boer et al., Eur. J. Heart Fail., 11, 9, 811-817 (2009) связывают увеличение экспрессии gal-3 и наличие усиленного фиброза и сердечной недостаточности. В той же статье связывают gal-3 с воспалением. Воспаление является признаком атеросклероза, и, следовательно, уровни gal-3 также вносят свой вклад в ишемическую болезнь сердца, заболевание периферических артерий, инсульты и сосудистую деменцию.

Фиброз и воспаление, которые оба до некоторой степени опосредуются gal-3 (клеточным или циркулирующим), вовлечены в целый ряд состояний организма млекопитающего, а не только в повреждение сердца и сердечную недостаточность. Связывание gal-3, достигаемое введением низкомолекулярных пектинов (по меньшей мере, как описано в патентной заявке США № 11/485955, с молекулярной массой 10000-20000 дальтон, такого как PectaSol-C MCP), является эффективным для уменьшения травмы, полученной при повреждении почки. Kolatsi-Jannou et al., PlusOne, 6, 4, e18683 (2011). Уменьшение уровней циркулирующего gal-3 может быть эффективным в отношении уменьшения фиброза в легких и ассоциированной астмы. Cederfur et al., Biochim. Biophys. Acta. 1820(9): 1429-36 (2012). Уменьшение уровней циркулирующего gal-3 также показано для уменьшения воспаления, связанного с диабетом 2 типа и сходными метаболическими заболеваниями, а также с ожирением. Weigert et al., J. Endocrinol. Metab. 95, 3, 1404-1411 (2010). Так, высокие уровни gal-3 были связаны с раком щитовидной железы, Sethi et al., J. Exp. Ther. Oncol., 8, 4, 341-52 (2010), а уменьшение экспрессии и циркуляции gal-3 может отсрочить или уменьшить трансформацию раковых клеток. Chiu et al., Am. J. Pathol. 176, 5, 2067-81 (2010).

Как было упомянуто, gal-3 вовлечен в обширный ряд биологических состояний, и уменьшение активности gal-3, такое как то, которое может быть достигнуто связыванием gal-3 с использованием PectaSol-C MCP и сходных низкомолекулярных пектинов, может быть ценным для лечения язвенных состояний желудка. Srikanta, Biochimie, 92, 2, 194-203 (2010). Kim et al., Gastroenterology; 138, 1035-45 (2010) указывают, что уменьшение уровней gal-3 может иметь терапевтическую ценность для уменьшения прогрессирования рака желудка. С помощью той же самой методики уменьшение уровней gal-3 сенсибилизирует клетки рака желудка к обычным химиотерапевтическими агентами. Cheong et al., Cancer Sci., 101, 1, 94-102 (2010). Gal-3 вовлечен в обширный ряд состояний желудочно-кишечного тракта. Уменьшение gal-3, путем, например, связывания, может уменьшить воспаление в слизистой оболочке кишечника, что делает МСР важным агентом для лечения язвенного колита, неспецифического колита и илеита, болезни Крона, глютеновой энтеропатии и чувствительности к глютену. Fowler et al., Cell. Microbiol., 81, 1, 44-54 (2006).

Атрезия желчных протоков, заболевание печени, связано с распространенным фиброзом печени, связанным с повышенными уровнями gal-3. Honsawek et al., Eur. J. Pediatr. Surg., April, 2011. Уменьшение уровней gal-3 приводило к общему улучшению здоровья печени, включая уменьшение воспаления, повреждения гепатоцитов и фиброза. Federici et al., J. Heptal., 54, 5, 975-83 (2011). См. также, Liu et al., World J. Gastroenterol. 14, 48, 7386-91 (2008), которые сообщили, после рекомендаций заявителя в 2005 и 2006 г.г. вводить низкомолекулярный МСР, что МСР ингибирует метастазы в печени рака толстой кишки и уменьшает концентрации gal-3. МСР или другие связывающие gal-3 агенты можно использовать для предотвращения воспаления печени, фиброза печени и цирроза печени, а также повреждения печени после болезни, включая различные вирусные гепатиты (А, В, С и другие), а также можно использовать для лечения паразитарных и токсических гепатитов, токсического повреждения печени и прочих заболеваний. Уровни gal-3 вовлечены в обширный ряд недомоганий, связанных с печенью. Так, gal-3 может быть важным для контроля болезни Нимана-Пика типа С, которая представляет собой лизосомальное расстройство, характеризующееся болезнью печени и прогрессирующей нейродегенерацией. Cluzeau et al., Hum. Mol. Genet. 14; 21 (16) 3632-46 (2012). Появляется все больше свидетельств о том, что повышенные уровни gal-3 связаны с индуцированной ацетаминофеном гепатотоксичностью и воспалением. Radosavljeci et al., Toxocol. Sci., 127:609-19 (2012). Уменьшение уровней gal-2 могут улучшить лечение. Dragomir et al., Toxocol. Sci., 127(2):609-19 (2012).

В то время как введение модифицированного цитрусового пектина или сходного связывающего агента остается многообещающим лечением ингибирования повреждения и восстановления повреждения, индуцированного gal-3, заявитель продолжает работу по изысканию других способов обеспечения более быстрого или более выраженного облегчения. В настоящее время установлено, что путем селективного использования определенных связывающих gal-3 молекул gal-3 и специфически биологически активный gal-3 можно специфичным образом удалять из плазмы в значительном количестве. Возвращение плазмы с уменьшенным титром активного gal-3 предлагает прямые возможности для лечения и вмешательства, которые могут отличаться или быть более выраженными, чем уменьшение, достигаемое введением связывающих молекул млекопитающему, которое в этом нуждается. Путем уменьшения количества циркулирующих молекул gal-3 изобретение удаляет указанные защитные, но потенциально опасные, молекулы из циркуляции. Помимо этого, это позволяет разрабатывать нацеленные блокаторы gal-3, такие как МСР, и, возможно, другие олигосахариды и разнообразные фармацевтические агенты для более эффективного присоединения к gal-3 на поверхности клетки и на тканевом уровне. Поскольку экспрессия gal-3 в поврежденной и воспаленной ткани, такой как ремоделированная сердечная мышца или раковая ткань, возрастает, путем удаления циркулирующего gal-3 агент, связывающий gal-3 может более эффективно связываться с gal-3 в ткани-мишени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к удалению биологически активного gal-3 из кровотока млекопитающего путем плазмафереза. Млекопитающим может быть человек, примат, модель, такая как крыса или мышь, коммерческое животное, такое как корова или свинья или коза, или животное-компаньон, такое как собака или кошка. Млекопитающие животные, не являющиеся человеком, для лечения включают в себя приматов, в качестве моделей или экспериментальных животных для испытания способов лечения и вмешательства, которые могут получить благоприятный эффект от удаления gal-3 из циркуляции. Удаление достигается плазмаферезом, процессом, традиционно разработанным и использующимся для удаления антител из кровотока субъектов, страдающих аутоиммунными расстройствами и т.п.

При плазмаферезе кровь удаляют из организма пациента и клетки крови отделяют от плазмы. Клетки крови возвращают в кровоток пациента, разбавленными свежей плазмой или ее заместителем. Используются стандартные способы плазмафереза и лекарственные средства, которые могут включать в себя агенты, разжижающие кровь. В то время как при обычном плазмаферезе плазма избавляется от белков, с которыми связываются антитела-мишени, в данном конкретном случае плазму возвращают в кровь с антителами, цитокинами, лимфоцитами и другими компонентами крови, после селективного удаления gal-3 или его инактивации путем контакта с молекулами, связывающими gal-3. В случае аутоиммунных заболеваний удаление галектина-3 из плазмы может представлять собой адъювантную терапию, дополняющую традиционный плазмаферез, который проводят для указанных пациентов.

Указанное лечение можно использовать для всех состояний, при которых уровни gal-3 повышены в крови или сыворотке, или в случаях, когда экспрессия gal-3 в тканях слишком высока. Ткани будут сбрасывать избыток gal-3 в кровоток, откуда он может быть удален с использованием настоящего изобретения. Лечение может варьироваться в зависимости от пациента, тяжести состояния и скорости экспрессии gal-3 в организме пациента, являющегося млекопитающим. Обычно рассматривается лечение каждые две-четыре недели до разрешения состояния, но лечение может быть и ежедневным, если это требуется, или проводиться с любой частотой между указанными. Ежедневное лечение включает в себя один или более из обменов плазмы в данный день или непрерывный плазмаферез в течение многочасового периода в случае острых состояний. Лечение можно осуществлять на острой или хронической основе. Имеет преимущества комбинирование лечения с введением блокаторов и ингибиторов gal-3, таких, которые описаны в патентной заявке США №13/153 618. Несмотря на то, что модифицированный цитрусовый пектин является таргетным ингибитором, другие ингибиторы gal-3, такие как другие модифицированные углеводы, включая лактулозил-1-лейцин, Dermotte et al., Can. Res., 70(19):476-88 (октябрь 2010 г.), а также антитела, специфичные в отношении gal-3, и другие антагонисты, как очень низкомолекулярные пектины с массой 1 кДа, GCS-100, Streetly et al., Blood, 115(19):3939-48 (опубликовано 26 февраля 2010 г. в форме резюме) можно использовать. GCS представляет собой полисахарид, полученный из МСР, в отличие от восстановленного МСР. Большое разнообразие антител, связывающих gal-3, является коммерчески доступным от поставщиков, включая abcam (ab2473), Novus Biologics (NB 100-91778) и Abgent (AJ13129). Можно использовать другие антитела, специфичные в отношении галектинов-3. С помощью удаления больших уровней активного в плазме gal-3 из крови заболевание и повреждение вследствие воспаления или фиброза можно уменьшить, и препятствовать прогрессированию рака. Сходным образом обычные терапевтические схемы можно сделать более эффективными.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в то же время, когда активный gal-3 удален, растворимые рецепторы TNF, R-1 и/или R-2 в различных соотношениях, в зависимости от состояния, также удаляются посредством того же процесса, путем перемещения плазмы крови над слоем агентов, связывающих рецепторы TNF. TNF затем может нацеливаться непосредственно на раковые клетки или другие мишени в качестве эффективного лечения. Уменьшение активного gal-3, как в циркуляции, так и на тканевом уровне, позволит TNF продемонстрировать свои благоприятные эффекты на фоне уменьшения воспаления и фиброза, которые ограничивают его использование. Wu et al., Arch. Dermatol. 20:1-7 (2012). Эффективное удаление сывороточного gal-3 также усиливает химиотерапию, особенно, но не исключительно, когда оно комбинируется с удалением рецепторов TNF. Усиление химиотерапии будет иметь место при эффективном удалении сывороточного gal-3, уменьшая резистентность к лекарственному средству, даже если рецепторы TNF не были удалены из циркуляции. Yamamato-Sugitani et al., PNAS, 18:108(42), 178468-73 (2012). Gal-3 препятствует химиотерапии препаратами платины и другими противораковыми агентами и увеличивает адгезию клеток и ангиогенез. Wu et al., Cell Oncol. 35(3):175-80 (2012). Помимо этого, удаление gal-3 только с помощью плазмафереза или совместно с введением агентов, связывающих циркулирующий gal-3, такими как низкомолекулярный модифицированный цитрусовый пектин, может эффективно лечить заболевания и состояния, упомянутые выше. Кроме того, это можно дополнительно усилить комбинированием с другими лекарственными средствами, например, химиотерапией при раке.

Обычный уровень циркулирующего gal-3 у взрослого человека белой расы в среднем составляет приблизительно от 7 до 20 нг/мл, с репрезентативным значением 12-15 нанограммов gal-3 на миллилитр сыворотки. Пациенты из группы риска, включая пациентов с выраженными заболеваниями, без лечения демонстрируют уровни, которые могут быть намного выше среднего или нормального уровня пациента. В соответствии с настоящим изобретением, индивидуумов, имеющих серьезное заболевание или продолжительную инвалидность из-за опосредованного gal-3 фиброза, опосредованного gal-3 воспаления и роста, трансформации и метастазирования рака, связанных с повышенными уровнями gal-3, лечат плазмаферезом для достижения значимого уменьшения титра циркулирующего gal-3.

Путем значимого уменьшения уровней циркулирующего gal-3 воспаление и/или фиброз вследствие травмы или болезненного состояния можно контролировать. Подобное уменьшение уровней gal-3 может помогать контролировать рост, распространение и трансформацию различных видов рака. В целом уменьшение циркулирующего gal-3 по меньшей мере на десять процентов (10%) необходимо для достижения значимого прогресса при опосредованных gal-3 фиброзах, и даже еще больше может понадобиться при острых состояниях, включая воспаление, фиброзы вследствие травмы или агрессивный рак. В функциональных терминах уменьшение gal-3 должно быть достаточным для уменьшения или ингибирования воздействия уровней gal-3 на воспаление и фиброзы или рост и трансформацию рака у указанного пациента. Уменьшение циркулирующего gal-3 по меньшей мере на двадцать процентов (20%) и, в некоторых случаях, по меньшей мере на сорок процентов (40%) или даже на пятьдесят процентов (50%) может потребоваться на постоянной основе. Тяжелые ситуации могут потребовать уменьшения уровней циркулирующего gal-3 у пациента-млекопитающего более чем на пятьдесят процентов (50%) от титра циркулирующего gal-3 у пациента, до семидесяти пяти процентов (75%) или даже более. В то время как некоторый уровень gal-3 в циркуляции требуется для гомеостаза, в острых ситуациях может требоваться уменьшение по меньшей мере восемьдесят процентов (80%) циркулирующего gal-3, вплоть до тотального удаления gal-3 из сыворотки, поскольку указанный уровень быстро пополняется организмом. Острые ситуации можно обнаружить у всех видов индивидуумов, но репрезентативным примером является воспаление печени или трансформация в агрессивный рак, такой как рак поджелудочной железы или мелкоклеточный рак легкого.

Уровни gal-3 в других расах, помимо белой, и у разных субъектов могут варьироваться, но целью является уменьшение уровней gal-3 ниже соответствующего нормального значения. Желательные уровни могут варьироваться в зависимости от состояния, возраста, пола и других применяющихся лекарственных средств. Обычно лечение пациента в соответствии с настоящим изобретением может начинаться с плазмафереза, направленного на уменьшение gal-3 у пациента до заранее выбранного значения, соответствующего хорошему состоянию здоровья и гомеостазу у данного индивидуума. В некоторых случаях может быть необходимым повторение или расширение указанного лечения для достижения еще большего уменьшения.

Настоящее изобретение непосредственно описано в заявке. В нем признается, насколько много различных показаний обслуживаются указанной технологией, которая является сложной и удивительной. В настоящем изобретении кровь удаляют у пациента в соответствии с хорошо разработанными протоколами, обычно используемыми для плазмафереза. См., в основном, Samuels et al., editors, Office Practice of Neurology, 1996. Удаленную кровь обрабатывают для удаления клеток крови из плазмы. Указанные клетки крови, вместе с дополнительным объемом плазмы или заместителя плазмы возвращают непосредственно пациенту. За один сеанс два или четыре литра плазмы могут быть удалены, профильтрованы и заменены. Кровь также может проходить повторные циклы и рециркулировать экстракорпорально, и фильтроваться, если это необходимо, по нескольку раз (непрерывно), до достижения желательного уменьшения сывороточных уровней галектина-3. При различных состояниях целью могут являться различные сывороточные уровни. Плазму, лишенную клеток крови, затем помещают в камеру, в которой gal-3 удаляют или инактивируют с использованием связывающего антагониста, возможно, создавая перманентную связь, которая инактивирует gal-3. Одну из двух альтернативных мер можно использовать для удаления gal-3, хотя их можно и объединять. При первой альтернативе плазму смешивают с частицей, которая связывает gal-3. Предпочтительно, она представляет собой антитело или сходный лиганд или полисахаридное производное, которое, наиболее предпочтительно, представляет собой модифицированный цитрусовый пектин (МСР), но можно использовать любой агент, который связывает gal-3. Способы изготовления низкомолекулярных пектинов известны специалистам и представлены в патентной заявке США №13/153648.

Связывающий агент модифицируют таким образом, чтобы он комплексировался с агентом, который легко удаляется. В одном варианте осуществления настоящего изобретения это магнитная частица. После того как предусмотрено адекватное время циркуляции, к жидкости, включающей в себя плазму и МСР комплекс, прикладывают магнитное поле, и связанный gal-3 можно удалять. Различные фильтры, в которые инкорпорированы агенты, связывающие gal-3, можно использовать в процессе плазмафереза.

При некоторых состояниях, таких как рак, циркулирующий gal-3 можно рассматривать как вид ловушки, высвобождаемой раковыми клетками. Он обладает защитными качествами, поскольку не позволяет хозяину и не позволяет агентам, связывающим gal-3, таким как МСР, достигать ткани-мишени, где галектин-3 экспрессируется в избыточном количестве. Он также индуцирует воспаление и фиброз и делает более трудным для хозяина связываться с gal-3 на уровне ткани и клеточной поверхности. Удаление циркулирующего gal-3 обеспечивает как само терапевтическое лечение, так и позволяет другим агентам связываться и инактивировать gal-3 на уровне ткани-мишени. Это похоже на TNF-альфа и циркулирующие рецепторы TNF-альфа. Указанный плазмаферез может комбинироваться с плазмаферезом других соединений и может усиливать иммунный ответ и противовоспалительный ответ. Уменьшение циркулирующего gal-3 позволит специалисту, обычно практикующему врачу с по меньшей мере пятилетним (5) опытом в данной области, помимо соответствующего образовательного опыта, более легко нейтрализовать и инактивировать экспрессированный тканью gal-3, что позволяет осуществляться локальному иммунному ответу с меньшим воспалением и фиброзом. В качестве такового, его можно комбинировать с удалением рецепторов TNF-альфа, как R-1, так и R-2. Его также можно комбинировать с введением TNF-альфа или агентов, которые усиливают активность TNF-альфа.

Удаление или уменьшение уровня циркулирующего галектина-3 может уменьшать системный и нежелательный воспалительный процесс, что приводит, как показано в исследованиях МСР на почках, к уменьшению уровней IL-6 и, в результате, TNF-альфа и TNF-каппа-бета.

Соответственно, изобретение, описанное в настоящем документе, работает на двух (2) уровнях:

Прямое уменьшение циркулирующего

Возможность лучшего нацеливания на gal-3

Оно имеет несколько последствий с точки зрения эффективности лечения:

А. Путем уменьшения циркулирующего gal-3 можно достигать более выраженного снижения тканевого gal-3 через более высокую градиентную разницу, в результате чего уменьшается воспаление, фиброз и ремоделирование на тканевом уровне.

В. Уменьшение второстепенных провоспалительных цитокинов, таких как IL-6, TNF-альфа, TNF-каппа-бета и других.

С. Оно может позволить обеспечивать более выраженную эффективность различных циркулирующих блокаторов gal-3 в целом, и, конкретно, МСР и полиуронидов с молекулярной массой менее 40 килодальтон.

D. Оно может увеличивать эффективность других лекарственных средств, которые ингибируются избыточным количеством циркулирующего gal-3.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения плазма, содержащая gal-3, может проходить мимо твердой фазы иммобилизованных агентов, связывающих gal-3. МСР представляет собой один пример, а антитела, специфичные в отношении gal-3, закрепленные на колонке или трубке, - другой. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения указанные два подхода к удалению gal-3 из циркуляции комбинируются. Их можно комбинировать в любом порядке, но прохождение плазмы через иммобилизованную фазу, с последующим комбинированием плазмы с легко удаляемым связывающим агентом является предпочтительным. Альтернативно, связывание антагониста с gal-3 может быть адекватным для инактивации молекулы, и, таким образом, может быть возвращен в организм без этапа удаления его из плазмы.

Связывание gal-3 элементом плазмафереза, который будет удалять его из циркуляции, представляет собой событие, которое будет помогать при медицинских состояниях по большому количеству показаний. В широком смысле, показания принципиально связаны с ингибированием роста и трансформации опухолей (рака), воспаления и фиброза. Последние вовлечены в конкретные показания, такие как заболевания сердца, повреждения почек, повреждения печени, печеночные и почечные заболевания, заболевания мочевого пузыря, заболевания щитовидной железы, легочные заболевания, желудочно-кишечные заболевания, иммунные ответы, инсульты, персистирующее острое воспаление вследствие действия неразлагаемых патогенов, персистирующих инородных тел, аутоиммунных реакций, гиперчувствительности и аллергий, пестицидов, токсинов и тяжелых металлов окружающей среды, а также гетерогенные состояния, такие как облучение (примеры - медицинские процедуры, такие как разнообразные виды лучевой терапии, воздействие ионизирующей радиации, космическое излучение, электромагнитное излучение), повреждение вследствие химиотерапии и послерадиационное и индуцированное химиотерапией воспаление и фиброз, послеоперационное воспаление, острые травмы, такие как травмы после несчастных случаев, и прочие.

Повышенный циркулирующий gal-3 может изменять локальную ситуацию, такую как локализованное воспаление или фиброз, и превращать ее в более тяжелую, системную проблему. Так, когда gal-3 связывается с компонентами крови, которые также связывают токсические агенты и т.п., или сходным образом, когда локализованные токсины связываются с gal-3, повреждение, потенциально вызванное указанными агентами, ближайшее к локализованному поражению или больной ткани, может становится системным. Тот же феномен наблюдается в связи с потенциальным метастатическим раком. Gal-3 обычно представляет собой адгезивную молекулу. Повышенные уровни gal-3 будут ускорять распространение рака из локализованной опухоли в системную полиорганную проблему. Уменьшение уровней gal-3 ниже 15 или 12 нг/мл, на десять процентов (10%) или более, поможет локализовать повреждение и поражение и максимизировать пользу других терапевтических агентов в месте локального повреждения или заболевания.

Как отмечалось выше, повышенные уровни gal-3 связаны с ростом, трансформацией и метастатической миграций раковых клеток при обширном ряде опухолей, включая, среди прочих, рак печени, рак почки, рак молочной железы, рак предстательной железы, рак толстого кишечника, рак щитовидной железы, рак желчного пузыря, назофарингеальный рак, лимфолейкоз, рак легкого, меланому, множественную миелому, мультиформную глиобластому, рак матки, рак яичника, рак шейки матки и рак головного мозга, а также с уменьшением чувствительности указанных опухолей к обычным антинеопластическим лекарственным средствам.

Повышенные уровни gal-3 также связаны с развитием и распространением фиброза сверх нормальных уровней, в ситуациях, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями и сердечной недостаточностью, с повреждением ткани, включая головной мозг, легкие, почки, печень, сердце и желудочно-кишечный тракт, а также с повреждением ткани облучением и химиотерапией.

С уровнями gal-3, превышающими нормальные значения, также сталкиваются в связи с воспалением. Это может быть, среди прочих, воспаление, связанное с заболеванием или травмой, а также персистирующее острое воспаление вследствие действия неразлагаемых патогенов, персистирующих инородных тел или с аутоиммунными реакциями, гиперчувствительностью и аллергиями, ионизирующей радиацией, ядерным излучением, и воспаление, которое может быть связано с заболеванием или недостаточностью органов, включая диабет (I и II), заболевание и дисфункция сердца, атеросклероз, астму (воспаление бронхов), язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, воспаление кишечника (воспалительные заболевания кишечника), воспаление печени, связанное с алкогольным и неалкогольным циррозом и воспалением, инфекции печени, такие как вирусные гепатиты. Другие показания, связанные с воспалением и чувствительные к лечению плазмаферезом для уменьшения уровней gal-3, включают ряд паразитарных состояний, таких как трипаносомоз, церебральная малярия, и воспаление и резистентность к различным инфекциям, включая Paracoccidiosis brasilensis (грибковая инфекция), шистосомоз, гранулематозную бронхопневмонию, болезнь Лайма, туберкулез и т.п. Сообщения о повышенных уровнях gal-3 в связи с инфекцией, включают в себя инфекцию Candida albicans, Reales-Calderon et al., J. Proteomics, 3:75(15) 4734-46 (2012), Schistoma mansoni (паразитарная инфекция), Brand et al., Histol. Histopathol., 27(8) 1109-20 (2012) и многие другие, включая бактериальные инфекции, такие как Neisseria Meningitidis, Quattroni et al., Cell Microbiol., (Jul. 2012). Прионная инфекция, при заболевании ЦНС, также была связана с повышенными уровнями gal-3. Mok et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 3:359:672-9 (2007). Повышенные уровни gal-3 являются важным фактором, который вносит свой вклад в воспаление, связанное с артритом, рассеянным склерозом, болезнью Паркинсона, другими неврологическими расстройствами, и в другие заболевания костно-мышечной системы и кожи, включая состояния, связанные с воспалением и фиброзом, такие как псориаз и старение кожи. См., например, Ezzat et al., Int. J. Rheum. Dis., 14(4):345-52 (2011) (артрит), Gal et al., Acta. Histochem. Cytochem., 44(5):191-9 (2011) и Liu et al., Invest. Dermatol., 10.1038 (2012) (заживление ран) и Larsen et al., Dermatol. Sci., 64(2):85-91 (2011) (кожные болезни). Как отмечалось выше, указанные состояния можно лечить удалением биологически активного несвязанного gal-3 из циркуляции только с использованием настоящего изобретения или удалением из циркуляции в сочетании с введением агентов, связывающих gal-3, таких как МСР для дополнительного лечения состояний, опосредуемых gal-3.

Воспаление, опосредуемое, по меньшей мере частично, циркулирующими уровнями gal-3, также играет свою роль в органических психиатрических и мозговых расстройствах. Указанный вид воспаления связан с обширным рядом состояний, таких как шизофрения. Muller et al., Adv. Protein Chem. Struct. Biol., 88, 49-68 (2012) и Palladino et al., J. Neuroinflammation, 22:9, 206 (2012). Таким образом, уменьшение повышенных уровней gal-3 может представлять собой один способ помощи в контроле психиатрических расстройств данного типа, которые трудно контролировать только терапевтическим вмешательством. Подобно этому, состояние, привлекающее все возрастающее внимание, синдром дефицита внимания и гиперактивности (ADHD), как было показано, до некоторой степени опосредуется экспрессией gal-3. Wu et al., Brain Pathol., 20(6), 1042-54 (2010). Повышенные уровни экспрессии gal-3 и связанное с ними воспаление также были связаны с органическим тканевым повреждением, а также с психиатрическими поведенческими расстройствами. Так, болезнь Альцгеймере и повышенные отложения амилоида Аβ, как было показано, связаны с провоспалительными состояниями, такими как состояния, которые опосредуются повышенными уровнями gal-3. Reale et al., Curr. Alzheimer Res., 9(4), 447-57 (2012). Gal-3 также, как было показано, участвует в должной дифференцировке олигодендроцитов, контролирующих состояние миелиновой оболочки, Pasquin et al., Cell Death Differ., 18(11), 1746-56 (2012), и восстановление и возобновление роста после травматического повреждения головного мозга. Venkatesan et al., J. Neuroinflammation 27(7) 32 (2010). Таким образом, помимо важности для контроля воспаления при заболевании или повреждении, уменьшение циркулирующих уровней gal-3 посредством плазмафереза может иметь ключевое значение для физикальных феноменов, связанных с расстройствами головного мозга и центральной нервной системы.

Следует отметить, что часто воспаление и фиброз могут быть индуцированы и спланированным лечением, а не только травмой или болезненным состоянием. Удаление циркулирующего, не связанного gal-3 посредством настоящего изобретения может быть эффективным для уменьшения или предотвращения повреждения органов, индуцированного химиотерапией и другими лекарственными средствами. Некоторые примеры включают в себя блеомицин, который вызывает фиброз легких, и обширный ряд лекарственных средств для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, таких как амиодарон. Адриамицин и доксорубицин широко назначаются и создают проблемы с воспалением и фиброзом сердца. Промывания бациллой Кальметта-Герена для лечения рака мочевого пузыря вызывают системное воспаление, и циклофосфамид также вызывает повреждение мочевого пузыря. Циклоспорин, который широко используется в качестве иммуносупрессора и активного агента в Restasis®, обладает нефротоксичностью и вызывает воспаление почек. Исследования показывают, что обширный ряд повреждений органов, вызванных назначенными лекарственными средствами, опосредуется, по меньшей мере частично, повышенными уровнями gal-3, и может лимитироваться, если не устраняться, способом по настоящему изобретению.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сыворотку, после уменьшения или удаления циркулирующего gal-3, дополнительно обрабатывают перед возвратом в кровоток пациента. Конкретно, добавляются агенты, которые могут быть более эффективными в отсутствии, или в присутствии уменьшенных уровней, галектина-3. Последние включают в себя обширный ряд активных агентов, но, конкретно, включают в себя такие агенты, как химиотерапевтические препараты и терапевтические агенты для лечения различных состояний. Например, противовоспалительный агент будет работать лучше, сердечные препараты, любые лекарственные средства, доставляемые для лечения данного случая, если gal-3 является одним из факторов влияния или препятствует эффективной доставке в ткань-мишень, будут усилены указанным процессом. Указанные агенты затем будут иметь возможность работать в условиях более низких уровней gal-3. Даже если всего на несколько часов, они смогут проявить полную биологическую активность. После того, как воспаление, например, было уменьшено, естественно, в ткани-мишени вырабатывается и экспрессируется меньше gal-3, что приводит к уменьшению циркулирующего gal-3 на долгосрочной основе.

Таким образом, в то время как в одной альтернативе изобретение относится к долгосрочному или постоянному плазмаферезу для поддержания уменьшенных уровней gal-3, изобретение также предусматривает вмешательство на краткосрочной основе, с удалением циркулирующего gal-3 и с добавлением агентов, иным образом ингибируемых gal-3, чтобы, в частности, быстро реагировать на воспаление. Уровни gal-3 могут резко повышаться как преходящее событие, в ответ, например, на травму. Обладание техникой быстрого снижения уровней gal-3 у пациента, в сочетании с введением активных агентов, которые обычно ингибируются высокими уровнями gal-3, может предложить жизнеспасающую методику.

Несмотря на то, что заявитель не имеет намерения ограничиваться указанными немногочисленными примерами, имеется большое количество состояний, которые, как было показано, опосредуются несвязанным gal-3, так, что его удаление, с использованием описанного в настоящем документе изобретения, окажет помощь в лечении. Было показано, что уменьшение свободного gal-3 у людей может предотвращать воспаление и фиброз почек после повреждения почек. Как было показано, лечение рака щитовидной железы и рака легкого эффективно улучшается уменьшением концентраций gal-3. Повышенная чувствительность к облучению и химиотерапии может достигаться уменьшением циркулирующих уровней активного gal-3 посредством настоящего изобретения.

Астмы и родственных состояний, главным образом, с выраженным воспалением можно избежать или подавлять удалением циркулирующего gal-3 с использованием способа по настоящему изобретению. Указанные состояния включают воспаление желудочно-кишечного тракта и воспаление и развитие фиброза печени, интерстициальный цистит, воспаление, связанное с головным мозгом и когнитивной функцией, и прочие. Воспаление, связанное с паразитарной инвазией, также можно контролировать удалением gal-3 или уменьшением его уровня в циркуляции посредством настоящего изобретения. Другие связанные с воспалением заболевания, такие как диабет и артрит, лечат сходным образом. Указанные состояния могут представлять собой, в идеале, мишени для использования настоящего изобретения, так же, как и введение агентов, связывающих циркулирующий gal-3, таких как МСР, и неродственных терапевтических агентов.

Поскольку настоящее изобретение было описано как в общих чертах, так и со ссылкой на конкретные альтернативы, указанные альтернативы не предназначены для ограничения, помимо отраженного в представленной ниже формуле изобретения. Изобретение ограничивается только условиями формулы изобретения и ее эквивалентами, что будет понятно специалистам, которым предназначается настоящая заявка.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для лечения заболеваний и биологических состояний, опосредованных, по меньшей мере частично, активным галектином-3. Для реализации способа лечения выполняют отбор млекопитающего, которое нуждается в уменьшении циркулирующих уровней галектина-3, и осуществление плазмафереза крови указанного млекопитающего. Причем плазмаферез проводят для уменьшения циркулирующих уровней активного gal-3 таким образом, чтобы по меньшей мере десять процентов циркулирующего gal-3 в сыворотке указанного индивидуума было удалено указанным плазмаферезом. Использование изобретения обеспечивает связывание и блокирование активности gal-3 в циркуляции или удаление больших количеств gal-3 из циркуляции, что позволяет улучшать существующее консервативное лечение, подавлять и/или уменьшать воспаление и фиброз, вызываемые другими, и делать возможным вмешательство в различные болезненные состояния, которые иным способом легко не лечатся. 22 з.п. ф-лы.

1. Способ лечения состояния, опосредованного, по меньшей мере частично, активным галектином-3 в крови, у млекопитающего, включающий: отбор млекопитающего, которое нуждается в уменьшении циркулирующих уровней галектина-3; и осуществление плазмафереза крови указанного млекопитающего для уменьшения циркулирующих уровней активного gal-3, таким образом, чтобы по меньшей мере десять процентов циркулирующего gal-3 в сыворотке указанного индивидуума было удалено указанным плазмаферезом.

2. Способ по п. 1, в котором указанный способ дополнительно включает периодический мониторинг уровня циркулирующего gal-3 у указанного млекопитающего и повторение указанного плазмафереза указанному млекопитающему, когда указанный уровень gal-3 превышает заранее выбранный уровень gal-3 для указанного индивидуума, согласующийся с болезненным состоянием, опосредованным gal-3, у указанного индивидуума.

3. Способ по п. 1, в котором циркулирующий уровень галектина-3 у указанного млекопитающего уменьшают по меньшей мере на двадцать пять процентов (25%).

4. Способ по п. 1, в котором циркулирующий уровень gal-3 уменьшают указанным плазмаферезом приблизительно на пятьдесят процентов (50%) от уровня gal-3, который имелся до указанного плазмафереза.

5. Способ по п. 1, в котором циркулирующий уровень gal-3 у указанного индивидуума уменьшают указанным способом по меньшей мере на семьдесят пять процентов (75%).

6. Способ по п. 1, в котором указанный этап осуществления
плазмафереза включает отведение части крови указанного млекопитающего из тела указанного млекопитающего, с получением объема отделенной крови, удаление красных кровяных клеток из указанной отделенной крови, с получением отделенной плазмы, и возвращение указанных красных кровяных клеток в кровоток указанного млекопитающего, контактирование указанной отделенной плазмы с частями, которые связывают gal-3, и отделение всех указанных частей и связанного с ними gal-3 от остальной отделенной плазмы, с получением плазмы с уменьшенными уровнями галектинов-3, и возврат указанной отделенной плазмы с уменьшенными уровнями галектинов-3 в кровоток указанного млекопитающего.

7. Способ по п. 6, в котором указанные части включают в себя антитела, которые связывают gal-3, углеводы, которые связывают gal-3, и их комбинации.

8. Способ по п. 6, в котором указанные части конъюгированы с элементом, который делает более легким отделение указанной части и любого связанного ей gal-3 от указанной отделенной плазмы.

9. Способ по п. 8, в котором указанный элемент представляет собой колонку, к которой прикреплены указанные части, скаффолд, к которому прикреплен комплект указанных частей, притягиваемые магнитом частицы и их смеси.

10. Способ по п. 3, в котором после возврата указанной отделенной плазмы указанному млекопитающему уровень циркулирующего gal-3 у указанного млекопитающего составляет менее 15 нг/мл.

11. Способ по п. 1, в котором указанное млекопитающее
отобрано, поскольку оно нуждается в ингибировании роста или распространения рака, опосредованного, по меньшей мере частично, gal-3.

12. Способ по п. 11, в котором указанный рак представляет собой рак печени, рак почки, рак молочной железы, рак предстательной железы, рак толстого кишечника, рак щитовидной железы, рак желчного пузыря, назофарингеальный рак, лимфолейкоз, рак легкого, меланому, множественную миелому, мультиформную глиобластому, рак матки, рак яичника, рак шейки матки или рак головного мозга.

13. Способ по п. 11, в котором указанное млекопитающее получает антинеопластическую химиотерапию по поводу рака, действие которой ингибируется gal-3.

14. Способ по п. 1, в котором указанное млекопитающее отобрано, поскольку оно нуждается в ингибировании развития или распространения фиброзов, опосредованных gal-3.

15. Способ по п. 14, в котором указанные фиброзы связаны с сердечно-сосудистым заболеванием, желудочно-кишечном заболеванием, сердечно-сосудистой травмой, травмой головного мозга, травмой легкого, травмой почечной ткани, травмой печеночной ткани, повреждением ткани в результате лучевой терапии и повреждением ткани в результате химиотерапии.

16. Способ по п. 1, в котором указанный пациент отобран, поскольку он нуждается в ингибировании воспаления, опосредованного gal-3.

17. Способ по п. 11, в котором указанное воспаление связано с неразлагаемыми патогенами, аутоиммунными реакциями,
аллергиями, ионизирующей радиацией, ядерным излучением, диабетом, заболеванием и дисфункцией сердца, атеросклерозом, воспалением бронхов, язвами кишечника, воспалением кишечника, воспалением печени, воспалением печени, связанным с циррозом, воспалением, связанным с паразитарной инфекцией, воспалением, связанным с вирусной инфекцией, воспалением, связанным с грибковой инфекцией, воспалением, связанным с бактериальной инфекцией, воспалением, связанным с артритом, воспалением, связанным с органическими психиатрическими расстройствами или расстройствами головного мозга, рассеянным склерозом и псориазом.

18. Способ по п. 16, в котором указанное воспаление вызвано лечением фармацевтическим лекарственным средством.

19. Способ по п. 18, в котором указанное фармацевтическое лекарственное средство включает блеомицин, амиодарон, адриамицин, доксорубицин, циклофосфамид и циклоспорин.

20. Способ по п. 1, в котором указанное млекопитающее отобрано, поскольку оно нуждается в уменьшении уровней gal-3 для улучшения эффективности фармацевтического лекарственного средства, предназначенного для введения указанному индивидууму.

21. Способ по п. 20, в котором указанное фармацевтическое лекарственное средство представляет собой статин, антинеопластический химический агент, противовоспалительный агент, блокатор TNF или промотор активности TNFα.

22. Способ по п. 1, в котором до того, как сыворотку возвращают указанному пациенту, ее смешивают с фармацевтическим агентом, активность которого улучшается, когда уровни галектинов-3 уменьшаются.

23. Способ по п. 22, в котором указанное фармацевтическое лекарственное средство представляет собой антинеопластический агент или противовоспалительный агент.