ОБРАБОТКА АКИНЕТОБАКТЕРИЙ АЛЬГИНАТНЫМИ ОЛИГОМЕРАМИ И АНТИБИОТИКАМИ
PROCESSING ACINETOBACTERS WITH ALGINATE OLIGOMERS AND ANTIBIOTICS

Настоящее изобретение относится к применению альгинатных олигомеров для усиления действия или для улучшения эффективности антибиотика, например макролидного антибиотика, против организмов рода Acinetobacter, и в частности эффективности (или силы воздействия) антибиотика, например макролидного антибиотика, для ингибирования роста организмов рода Acinetobacter. Изобретение основано на наблюдении синергии между альгинатными олигомерами и антибиотиками против акинетобактерий, и, соответственно, согласно изобретению предложены альгинатные олигомеры для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании с) антибиотиком, например макролидным антибиотиком, для борьбы с акинетобактериальной контаминацией (то есть колонизацией) участка, борьбы с популяцией организмов рода Acinetobacter и, в частности, лечения акинетобактериальной инфекции у субъекта.
Акинетобактерий представляют собой род бактерий, которые являются строго аэробными неферментирующими грамотрицательными палочковидными бактериями. Виды акинетобактерий широко распространены в природе и могут выживать в течение длительных периодов времени на влажных или сухих поверхностях. Считается, что виды акинетобактерий не являются патогенными для здоровых субъектов, но становится все более очевидным, что виды акинетобактерий сохраняются в больничных условиях в течение длительного периода времени и могут быть ответственными за внутрибольничные инфекции у ослабленных пациентов. Acinetobacter baumannii часто является причиной внутрибольничной пневмонии, особенно пневмонии, ассоциированной с искусственной вентиляцией легких, с поздним началом (late-onset ventilator associated pneumonia), и она может вызывать разные другие инфекции, включая инфекции кожи и ран, бактериемию и менингит. Acinetobacter Iwoffii также связывают с менингитом. Другие виды, включая Acinetobacter haemolyticus, Acinetobacter johnsonii, Acinetobacter junii, Acinetobacter radioresistens, Acinetobacter tandoii, Acinetobacter tjernbergiae, Acinetobacter towneri или Acinetobacter ursingii, также связывают с инфекцией. Особенно примечательно широкое распространение инфекций Acinetobacter baumannii у военнослужащих США, размещенных на Ближнем Востоке, например в Ираке.
Вызывает озабоченность тот факт, что многие штаммы акинетобактерий, по-видимому, имеют множественную лекарственную устойчивость, что, таким образом, затрудняет борьбу с акинетобактериальными инфекциями и контаминацией. Множественная лекарственная устойчивость (MDR) у бактерий описывает ситуацию, при которой бактерия является устойчивой по меньшей мере к трем классам лекарственных средств, а именно, в отношении, бактерий по меньшей мере к трем классам противомикробных (или, более конкретно, антибактериальных) агентов, и, в частности, в контексте настоящего изобретения, по меньшей мере к трем классам антибиотиков. Антибиотики одного класса являются функционально неродственными, структурно неродственными или и функционально, и структурно неродственными по отношению к антибиотикам другого класса. MDR у бактерий, таким образом, часто именуется множественной устойчивостью к антибактериальным лекарственным средствам или множественной антибиотической устойчивостью. Данные термины используются взаимозаменяемо в данной области и здесь. Бактерии, проявляющие фенотипы множественной лекарственной устойчивости (или фенотипы множественной устойчивости к антибактериальным лекарственным средствам/антибиотикам), именуются MDR-бактериями (или, иногда, MAR-бактериями). Снова данные термины используются взаимозаменяемо в данной области и здесь.
Однако акинетобактериальные инфекции могут вызвать проблему, даже если организм не является MDR. В связи с этим, существует неотложная потребность в безопасных и эффективных способах лечения акинетобактериальных инфекций и загрязнения, включая инфекции и контаминацию, вызванные MDR-акинетобактериями.
Альгинаты представляют собой линейные полимеры (1-4) связанной β-D-маннуроновой кислоты (М) и/или ее С-5 эпимера - α-L-гулуроновой кислоты (G). Первичная структура альгинатов может значительно варьировать. Остатки М и G могут быть организованы в виде гомополимерных блоков смежных остатков М или G, в виде блоков чередующихся остатков М и G, и одиночные остатки М или G могут заполнять промежутки между этими структурами блоков. Молекула альгината может содержать некоторые из этих структур или все эти структуры, и такие структуры могут быть неравномерно распределены в полимере. В крайнем случае, существует гомополимер гулуроновой кислоты (полигулуронат) или гомополимер маннуроновой кислоты (полиманнуронат).
Альгинаты были выделены из морских бурых водорослей (например определенных видов Durvillea, Lesson/a и Laminaria) и бактерий, таких как Pseudomonas aerations и Azotobacter vinelandii. Другие псевдомонады (например Pseudomonas fluorescence, Pseudomonas putida и Pseudomonas mendocina) сохраняют генетическую способность продуцировать альгинаты, но в природе они не продуцируют детектируемых уровней альгината. Посредством мутации можно индуцировать у этих непродуцирующих псевдомонад продукцию стабильно больших количеств альгината.
Альгинат синтезируется в виде полиманнуроната, и остатки G образуются посредством действия эпимераз (а именно С-5-эпимераз) на остатки М в полимере. В случае альгинатов, экстрагированных из водорослей, остатки G преимущественно организованы в виде G блоков, так как ферменты, участвующие в биосинтезе альгината у водорослей предпочтительно вводят G по соседству с другим G, таким образом, превращая отрезки из остатков М в G-блоки. Выяснение этих биосинтетических систем обеспечило возможность производства альгинатов с конкретными первичными структурами (WO 94/09124, Gimmestad, M et a/, Journal of Bacteriology, 2003, Vol 185(12) 3515-3523 и WO 2004/011628).
Альгинаты обычно выделяют из природных источников в виде больших высокомолекулярных полимеров (например со средней молекулярной массой в интервале 300000-500000 Дальтон). Однако известно, что такие большие альгинатные полимеры могут быть разрушены или расщеплены, например, химическим или ферментативным гидролизом, с образованием альгинатных структур с меньшей молекулярной массой. Альгинаты, которые используют в промышленности, обычно имеют среднюю молекулярную массу в интервале 100000-300000 Дальтон (такие альгинаты все еще рассматриваются как большие полимеры), хотя альгинаты со средней молекулярной массой приблизительно 35000 Дальтон были использованы в фармацевтических препаратах.
В настоящее время было обнаружено, что альгинатные олигомеры могут значительно усиливать эффект антибиотиков, включая в частности макролидные антибиотики, но также антибиотики других классов, против организмов рода Acinetobacter, и, таким образом, применение альгинатных олигомеров вместе с антибиотиками, например макролидными антибиотиками, является высокоэффективным при обработке загрязнения акинетобактериями и лечении акинетобактериальных инфекций. Альгинатные олигомеры, по-видимому, являются особенно эффективными в усилении или увеличении эффекта антибиотиков против бактерий рода Acinetobacter. Другими словами, в случае этого конкретного рода бактерий альгинатные олигомеры, по-видимому, демонстрируют неожиданное синергичное действие с антибиотиками. Эффект усиления или увеличения действия антибиотика является особенно выраженным в отношении этого рода.
Соответственно, в первом аспекте согласно изобретению предложен способ улучшения эффективности антибиотика, например, макролидного антибиотика, и в частности эффективности (или силы воздействия) антибиотика, например, макролидного антибиотика, для ингибирования роста и/или жизнеспособности акинетобактерий (в более конкретном выражении, организмов рода Acinetobacter) или, в альтернативном определении, Acinetobacter sp. (который включает ингибирование роста популяции акинетобактерий, а также роста единичного организма рода Acinetobacter), причем указанный способ включает применение указанного антибиотика вместе с (в сочетании или комбинации с) альгинатным олигомером.
Более конкретно, стадия применения может включать приведение в контакт организмов рода Acinetobacter с альгинатным олигомером в то же самое или по существу в то же самое время либо до приведения в контакт организмов рода Acinetobacter с антибиотиком, например макролидным антибиотиком, в эффективном количестве для улучшения эффективности антибиотика, например макролидного антибиотика, и в частности эффективности (или силы воздействия) антибиотика, например макролидного антибиотика, для ингибирования роста организмов рода Acinetobacter. В частности стадия приведения в контакт организма рода Acinetobacter с альгинатным олигомером может включать введение альгинатного олигомера субъекту, и в частности субъекту, нуждающемуся в таком лечении (например субъекту, инфицированному, предположительно инфицированному или подверженному риску инфекции акинетобактериями (или, в более конкретном выражении, организмом рода Acinetobacter).
Таким образом, согласно изобретению предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании с) по меньшей мере одним антибиотиком в лечении субъекта, инфицированного, предположительно инфицированного или подверженного риску инфекции акинетобактериями (или, в более конкретном выражении, организмом рода Acinetobacter).
Согласно данному аспекту изобретения также предложен способ лечения субъекта, инфицированного, предположительно инфицированнного или подверженного риску инфекции акинетобактериями, включающий введение указанному субъекту эффективного количества антибиотика вместе с эффективным количеством альгинатного олигомера.
Под «совместным применением», в частности, подразумевается то, что фармацевтически эффективное количество альгинатного олигомера или фармацевтически эффективное количество антибиотика вводят способом, который приводит к тому, что акинетобактерии (более конкретно организмы рода Acinetobacter или их популяция) контактируют с альгинатным олигомером в то же самое или по существу в то же самое время, либо до приведения в контакт с антибиотиком. Для достижения этого можно использовать любую клинически приемлемую схему дозировки. Квалифицированный специалист сможет принять во внимание любые релевантные переменные факторы (например пути введения, биодоступность и фармакокинетику используемого олигомера и антибиотика, физическое состояние субъекта, место локализации бактерии и т.д.) для того, чтобы разработать подходящую схему дозировки для конкретного субъекта. В одном воплощении фармацевтически эффективное количество альгинатного олигомера вводят в то же самое или по существу в то же самое время, либо до введения фармацевтически эффективного количества антибиотика. В других воплощениях олигомер вводят отдельно от антибиотика и после антибиотика. Специалист легко сможет разработать его схему дозировки для достижения максимального улучшения эффективности антибиотика против организмов рода Acinetobacter. Он также сможет выбрать оптимальные комбинации двух активных агентов, в зависимости от конкретной клинической ситуации, с которой он столкнулся.
«Применяют вместе» не подразумевает того, что соответствующие агенты присутствуют в одном и том же препарате или композиции и, соответственно, даже если они используются или вводятся в то же самое или по существу в то же самое время, нет необходимости того, чтобы альгинатный олигомер и антибиотик присутствовали в одной и той же композиции или препарате, и на самом деле наиболее вероятно альгинатный олигомер и антибиотик не будут присутствовать в одной и той же композиции или препарате, но могут вводиться раздельно. Таким образом, «раздельное» применение/введение включает применение/введение в то же самое или по существу в то же самое время либо в разное время, например, последовательно, или в разные интервалы времени согласно желательной дозировке или схеме применения.
Термин «инфицированный» используется здесь в широком смысле для указания того, что субъект может содержать или заключать в себе, или нести рассматриваемый организм рода Acinetobacter, то есть того, что акинетобактерии просто могут присутствовать в субъекте или на субъекте, и это может включать любой участок или любое место локализации в организме субъекта или на организме субъекта. Не обязательно, чтобы инфекция субъекта проявлялась в виде клинического заболевания (то есть чтобы инфекция приводила к клиническим симптомам у субъекта), хотя это, естественно, охватывается. Субъект, который является предположительно инфицированным акинетобактериями, или который подвержен риску инфекции акинетобактериями, может быть субъектом, который подвергался действию организма или субъекта, инфицированного акинетобактериями, или субъектом, у которого присутствуют клинические признаки или симптомы акинетобактериальной инфекции (в случае предположительной инфекции), или субъектом, который является чувствительным к инфекции акинетобактериями, или в общем (например из-за клинического статуса субъекта), или в частности из-за рассматриваемой акинетобактерии.
Другими словами, согласно изобретению предложено применение альгинатного олигомера для изготовления лекарственного средства для применения вместе с по меньшей мере одним антибиотиком в лечении субъекта, инфицированного, предположительно инфицированного или подверженного риску инфекции акинетобактериями (или организмом рода Acinetobacter, или Acinetobacter sp.).
Лекарственное средство может дополнительно содержать антибиотик (или антибиотики). Лекарственное средство может находиться в форме одной композиции или препарата, содержащих альгинатный олигомер и антибиотик(ки), или могут быть получены и использованы раздельные композиции или препараты, каждая(ый) из которых содержит альгинатный олигомер или антибиотик(ки), соответственно.
Таким образом, в более конкретном аспекте настоящего изобретения предложено применение альгинатного олигомера и по меньшей мере одного антибиотика для изготовления лекарственного средства для применения в лечении субъекта, инфицированного, предположительно инфицированного, или подверженного риску инфекции акинетобактериями (или организмом рода Acinetobacter, или Acinetobacter sp.).
Как отмечено выше, антибиотик можно применять или вводить отдельно от альгинатного олигомера.
Таким образом, согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен продукт, содержащий альгинатный олигомер и антибиотик (например один или более чем один антибиотик), в виде комбинированного препарата для раздельного, одновременного или последовательного применения в лечении субъекта, инфицированного, предположительно инфицированного, или подверженного риску инфекции акинетобактериями (или организмом рода Acinetobacter, или Acinetobacter sp.).
Антибиотик можно применять или вводить одновременно с альгинатным олигомером или последовательно. Как отмечено выше, в одном воплощении антибиотик вводят в то же самое или по существу в то же самое время, что и альгинатный олигомер, и в другом воплощении его вводят после альгинатного олигомера. В других воплощениях олигомер вводят отдельно от антибиотика или после антибиотика. Применение или введение антибиотика немедленно или почти немедленно до или после альгинатного олигомера является включенным в объем термина «по существу в то же самое время». Термин «почти немедленно» может быть истолкован как включающий применение или введение в пределах одного часа относительно предыдущего применения или введения, предпочтительно в пределах 30 минут. Однако антибиотик можно применять или вводить по меньшей мере через 1 час, по меньшей мере через 3 часа или по меньшей мере через 6 часов или более после альгинатного олигомера. В данных воплощениях антибиотик можно применять или вводить с дополнительным применением альгинатного олигомера или без него. Альгинатный олигомер можно применять или вводить множеством способов до антибиотика или вместе с антибиотиком, включая, как отмечено выше, применение или введение немедленно или почти немедленно после антибиотика. В других воплощениях антибиотик(ки) можно с удобством применять или вводить до альгинатного олигомера, например, по меньшей мере за 1 час, по меньшей мере за 3 часа, по меньшей мере за 6 часов до альгинатного олигомера. В данных воплощениях альгинатный олигомер можно применять или вводить с дополнительным применением антибиотика или без него. Антибиотик можно применять или вводить множеством способов до альгинатного олигомера или с альгинатным олигомером, включая, как отмечено выше, применение или введение немедленно или почти немедленно после олигомера.
Макролидный антибиотик с удобством применяют или вводят одновременно с олигомером, или почти немедленно до олигомера, или после олигомера. Однако, макролидный антибиотик можно применять или вводить по меньшей мере через 1 час, по меньшей мере через 3 часа, по меньшей мере через 6 часов после олигомера. В данных воплощениях макролидный антибиотик можно применять или вводить с дополнительным применением альгинатного олигомера или без него. Олигомер можно применять или вводить множеством способов до макролидного антибиотика или с макролидным антибиотиком.
Антибиотик может представлять собой любой антибиотик. Классы антибиотиков и типичные их представители включают, но не ограничиваются ими, аминогликозиды (например амикацин, гентамицин, канамицин, неомицин, нетилмицин, стрептомицин, тобрамицин); карбацефемы (например лоракарбеф); 1 поколение цефалоспоринов (например цефадроксил, цефазолин, цефалексин); 2 поколение цефалоспоринов (например цефаклор, цефамандол, цефалексин, цефокситин, цефпрозил, цефуроксим); 3 поколение цефалоспоринов (например цефиксим, цефдинир, цефдиторен, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриаксон); 4 поколение цефалоспоринов (например цефепим); макролиды (например азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, тролеандомицин); монобактамы (например азтреонам); пенициллины (например амоксициллин, ампициллин, карбенициллин, клоксациллин, диклоксациллин, нафциллин, оксациллин, пенициллин G, пенициллин V, пиперациллин, тикарциллин); полипептидные антибиотики (например бацитрацин, колистин, полимиксин В); хинолоны (например ципрофлоксацин, эноксацин, гатифлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, моксифлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин, тровафлоксацин); сульфонамиды (например мафенид, сульфацетамид, сульфаметизол, сульфасалазин, сульфизоксазол, триметоприм- сульфаметоксазол); тетрациклины (например демеклоциклин, доксициклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин); глицилциклины (например тигециклин); карбапенемы (например имипенем, меропенем, эртапенем, дорипенем, панипенем/бетамипрон, биапенем, PZ-601); другие антибиотики включают хлорамфеникол; клиндамицин, этамбутол; фосфомицин; изониазид; линезолид; метронидазол; нитрофурантоин; пиразинамид; хинупристин/дальфопристин; рифампин; спектиномицин и ванкомицин.
В предпочтительных воплощениях способов по изобретению используемый антибиотик представляет собой антибиотик, выбранный из макролидов, p-лактамов, которые могут включать карбапенемы, и/или монобактамы, и/или карбацефемы, тетрациклины и хинолоны. В других воплощениях классы антибиотиков могут включать аминогликозиды и/или полипептидные антибиотики. Более конкретно, в этих воплощениях антибиотик может быть выбран из макролидов, монобактамов, карбапенемов, карбацефемов, 3 и 4 поколения цефалоспоринов, тетрациклинов и хинолонов, и возможно аминогликозидов и/или полипептидных антибиотиков. В более конкретных типичных воплощениях антибиотик может быть выбран из макролидов, β-лактамов, тетрациклинов и хинолонов, например, макролидов, монобактамов, карбапенемов, карбацефемов, 3 и 4 поколения цефалоспоринов, тетрациклинов и хинолонов. В более конкретных типичных воплощениях антибиотик может быть выбран из макролидов, β-лактамов и хинолонов, например, макролидов, монобактамов, карбапенемов, карбацефемов, 3 и 4 поколения цефалоспоринов и хинолонов. Например, антибиотик может быть выбран из следующих: амикацин, гентамицин, канамицин, неомицин, нетилмицин, стрептомицин, тобрамицин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, телитромицин, карбомицин А, джозамицин, китазамицин, мидекамицин, олеандомицин, спирамицин, тилозин, тролеандомицин, азтреонам, имипенем, меропенем, эртапенем, дорипенем, панипенем/бетамипрон, биапенем, PZ-601, цефиксим, цефдинир, цефдиторен, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриаксон, цефепим, демеклоциклин, доксициклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин, бацитрацин, колистин, полимиксин В, ципрофлоксацин, эноксацин, гатифлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, моксифлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин и тровафлоксацин. В частности антибиотик может быть выбран из цефтазидима, имипенема/циластатина, меропенема, азтреонама, окситетрациклина, азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина и ципрофлоксацина, и особенно предпочтительно, что антибиотик выбран из цефтазидима, имипенема/циластатина, меропенема, азтреонама, азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина и ципрофлоксацина. Более предпочтительно антибиотик выбран из азтреонама, азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина и ципрофлоксацина. В других воплощениях применяемый антибиотик не является тобрамицином, амикацином и/или колистином. В других воплощениях применяемый антибиотик не является аминогликозидом или полипептидным антибиотиком. В других воплощениях применяемый антибиотик не является антибиотиком, который имеет положительный заряд в условиях, в которых он будет использован с альгинатным олигомером, например, антибиотики по меньшей мере с 3, например, по меньшей мере 4, 5, 6 или 7 амино (-NH2) группами. Особенно предпочтительными являются макролиды, β-лактамы, тетрациклины и хинолоны, например, макролиды, монобактамы, карбапенемы, цефалоспорины 3 и 4 поколения, тетрациклины и хинолоны; например, цефтазидим, имипенем/циластатин, меропенем, азтреонам, окситетрациклин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин.
В других предпочтительных воплощениях антибиотик представляет собой макролидный антибиотик, и он может быть выбран из азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, телитромицина, карбомицина А, джозамицина, китазамицина, мидекамицина, олеандомицина, спирамицина, тролеандомицина, тилозина. Предпочтительно макролидный антибиотик представляет собой макролид азалид, предпочтительно азитромицин, или выбран из кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина или спирамицина.
Как отмечено выше, альгинаты типично встречаются в виде полимеров со средней молекулярной массой по меньшей мере 35000 Дальтон, то есть содержат приблизительно 175-190 мономерных остатков, хотя обычно значительно больше, и альгинатный олигомер согласно настоящему изобретению может быть определен как вещество, полученное путем фракционирования (то есть уменьшения размера) альгинатного полимера, обычно природного альгината. Альгинатным олигомером можно считать альгинат со средней молекулярной массой меньше, чем 35000 Дальтон (то есть меньше, чем приблизительно 190, или меньше, чем 175 мономерных остатков), в частности альгинат со средней молекулярной массой меньше, чем 30000 Дальтон (то есть меньше, чем приблизительно 175 или меньше, чем 150 мономерных остатков), более конкретно, со средней молекулярной массой меньше, чем 25000 или 20000 Дальтон (то есть меньше, чем приблизительно 135 или 125 мономерных остатков, или меньше, чем приблизительно 110 или 100 мономерных остатков).
При рассмотрении с альтернативной точки зрения, олигомер обычно содержит 2 или более чем 2 единицы или остатка, и альгинатный олигомер для применения согласно изобретению типично будет содержать от 2 до 100 мономерных остатков, предпочтительно от 2 до 75, предпочтительно от 2 до 50, более предпочтительно от 2 до 40, от 2 до 35, или от 2 до 30 остатков. Таким образом, альгинатный олигомер для применения согласно изобретению обычно будет иметь среднюю молекулярную массу от 350 до 20000 Дальтон, предпочтительно от 350 до 15000 Дальтон, предпочтительно от 350 до 10000 Дальтон и более предпочтительно от 350 до 8000 Дальтон, от 350 до 7000 Дальтон или от 350 до 6000 Дальтон.
Другими словами, альгинатный олигомер может иметь степень полимеризации (DP) или сред нечисловую степень полимеризации (DPn) от 2 до 100, предпочтительно от 2 до 75, предпочтительно от 2 до 50, более предпочтительно от 2 до 40, от 2 до 35, от 2 до 30, от 2 до 28, от 2 до 25, от 2 до 22, от 2 до 20, от 2 до 18, от 2 до 17, от 2 до 15 или от 2 до 12.
Другие репрезентативные интервалы (любой из двух характеристик для числа остатков, DP или DPn) включают интервалы от любого из 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или 11 до любого из 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13 или 12.
Другие репрезентативные интервалы (любой из двух характеристик для числа остатков, DP или DPn) включают интервалы от любого из 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15 до любого из 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17 или 16.
Другие репрезентативные интервалы (любой из двух характеристик для числа остатков, DP или DPn) включают интервалы от любого из 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 или 18 до любого из 50, 45, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20 или 19.
Альгинатный олигомер, как отмечено выше, будет содержать (или включать) остатки или единицы гулуроната или гулуроновой кислоты (G) и/или маннуроната или маннуроновой кислоты (М). Альгинатный олигомер согласно изобретению предпочтительно будет составлен единственно или по существу единственно (то есть состоит по существу из) остатков уроната/уроновой кислоты, более конкретно, единственно или по существу единственно из остатков G и/или М. В альтернативном выражении, в полезном по настоящему изобретению альгинатном олигомере по меньшей мере 80%, более конкретно по меньшей мере 85, 90, 95 или 99% мономерных остатков могут представлять собой остатки уроната/уроновой кислоты или, более конкретно, остатки G и/или М. Другими словами, предпочтительно альгинатный олигомер не будет содержать других остатков или единиц (например других сахаридных остатков, или более конкретно других остатков уроновой кислоты/уроната).
Альгинатный олигомер предпочтительно представляет собой линейный олигомер.
Более конкретно в предпочтительном воплощении по меньшей мере 30% мономерных остатков альгинатного олигомера представляют собой остатки G (то есть гулуронат или гулуроновую кислоту). Другими словами, альгинатный олигомер будет содержать по меньшей мере 30% остатков гулуроната (или гулуроновой кислоты). Конкретные воплощения, таким образом, включают альгинатные олигомеры с (например содержащие) 30-70% остатков G (гулуронат) или 70-100% остатков G (гулуронат). Таким образом, репрезентативный альгинатный олигомер для применения согласно настоящему изобретению может содержать по меньшей мере 70% остатков G (то есть по меньшей мере 70% мономерных остатков альгинатного олигомера будут остатками G).
Предпочтительно по меньшей мере 50% или 60%, более конкретно по меньшей мере 70% или 75%, даже более конкретно по меньшей мере 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 или 99% мономерных остатков представляют собой гулуронат. В одном воплощении альгинатный олигомер может быть олигогулуронатом (то есть гомо-олигомером G или 100% G).
В дополнительном предпочтительном воплощении вышеописанные альгинаты по изобретению имеют первичную структуру, где большинство остатков G находятся в так называемых G-блоках. Предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 70% или 75% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 85, 90, 92 или 95% остатков G находятся в G-блоках. G-блок представляет собой последовательность смежных остатков из по меньшей мере двух остатков G, предпочтительно по меньшей мере 3 смежных остатков G, более предпочтительно по меньшей мере 4 или 5 смежных остатков G, наиболее предпочтительно по меньшей мере 7 смежных остатков G.
В частности по меньшей мере 90% остатков G связаны связью 1-4 с другим остатком G. Более конкретно по меньшей мере 95%, более предпочтительно по меньшей мере 98% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 99% остатков G альгината связаны связью 1-4 с другим остатком G.
Полезный в изобретении альгинатный олигомер предпочтительно представляет собой 3-35-мер, более предпочтительно 3-28-мер, в частности 4-25-мер, особенно 6-22-мер, в частности 8-20 мер, особенно 10-15 мер, например, имеющий молекулярную массу в интервале 350-6400 Дальтон или 350-6000 Дальтон, предпочтительно 550-5500 Дальтон, предпочтительно 750-5000 Дальтон и особенно 750-4500 Дальтон или 2000-3000 Дальтон. Другие репрезентативные альгинатные олигомеры включают, как упомянуто выше, олигомеры с количеством остатков от 7, 8, 9, 10, 11 или 12 до 50, 45, 40, 35, 28, 25, 22 или 20.
Это может быть одно соединение, или это может быть смесь соединений, например, с интервалом степеней полимеризации. Как упомянуто выше, мономерные остатки в альгинатном олигомере могут быть такими же или разными, и нет необходимости, чтобы все они несли электрически заряженные группы, хотя предпочтительно, чтобы большинство (например по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%) несло их. Предпочтительно, чтобы существенное большинство, например по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90% заряженных групп имело ту же самую полярность. В альгинатном олигомере отношение гидроксильных групп к заряженным группам предпочтительно составляет по меньшей мере 2:1, более предпочтительно 3:1.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 3-28, 4-25, 6-22, 8-20 или 10-15, или 5-18, или 7-15, или 8-12, особенно 10.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 8-50, 8-40, 8-35, 8-30, 8-28, 8-25, 8-22, 8-20, 8-18, 8-16 или 8-14.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 9-50, 9-40, 9-35, 9-30, 9-28, 9-25, 9-22, 9-20, 9-18, 9-16 или 9-14.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 10-50, 10-40, 10-35, 10-30, 10-28, 10-25, 10-22, 10-20, 10-18, 10-16 или 10-14.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 12-50, 12-40, 12-35, 12-30, 12-28, 12-25, 12-22, 12-20, 12-18, 12-16 или 12-14.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 15-50, 15-40, 15-35, 15-30, 15-28, 15-25, 15-22, 15-20, 15-18 или 15-16.
Альгинатный олигомер по изобретению может иметь степень полимеризации (DP) или среднечисловую степень полимеризации (DPn) 18-50, 18-40, 18-35, 18-30, 18-28, 18-25, 18-22 или 18-20.
Предпочтительно альгинатный олигомер по изобретению в основном не содержит, предпочтительно по существу не содержит альгинатных олигомеров, имеющих степень полимеризации вне раскрытых здесь интервалов. Это можно выразить в показателях распределения молекулярной массы альгинатного олигомера по изобретению, например, процентной доли каждого моля альгинатного олигомера, используемого согласно изобретению, который имеет DP вне релевантного интервала.
n
Распределение молекулярной массы предпочтительно является таким, что не больше чем 10%, предпочтительно не больше чем 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 или 1 мол.% (% mole) имеет DP на три, два или один больше, чем релевантная верхняя граница DPn. Подобным образом, предпочтительно, что не больше чем 10%, предпочтительно не больше чем 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 или 1 мол.% имеет DP меньше на три, два или один, чем релевантная нижняя граница DP.
Подходящие альгинатные олигомеры описаны в WO 2007/039754, WO 2007/039760, WO 2008/125828 и PCT/GB 2008/003607, описания которых в прямой форме включены сюда посредством ссылки во всей их полноте.
G
м
Репрезентативные подходящие альгинатные олигомеры имеют DPn в интервале 5-30, долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,80, долю маннуроната (F) не более чем 0,20, и по меньшей мере 95 мол.% с DP не больше, чем 25.
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 7-15 (предпочтительно 8-12), долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,85 (предпочтительно по меньшей мере 0,90), долю маннуроната (F) не больше, чем 0,15 (предпочтительно не больше, чем 0,10) и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 17 (предпочтительно меньше, чем 14).
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 5-18 (особенно 7-15), долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,80 (предпочтительно по меньшей мере 0,85, особенно по меньшей мере 0,92), долю маннуроната (F) не больше, чем 0,20 (предпочтительно не больше, чем 0,15, особенно не больше, чем 0,08) и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 20 (предпочтительно меньше, чем 17).
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 5-18, долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,92, долю маннуроната (F) не больше, чем 0,08 и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 20.
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 5-18 (предпочтительно 7-15, более предпочтительно 8-12, особенно примерно 10), долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,80 (предпочтительно по меньшей мере 0,85, более предпочтительно по меньшей мере 0,90, особенно по меньшей мере 0,92, особенно предпочтительно по меньшей мере 0,95), долю маннуроната (F) не больше, чем 0,20 (предпочтительно не больше, чем 0,15, более предпочтительно не больше, чем 0,10, особенно не больше, чем 0,08, наиболее предпочтительно не больше, чем 0,05) и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 20 (предпочтительно меньше, чем 17, более предпочтительно меньше, чем 14).
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 7-15 (предпочтительно 8-12), долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,92 (предпочтительно по меньшей мере 0,95), долю маннуроната (F) не больше, чем 0,08 (предпочтительно не больше, чем 0,05) и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 17 (предпочтительно меньше, чем 14).
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 5-18, долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,80, долю маннуроната (F) не больше, чем 0,20 и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 20.
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 7-15, долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,85, долю маннуроната (F) не больше, чем 0,15 и имеют по меньшей мере 95 молярных % со степенью полимеризации меньше, чем 17.
G
M
Другие подходящие альгинатные олигомеры имеют среднечисловую степень полимеризации в интервале 7-15, долю гулуронат/галактуронат (F) по меньшей мере 0,92, долю маннуроната (F) не больше, чем 0,08 и имеют по меньшей мере 95 мол.% со степенью полимеризации меньше, чем 17.
Таким образом, будет видно, что конкретный класс альгинатных олигомеров, предпочтительных согласно настоящему изобретению, составляют альгинатные олигомеры, определенные как так навываемые олигомеры «с высоким содержанием G» ("high G") или олигомеры с «G-блоками», то есть имеющие высокое содержание остатков G или G-блоков (например где по меньшей мере 70% мономерных остатков представляют собой G, предпочтительно организованные в G-блоки). Однако также можно использовать другие типы альгинатного олигомера, включая в частности олигомеры «с высоким содержанием М» ("high М") или олигомеры с «М-блоками», или олигомеры с MG-блоками, как дополнительно описано ниже. Соответственно, особенно предпочтительные олигомеры представлены альгинатными олигомерами с высокими долями мономера одного типа и с указанными мономерами данного типа, присутствующими преимущественно в непрерывных последовательностях из мономера этого типа, например, олигомеры, где по меньшей мере 70% мономерных остатков в олигомере представляют собой остатки G, связанные связью 1-4 с другим G-остатком, или, более предпочтительно, по меньшей мере 75% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 85, 90, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% мономерных остатков олигомера представляют собой остатки G, связанные связью 1-4 с другим остатком G. Эта 1-4 связь двух остатков G может быть альтернативно выражена как гулуроновая единица, связанная с соседней гулуроновой единицей.
В дополнительном воплощении больше, чем 50% мономерных остатков альгинатного олигомера могут быть остатками М (то есть маннуроната или маннуроновой кислоты). Другими словами, альгинатный олигомер будет содержать больше, чем 50% остатков маннуроната (или маннуроновой кислоты). Конкретные воплощения, таким образом, включают альгинатные олигомеры с (например содержащие) 50-70% остатков М (маннуронатных) или, например, 70-100% остатков М (маннуронатных). Дополнительные конкретные воплощения также включают олигомеры, содержащие 71-85% остатков М или 85-100% остатков М. Таким образом, репрезентативный альгинатный олигомер для применения согласно данному воплощению настоящего изобретения будет содержать больше, чем 70% остатков М (то есть больше, чем 70% мономерных остатков альгинатного олигомера будут остатками М).
В других воплощениях по меньшей мере 50% или 60%, более конкретно по меньшей мере 70% или 75%, даже более конкретно по меньшей мере 80, 85, 90, 95 или 99% мономерных остатков представляют собой маннуронат. В одном воплощении альгинатный олигомер может быть олигоманнуронатом (то есть гомо-олигомером М или 100% М).
В дополнительном воплощении вышеописанные альгинаты по изобретению имеют первичную структуру, где большинство остатков М находятся в так называемых М-блоках. В этом воплощении предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 70 или 75% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 85, 90 или 95% остатков М находятся в М-блоках. М-блок представляет собой непрерывную последовательность по меньшей мере из двух остатков М, предпочтительно по меньшей мере 3 смежных остатков М, более предпочтительно по меньшей мере 4 или 5 смежных остатков М, наиболее предпочтительно по меньшей мере 7 смежных остатков М.
В частности по меньшей мере 90% остатков М связаны связью 1-4 с другим остатком М. Более конкретно по меньшей мере 95%, более предпочтительно по меньшей мере 98% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 99% остатков М альгината связаны связью 1-4 с другим остатком М.
Другие предпочтительные олигомеры представляют собой альгинатные олигомеры, где по меньшей мере 70% мономерных остатков в олигомере представляют собой остатки М, связанные связью 1-4 с другим М-остатком, или более предпочтительно по меньшей мере 75% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 85, 90, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% мономерных остатков олигомера представляют собой остатки М, связанные связью 1-4 с другим остатком М. Эта 1-4 связь двух остатков М может быть альтернативно выражена как маннуроновая единица, связанная с соседней маннуроновой единицей.
В еще одном дополнительном воплощении альгинатные олигомеры по изобретению содержат последовательность из чередующихся остатков М и G. Последовательность из по меньшей мере трех, предпочтительно по меньшей мере четырех чередующихся остатков М и G представляет собой MG-блок. Предпочтительно альгинатные олигомеры по изобретению содержат MG-блок. В более конкретном выражении, MG-блок представляет собой последовательность из по меньшей мере трех смежных остатков, состоящую из остатков G и М, и где каждый неконцевой (внутренний) остаток G в непрерывной последовательности связан связью 1-4 и 4-1 с остатком М, и каждый неконцевой (внутренний) остаток М в непрерывной последовательности связан связью 1-4 и 4-1 с остатком G. Предпочтительно MG-блок представляет собой по меньшей мере 5 или 6 смежных остатков, более предпочтительно по меньшей мере 7 или 8 смежных остатков.
В дополнительном воплощении минорный уронат в альгинатном олигомере (то есть маннуронат или гулуронат) преимущественно находится в MG-блоках. В этом воплощении предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 70 или 75% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 80, 85, 90 или 95% минорных уронатных мономеров в альгинатном олигомере с MG-блоками присутствуют в MG-блоках. В другом воплощении альгинатный олигомер организован так, что по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 99%, например, 100% остатков G и М в олигомере организованы в МО-блоки.
Несмотря на то, что в самом широком смысле изобретение распространяется на воплощения, где по меньшей мере 1%, но меньше, чем 100% мономерных остатков олигомера представляют собой остатки G (то есть гулуроната или гулуроновой кислоты), более конкретно, и как дополнительно определено ниже, по меньшей мере 30% мономерных остатков представляют собой остатки G. Таким образом, в самом широком смысле альгинатный олигомер, содержащий MG-блоки, может содержать по меньшей мере 1%, но меньше, чем 100% остатков гулуроната (или гулуроновой кислоты), но обычно альгинатный олигомер, содержащий MG-блоки, будет содержать по меньшей мере 30% (или по меньшей мере 35, 40 или 45%, или 50% G), но меньше, чем 100% G. Конкретные воплощения, таким образом, включают альгинатные олигомеры, содержащие MG-блоки, с (например содержащие) 1-30% остатков G (гулуроната), 30-70% остатков G (гулуроната) или 70-99% остатков G (гулуроната).
Таким образом, репрезентативный альгинатный олигомер, содержащий MG-блоки, для применения согласно настоящему изобретению может содержать больше, чем 30%, но меньше, чем 70% остатков G (то есть больше, чем 30%, но меньше, чем 70% мономерных остатков альгинатного олигомера с MG-блоками будут остатками G).
Предпочтительно больше, чем 30%, более конкретно больше, чем 35% или 40%, даже более конкретно больше, чем 45, 50, 55, 60 или 65%, но в каждом случае меньше, чем 70% мономерных остатков альгинатного олигомера, содержащего MG-блоки, представляют собой гулуронат. Альтернативно, меньше, чем 70%, более предпочтительно меньше, чем 65% или 60%, даже более предпочтительно меньше, чем 55, 50, 45, 40 или 35%, но в каждом случае больше, чем 30% мономерных остатков альгинатного олигомера, содержащего MG-блоки, представляют собой гулуронат. Может быть выбран любой интервал, образованный любой комбинацией этих значений. Следовательно, например, альгинатный олигомер, содержащий MG-блоки, может иметь, например, от 35% до 65%, от 40% до 60% или от 45% до 55% остатков G.
В другом воплощении альгинатный олигомер, содержащий MG-блоки, может иметь приблизительно равные количества остатков G и М (например соотношения от 65% G/35% М до 35% G/65% М, например, от 60% G/40% М до 40% G/60% М, от 55% G/45% М до 45% G/55% М, от 53% G/47% М до 47% G/53% М, от 51% G/49% М до 49% G/51% М, например, примерно 50% G и примерно 50% М), и эти остатки организованы преимущественно, предпочтительно полностью или так полно, насколько это возможно, в чередующуюся структуру MG (например, по меньшей мере 50% или по меньшей мере 60, 70, 80, 85, 90 или 95%, или 100% остатков М и G находятся в чередующейся последовательности MG).
4
5
В определенных воплощениях терминальные остатки уроновых кислот олигомеров по изобретению не имеют двойную связь, особенно двойную связь, находящуюся между С и C атомом. Такие олигомеры могут быть описаны, как имеющие насыщенные терминальные остатки уроновых кислот. Специалист может без чрезмерных усилий получить олигомеры с насыщенными концевыми остатками уроновой кислоты. Это можно осуществить путем применения методик получения, которые дают такие олигомеры, или посредством превращения (насыщения) олигомеров, полученных способами, которые дают олигомеры с ненасыщенными концевыми остатками уроновых кислот.
Альгинатный олигомер обычно будет нести заряд, и, таким образом, противоионом для альгинатного олигомера может быть любой физиологически приемлемый ион, особенно ионы, обычно используемые для заряженных лекарственных веществ, например, ионы натрия, калия, аммония, хлорида, мезилата, меглюмина и т.д., которые стимулируют гелеобразование альгината, например, также можно использовать ионы металлов 2 группы.
Наряду с тем, что альгинатный олигомер может быть синтетическим веществом, полученным в результате полимеризации подходящего числа гулуронатных и маннуронатных остатков, полезные в изобретении альгинатные олигомеры удобно могут быть добыты, получены или извлечены из природных источников, таких как источники, упомянутые выше, а именно материалов, являющихся природным источником альгинатов.
Расщепление полисахарида до олигосахарида с получением альгинатного олигомера, применимого согласно настоящему изобретению, можно осущесвлять с использованием традиционных методик лизиса полисахаридов, таких как ферментативное расщепление и кислотный гидролиз. В одном предпочтительном воплощении кислотный гидролиз используется для получения альгинатных олигомеров по изобретению. В других воплощениях используется ферментативное расщепление с дополнительной (ими) стадией (стадиями) переработки для насыщения концевых уроновых кислот в олигомерах. Олигомеры затем можно хроматографически отделять от продуктов распада полисахаридов с использованием ионообменной смолы или посредством фракционирующего осаждения, или солюбилизации, или фильтрования. В US 6121441 и WO 2008/125828, которые в прямой форме включены сюда посредством ссылки во всей их полноте, описан способ, подходящий для получения альгинатных олигомеров, полезных в данном изобретении. Дополнительную информацию и обсуждение можно найти, например, в "Handbooks of Hydrocolloids", Ed. Phillips and Williams, CRC, Boca Raton, Florida, USA, 2000, которая прямо включена сюда посредством ссылки во всей ее полноте.
Альгинатные олигомеры также могут быть химически модифицированы, включая, но не ограничиваясь модификацией по добавлению заряженных групп (таких как карбоксилированные или карбоксиметилированные гликаны) и альгинатными олигомерами, модифицированными для изменения гибкости (например путем перйодатным окислением).
Альгинатные олигомеры (например олигогулуроновые кислоты), подходящие для применения согласно изобретению, удобно можно получать кислотным гидролизом альгиновой кислоты из Laminaha hyperbora и Lesson/a nigrescens, но не ограничиваясь ими, растворением при нейтральном рН, добавлением минеральной кислоты для снижения рН до 3,4 для осаждения альгинатного олигомера (олигогулуроновой кислоты), промывкой слабой кислотой, ресуспендированием при нейтральном рН и лиофилизацией.
Альгинаты для получения альгинатных олигомеров по изобретению также можно получать непосредственно из подходящих бактериальных источников, например, Pseudomonas aeruginosa или Azotobacter vinelandii.
В воплощениях, где требуются альгинатные олигомеры, которые имеют первичные структуры, в которых большинство остатков G организованы в G-блоки, а не в виде одиночных остатков, предполагается, что самыми подходящими источниками являются водоросли в виду того, что альгинаты, продуцированные в этих организмах, имеют тенденцию к наличию этих структур. Бактериальные источники могут быть более подходящими для получения альгинатных олигомеров с другими структурами.
Молекулярный аппарат, вовлеченный в биосинтез альгината в Pseudomonas fluorescens и Azotobacter vinelandii, был клонирован и охарактеризован (WO 94/09124; Ertesvag, H., et al, Metabolic Engineering, 1999, Vol 1, 262-269; WO 2004/011628; Gimmestad, M., et al (выше); Remminghorst and Rehm, Biotechnology Letters, 2006, Vol 28, 1701-1712; Gimmestad, M., et al, Journal of Bacteriology, 2006, Vol 188(15), 5551-5560), и альгинаты со специально разработанными первичными структурами можно легко получить путем манипулирования этими системами.
Содержание G в альгинатах (например из исходного материала, который представляет собой водоросль) можно увеличивать путем эпимеризации, например, маннуронан С-5-эпимеразами из A. vinelandii или другими ферментами-эпимеразами. Таким образом, например, эпимеризацию in vitro можно проводить с выделенными эпимеразами из Pseudomonas или Azotobacter, например, AIgG из Pseudomonas fluorescens или Azotobacter vinelandii, или ферментами AlgE (AlgE1-AlgE7) из Azotobacter vinelandii. Применение эпимераз из других организмов, которые имеют способность продуцировать альгинат, в частности из водорослей, также специально рассматривается. Эпимеризация in vitro альгинатов с низким содержанием G эпимеразами AlgE Azotobacter vinelandii подробно описана в Ertesvag et al (выше) и Strugala et al (Gums and Stabilisers for the Food Industry, 2004, 12, The Royal Society of Chemistry, 84-94).
4
Для получения альгинатов или альгинатных олигомеров, содержащих G-блоки, предпочтительной является эпимеризация одной или более чем одной эпимеразой AlgE Azotobacter vinelandii, отличной от AlgE, так как данные ферменты способны продуцировать структуры с G-блоками. С другой стороны, эпимераза AlgE4 может быть использована для создания альгинатов или альгинатных олигомеров с чередующимися отрезками последовательности M/G или первичными структурами, содержащими отдельный остаток G, поскольку было обнаружено, что данный фермент, по-видимому, предпочтительно эпимеризует отдельные остатки М таким образом, что продуцирует одиночные остатки G, связанные с остатками М, а не продуцирует G-блоки. Конкретные первичные структуры могут быть получены при использовании разных комбинаций данных ферментов.
Мутированные варианты данных ферментов или гомологов из других организмов также специально рассматриваются как полезные. В WO 94/09124 описаны рекомбинантные или модифицированные ферменты маннуронан С-5-эпимеразы (ферменты AlgE), например, кодируемые эпимеразными последовательностями, в которых последовательности ДНК, кодирующие разные домены или модули эпимераз, были перетасованы или вырезаны и рекомбинированы. В качестве альтернативы, можно использовать мутанты природных эпимеразных ферментов (AlgG или AlgE), полученные, например, сайт-направленным или случайным мутагенезом генов AlgG или AlgE.
Другим подходом является создание организмов Pseudomonas и Azotobacter, которые являются мутированными по некоторым или по всем своим эпимеразным генам таким образом, что эти мутанты продуцируют альгинаты требующейся структуры для последующего получения альгинатных олигомеров или даже альгинатные олигомеры требующейся структуры и размера (или молекулярной массы). Генерация ряда организмов Pseudomonas fluorescens с мутированными генами AlgG подробно описана в WO 2004/011628 и Gimmestad, М., et al, 2003 (выше). Генерация ряда организмов Azotobacter vinelandii с мутированными генами AlgE раскрыта в Gimmestad, М., et al, 2006 (выше). Специалист сможет использовать эту идею для получения новых мутантов, которые могут быть использованы для получения альгинатных олигомеров по изобретению без чрезмерных усилий.
Дополнительным подходом является удаление или инактивация эндогенных эпимеразных генов из организма Azotobacter или Pseudomonas и затем введение одного или более чем одного экзогенного эпимеразного гена, который может быть мутированным или может не быть мутированным (то есть может быть дикого типа или модифицированным), и экспрессию которого можно контролировать, например, путем применения индуцибельных или других «контролируемых промоторов». Посредством селекции подходящих комбинаций генов можно получить альгинаты с заданной первичной структурой.
Еще одним дополнительным подходом может быть введение некоторой части или всего аппарата биосинтеза альгинатов Pseudomonas и/или Azotobacter в организм, не продуцирующий альгинаты (например Е. соli), и индукция продукции альгината у этих генетически модифицированных организмов.
Когда используются эти системы на основе культуры, на первичную структуру альгинатных продуктов или продуктов-альгинатных олигомеров могут влиять культуральные условия. Регулирование параметров культивирования, таких как температура, осмотическая концентрация раствора, уровни/источники питательных веществ и параметры атмосферы для того, чтобы манипулировать первичной структурой альгинатов, продуцируемых конкретным организмом, целиком находится в пределах возможностей специалиста.
Ссылки на «остатки G/G» или «остатки М/М», или на гулуроновую кислоту, или маннуроновую кислоту, или гулуронат, или маннуронат следует понимать как взаимозаменимые, как ссылки на гулуроновую кислоту/гулуронат и маннуроновую кислоту/маннуронат (а именно α-L-гулуроновую кислоту/гулуронат и β-D-маннуроновую кислоту/маннуронат), и дополнительно включают их производные, в которых одна или более чем одна доступная боковая цепь или группа была модифицирована без того, чтобы приводить к активности (например усилению эффекта антибиотика или синергической активности), которая существенно ниже, чем активность немодифицированного олигомера. Обычные группы, модифицирующие сахарид, будут включать ацетильные, сульфатные, амино, дезокси, спиртовые, альдегидные, кетонные, сложноэфирные и ангидро группы. Альгинатные олигомеры также могут быть химически модифицированы с добавлением заряженных групп (таких как карбоксилированные или карбоксиметилированные гликаны) и для изменения гибкости (например перйодатным окислением). Специалисту, кроме того, будут известны дополнительные химические модификации, которые можно сделать с моносахаридными субъединицами олигосахаридов, и их можно применять к альгинатным олигомерам по изобретению.
Акинетобактериальный организм может относиться к любому виду акинетобактерий, например, Acinetobacter baumannii, Acinetobacter baylyi, Acinetobacter bouvetii, Acinetobacter calcoaceticus, Acinetobacter gerneri, Acinetobacter grimontii, Acinetobacter haemolyticus, Acinetobacter johnsonii, Acinetobacter junii, Acinetobacter Iwoffii, Acinetobacter pan/us, Acinetobacter radioresistens, Acinetobacter schindleri, Acinetobacter tandoii, Acinetobacter tjembergiae, Acinetobacter towneh, Acinetobacter ursingii. Предпочтительно он представляет собой Acinetobacter baumannii, Acinetobacter haemolyticus, Acinetobacter johnsonii, Acinetobacter junii, Acinetobacter radioresistens, Acinetobacter Iwoffii, Acinetobacter tandoii, Acinetobacter tjembergiae, Acinetobacter towneri или Acinetobacter ursingii, более предпочтительно Acinetobacter baumannii и Acinetobacter Iwoffii, наиболее предпочтительно Acinetobacter baumannii.
Акинетобактерия может быть определена как устойчивая к одному или более чем одному антибиотику с активностью против грамотрицательных бактерий, например, антибиотику, выбранному из макролидов, β-лактамов (которые могут включать карбапенемы, карбацефемы и монобактамы), тетрациклинов, полипептидных антибиотиков и хинолонов. В других воплощениях классы могут включать аминогликозиды. В еще одних дополнительных воплощениях классы могут включать макролиды, β-лактамы и хинолоны. Будет отмечено, что изобретение может приводить к преодолению устойчивости к одному или более чем одному классу, к которому акинетобактерий являются устойчивыми, но это не обязательно подразумевает, что преодолевается устойчивость ко всем классам антибиотиков, к которым могут быть устойчивы акинетобактерий. Таким образом, например, устойчивость к макролиду, и/или β-лактаму, и/или хинолону может быть преодолена в штамме MDR, который также является устойчивым к другим антибиотикам, например, аминогликозидам.
Более конкретно, в данных воплощениях антибиотик может быть выбран из макролидов, монобактамов, карбапенемов, карбацефемов, 3 и 4 поколения цефалоспоринов, тетрациклинов, полипептидных антибиотиков и хинолонов. В более конкретных репрезентативных воплощениях бактерии могут быть устойчивыми к антибиотику, выбранному из макролидов, β-лактамов и хинолонов, например, антибиотику, выбранному из макролидов, монобактамов, карбапенемов, карбацефемов, 3 и 4 поколения цефалоспоринов и хинолонов. В других воплощениях классы антибиотиков, перечисленные выше, также могут включать аминогликозиды. Например, антибиотик может быть выбран из следующих: амикацин, гентамицин, канамицин, неомицин, нетилмицин, стрептомицин, тобрамицин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, телитромицин, карбомицин А, джозамицин, китазамицин, мидекамицин, олеандомицин, спирамицин, тилозин, тролеандомицин, азтреонам, имипенем, меропенем, эртапенем, дорипенем, панипенем/бетамипрон, биапенем, PZ-601, цефиксим, цефдинир, цефдиторен, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриаксон, цефепим, демеклоциклин, доксициклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин, бацитрацин, колистин, полимиксин В, ципрофлоксацин, эноксацин, гатифлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, моксифлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин и/или тровафлоксацин. В частности организм рода Acinetobacter может быть устойчивым к одному или более чем одному антибиотику, выбранному из следующих: амикацин, тобрамицин, цефтазидим, имипенем/циластатин, меропенем, азтреонам, окситетрациклин, колистин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин, и особенно предпочтительно, чтобы организм рода Acinetobacter являлся устойчивым к одному или более чем одному антибиотику, выбранному из следующих: цефтазидим, имипенем/циластатин, меропенем, азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин. Более предпочтительно организм рода Acinetobacter является устойчивым к одному или более чем одному антибиотику, выбранному из азтреонама, азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина и ципрофлоксацина.
Под термином «устойчивый к антибиотику» подразумевается то, что бактерия проявляет существенно большую толерантность (пониженную чувствительность) к антибиотику по сравнению с контрольной бактерией, чувствительной к антибиотику, или типичным вариантом или вариантом бактерии дикого типа. В то время как устойчивость может быть приобретенной или развившейся (например посредством переноса от другой бактерии или посредством мутации; термин «приобретенный» в том виде, как он здесь используется, включает любой способ или механизм, посредством которого возникает устойчивость), она также может быть природной (или врожденной) для организма. Такая существенно большая толерантность может представлять собой статистически значимое уменьшение чувствительности к антибиотику при измерении, например, в стандартных анализах, таких как анализ МIС (минимальная ингибирующая концентрация). В некоторых случаях бактерия может совсем не подвергаться воздействию антибиотика. В этом случае бактерия может рассматриваться как полностью устойчивая к этому антибиотику.
Репрезентативной контрольной бактерией является Staphylococcus aureus Oxford (NCTC 6571), несмотря на то, что в данной области известны и легкодоступны многие другие. Типичные варианты или варианты бактерии дикого типа могут быть легко получены из лабораторий и коллекций культур по всему миру.
Чувствительность (и, напротив, устойчивость и толерантность) к антибиотику можно измерять любым удобным способом, например, тестами на чувствительность при разведении и/или диско-диффузионными тестами. Специалисту будет понятно, что степень различий в толерантности/чувствительности, достаточных для создания устойчивости, будет варьировать в зависимости от тестируемых антибиотика и организма и используемого теста. Однако устойчивая бактерия предпочтительно будет по меньшей мере вдвое, например, по меньшей мере в 3, 4, 5, 6, 10, 20 или 50 раз более толерантной к антибиотику, чем контрольная бактерия, чувствительная к антибиотику, или типичный вариант или вариант бактерии дикого типа. Предпочтительно устойчивость конкретных бактерий к антибиотику определяют с использованием бактерий, которые не находятся в биопленке или которые не имеют фенотип биопленки.
Акинетобактерия может быть определена, как обладающая множественной лекарственной устойчивостью (MDR), например, акинетобактерия демонстрирует устойчивость к более чем двум (например более чем 3, более чем 5 или более чем 10) антибиотикам с активностью против грамотрицательных бактерий. Предпочтительно организм рода Acinetobacter является устойчивым по меньшей мере к 3 или по меньшей мере к 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 классам антибиотиков, например, к антибиотикам, описанным выше. Как отмечено выше, антибиотики разных классов являются структурно и/или функционально различными. В других воплощениях организм рода Acinetobacter, на который направлен способ по изобретению, может быть любым организмом рода Acinetobacter, который имеет крайне высокую степень лекарственной устойчивости, что согласно настоящему изобретению означает то, что бактерия является устойчивой к большинству антибиотиков или ко всем антибиотикам. В частности бактерия с крайне высокой степенью лекарственной устойчивости является устойчивой по меньшей мере к одному "антибиотику последней надежды" (antibiotic of last resort) (например ванкомицину, линезолиду и т.д.). Специалисту будут знакомы примеры "антибиотиков последней надежды".
В предпочтительных воплощениях антибиотик, используемый в способе по изобретению, представляет собой антибиотик, к которому организм рода Acinetobacter, являющийся мишенью, демонстрирует устойчивость. Согласно изобретению альгинатные олигомеры по изобретению улучшают эффективность антибиотика, используемого против организма-мишени рода Acinetobacter. Если данный организм является устойчивым к антибиотику, изобретение можно рассматривать как способ преодоления устойчивости к указанному антибиотику у указанного организма рода Acinetobacter. В предпочтительных воплощениях способов по изобретению используемый антибиотик представляет собой антибиотик, выбранный из макролидов, β-лактамов, тетрациклинов и хинолонов. В дополнительном воплощении могут быть включены полипептидные антибиотики и/или аминогликозиды. В альтернативных воплощениях антибиотик не включает аминогликозид и/или полипептидный антибиотик (например колистин).
Термин «преодоление устойчивости» следует истолковывать соответственно как измеримое уменьшение вышеописанных индикаторов устойчивости (или измеримое увеличение чувствительности, или измеримое уменьшение толерантности) к антибиотику, демонстрируемое акинетобактерией. Следовательно, «преодоление устойчивости» можно альтернативно выразить как «снижение устойчивости». Это относится к наблюдаемому фенотипу акинетобактерии-мишени и не должно с необходимостью рассматриваться как приравненное к отмене (reversal), до какой-либо степени, на механистическом уровне какого-либо конкретного механизма устойчивости. Как можно видеть из Примеров, альгинатные олигомеры и антибиотики имеют комбинаторный, например, синергичный эффект, который делает акинетобактерию с фенотипом, который является устойчивым к антибиотику, более чувствительной к данному антибиотику. В одном воплощении альгинатный олигомер будет измеримо снижать значение МIС устойчивой акинетобактерии к антибиотику, например, значение МIС будет составлять по меньшей мере 50%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 2% или 1% значения MIC акинетобактерии в отношении антибиотика до обработки согласно изобретению.
Таким образом, применение альгинатных олигомеров согласно настоящему изобретению может сделать пригодным (или эффективным) антибиотик, о котором ранее думали, что он не является пригодным/эффективным против конкретной акинетобактерии, или антибиотик, который обычно не является эффективным против данной акинетобактерии. Оно также может обеспечить применение антибиотика в пониженной дозе.
Однако, как отмечено выше, не требуется или не подразумевается, что преодолевается вся устойчивость любого данного устойчивого, например, MDR-штамма. Изобретение, например, может быть эффективным в преодолении устойчивости к определенным классам антибиотиков у данного штамма (например к макролидам, и/или хинолонам, и/или β-лактамам), и это может быть клинически полезным, даже несмотря на то, что устойчивость к другим антибиотикам может сохраниться.
Эффекты альгинатных олигомеров в преодолении устойчивости к антибиотикам или в усилении (и т.д.) эффектов антибиотиков можно видеть независимо от механизма устойчивости к рассматриваемому антибиотику. Тем не менее, хорошие результаты наблюдали с ципрофлоксацином. Устойчивость к этому антибиотику может включать накопление мутаций, например, в генах, кодирующих ДНК-гиразу или топоизомеразу IV. Без желания быть связанными теорией, альгинатные олигомеры по изобретению, следовательно, могут воздействовать на этот процесс накопления, например, путем его предупреждения, замедления или остановки. Однако из этого не следует и этим не подразумевается, что альгинатные олигомеры могут иметь какой-либо эффект на какой-либо механизм устойчивости.
Акинетобактерия также может быть штаммом, который был ранее обнаружен или также обнаруживается у пациента (например пациента-человека) или в учреждении здравоохранения (например в больнице). Как отмечалось выше, акинетобактерии являются широко распространенными в странах Ближнего Востока, и, соответственно, акинетобактерия может быть любым таким штаммом или видом. Например, акинетобактерия может быть штаммом, обнаруженным в Ливии. При альтернативном рассмотрении организм рода Acinetobacter, на который направлено изобретение, представляет собой клинически релевантный организм рода Acinetobacter, например, организм рода Acinetobacter, для которого известно, что он ассоциирован с заболеванием и/или инфекцией у субъектов; особенно с заболеваниями и инфекциями, которые не отвечают на антибиотик или класс антибиотиков, предпочтительно по меньшей мере на 3 структурно и/или функционально разных антибиотика, или по меньшей мере на 3 класса антибиотиков, более конкретно по меньшей мере на 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 структурно и/или функционально разных антибиотиков или классов, традиционно используемых при лечении данного заболевания и/или инфекции. Более конкретно, организм рода Acinetobacter, не который направлено изобретение, может происходить из клинически релевантного MDR-штамма акинетобактерии. Организм рода Acinetobacter может вызывать или приводить к клинически значимым или клинически важным инфекциям, другими словами инфекциям, которые являются причиной значительных клинических проблем. Например, организм рода Acinetobacter может быть организмом рода Acinetobacter, ассоциированным с внутрибольничными инфекциями, инфекциями в респираторном тракте пациентов, например, пациентов, страдающих от муковисцидоза, хронической обструктивной болезни легких, застойной обструктивной болезни дыхательных путей / застойной обструктивной пневмонии дыхательных путей (COAD/COAP), пневмонии, эмфиземы, бронхита и синусита; инфекций в хронических ранах (включая ожоги), инфекций, связанных с устройствами, ассоциированных с имплантируемыми или протезными медицинскими устройствами, например, эндокардита, связанного с искусственным клапаном сердца, или инфекции трубок (lines) или катетеров, или искусственных суставов, или заместителей тканей, или эндотрахеальных либо трахеотомических трубок. Примечательно, как отмечалось выше, акинетобактериальные инфекции, приобретенные в военной обстановке, например, на поле боя, например, на Ближнем Востоке, все в большей степени становятся проблемой и могут быть чувствительными к лечению согласно настоящему изобретению.
Организм рода Acinetobacter, на который направлен способ по изобретению, может быть таким же, как и бактерия, которая ранее была выделена из субъекта. Таким образом, организм рода Acinetobacter предпочтительно представляет собой клинический штамм или клинический изолят. Организм рода Acinetobacter, на который направлен способ по изобретению, может присутствовать в субъекте или на субъекте. Для организма рода Acinetobacter может быть известно или обнаружено то, что он является устойчивым к антибиотику, например, обладать MDR, или организм рода Acinetobacter может иметь устойчивость или MDR, развившуюся во время лечения субъекта. Организм рода Acinetobacter, подлежащий лечению согласно настоящему изобретению, обычно не будет традиционным лабораторным или эталонным штаммом.
Предпочтительно видом акинетобактерии является Acinetobacter baumannii, альгинатные олигомеры представляют собой олигомеры с первичной структурой, где большинство остатков G находятся в G-блоках, и антибиотиком является макролид, например, антибиотиком является азитромицин.
В других предпочтительных воплощениях видом акинетобактерии является Acinetobacter baumannii или Acinetobacter Iwoffii, и антибиотик выбран из макролидов, β-лактамов, тетрациклинов и хинолонов, например, из азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина, азтреонама, имипенема, меропенема, цефтазидима, окситетрациклина или ципрофлоксацина, особенно из азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина, спирамицина, азтреонама, меропенема или цефтазидима.
Способ по изобретению может влечь за собой приведение в контакт акинетобактерии с более чем одним антибиотиком. Дополнительный антибиотик(ки) может быть любым антибиотиком, например, антибиотиками, перечисленными выше. Дополнительный антибиотик(ки) может быть антибиотиком, к которому акинетобактерия является чувствительной. Дополнительный антибиотик(ки) может быть антибиотиком, к которому акинетобактерия является устойчивой. Дополнительный антибиотик(ки) может использоваться вместе с (в сочетании или в комбинации с) первым или другими антибиотиками и/или альгинатным олигомером. Более конкретно стадия применения может включать приведение в контакт акинетобактерии с альгинатным олигомером в то же самое или по существу в то же самое время либо до приведения в контакт акинетобактерии с некоторыми или со всеми антибиотиками в эффективном количестве для ингибирования роста и/или жизнеспособности акинетобактерии.
Как отмечалось выше, антибиотик(ки) можно с удобством применять или вводить одновременно с альгинатным олигомером либо немедленно или почти немедленно до или после альгинатного олигомера. Однако антибиотик(ки) можно применять или вводить в другой момент времени, например, по меньшей мере через 1 час, по меньшей мере через 3 часа, по меньшей мере через 6 часов после альгинатного олигомера. Разработка схем дозировки, которые оптимизируют эффект альгинатного олигомера и антибиотика, находится в пределах квалификации практикующего врача. В этих воплощениях антибиотик(ки) можно применять или вводить с дополнительным применением альгинатного олигомера или без него. Альгинатный олигомер можно применять или вводить множеством способов до антибиотика(ков) или с антибиотиком(ками). В других воплощениях антибиотик(ки) можно с удобством применять или вводить до альгинатного олигомера, например, по меньшей мере за 1 час, по меньшей мере за 3 часа, по меньшей мере за 6 часов до альгинатного олигомера. В данных воплощениях альгинатный олигомер можно применять или вводить с дополнительным применением антибиотика(ков) или без него. Антибиотик(ки) можно применять или вводить множеством способов до альгинатного олигомера или с ним. Специалист легко может определить, что будет подходящей схемой дозировки для альгинатного олигомера и антибиотика(ков), которые он намерен использовать.
Предпочтительными комбинациями антибиотиков могут быть два или более чем два из следующих: колистин, ципрофлоксацин, меропенем, цефтазидим, азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и имипенем/циластатин, амикацин, гентамицин, окситетрациклин, тобрамицин и ванкомицин. Более конкретно они могут быть выбраны из следующих: ципрофлоксацин, меропенем, цефтазидим, азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин, имипенем/циластатин или окситетрациклин, и еще более предпочтительно из следующих: ципрофлоксацин, меропенем, цефтазидим, азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин и спирамицин.
5
6
7
8
9
Популяция акинетобактерий может содержать любой из вышеупомянутых видов акинетобактерий и может быть гомогенной или гетерогенной. Считается, что популяция акинетобактерий насчитывает по меньшей мере 1000 организмов, например, по меньшей мере 10, 10, 10, 10 или 10 организмов. Организм рода Acinetobacter или популяция акинетобактерий также может делить ее местоположение с другим микроорганизмом.
Термин «микроорганизм» в том виде, как он здесь используется, включает любой микробный организм, то есть любой организм, который является микроскопическим, а именно слишком маленьким для того, чтобы быть видимым невооруженным глазом. В частности данный термин в том виде, как он здесь используется, включает вирусы, а также организмы, которые более типично рассматриваются как микроорганизмы, в частности бактерии, грибы, археи, водоросли и протисты. Данный термин, таким образом, в частности включает организмы, которые типично являются одноклеточными, но которые могут иметь способность к организации в простые кооперативные колонии или структуры, такие как нити, гифы или мицелии (но не истинные ткани), при определенных условиях. Микроорганизм может быть прокариотическим или эукариотическим и может быть из любого класса, рода или вида микроорганизмов. Примеры прокариотических микроорганизмов включают бактерии, включая микоплазмы (например грамположительные, грамотрицательные бактерии или бактерии, не реагирующие на тест по Граму) и архебактерии, но не ограничиваются ими. Эукариотические микроорганизмы включают грибы, водоросли и другие организмы, которые классифицируют или которые были классифицированы в таксономическое царство Protista или считаются протистами, и включают, например, простейших, диатомовые водоросли, протофиты и грибоподобные плесени, но не ограничиваются ими. Микроорганизм может быть аэробным или анаэробным. Микроорганизм может быть патогенным или непатогенным либо может быть микроорганизмом, вызывающим порчу продуктов, (spoilage microorganism) или индикаторным микроорганизмом. В конкретных предпочтительных воплощениях микроорганизм является патогенным.
Примеры родов или видов бактерий включают Abiotrophia, Achromobacter, Acidaminococcus, Acidovorax, Acinetobacter, Actinobacillus, Actinobaculum, Actinomadura, Actinomyces, Aerococcus, Aeromonas, Afipia, Agrobacteriunn, Alcaligenes, Alloiococcus, Alteromonas, Amycolata, Amycolatopsis, Anaerobospirillum, Anaerorhabdus, Arachnia, Arcanobactehum, Arcobacter, Arthrobacter, Atopobium, Aureobacterium, Bacteroides, Balneatrix, Bartonella, Bergeyella, Bifidobacterium, Bilophila, Branhamella, Borrelia, Bordetella, Brachyspira, Brevibacillus, Brevibacterium, Brevundimonas, Brucella, Burkholderia, Buttiauxella, Butyrivibrio, Calymmatobacterium, Campylobacter, Capnocytophaga, Cardiobacterium, Catonella, Cedecea, Cellulomonas, Centipeda, Chlamydia, Chlamydophila, Chromobactenum, Chyseobacterium, Chryseomonas, Citrobacter, Clostridium, Collinsella, Comamonas, Corynebacterium, Coxiella, Cryptobactehum, Delftia, Dermabacter, Dermatophilus, Desulfomonas, Desulfovibrio, Dialister, Dichelobacter, Dolosicoccus, Dolosigranulum, Edwardsiella, Eggerthella, Ehrlichia, Eikenella, Empedobacter, Enterobacter, Enterococcus, Erwinia, Erysipelothrix, Escherichia, Eubacterium, Ewingella, Exiguobacterium, Facklamia, Filifactor, Flavimonas, Flavobacterium, Francisella, Fusobacterium, Gardnerella, Globicatella, Gemella, Gordona, Haemophilus, Hafnia, Helicobacter, Helococcus, Holdemania, Ignavigranum, Johnsonella, Kingella, Klebsiella, Kocuria, Koserella, Kurthia, Kytococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Lautropia, Leclercia, Legionella, Leminorella, Leptospira, Leptotrichia, Leuconostoc, Listeria, Listonella, Megasphaera, Methylobacterium, Microbacterium, Micrococcus, Mitsuokella, Mobiluncus, Moellerella, Moraxella, Morganella, Mycobacterium, Mycoplasma, Myroides, Neisseria, Nocardia, Nocardiopsis, Ochrobactrum, Oeskovia, Oligella, Orientia, Paenibacillus, Pantoea, Parachlamydia, Pasteurella, Pediococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Photobacterium, Photorhabdus, Plesiomonas, Porphyrimonas, Prevotella, Propionibacterium, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Pseudonocardia, Pseudoramibacter, Psychrobacter, Rahnella, Ralstonia, Rhodococcus, Rickettsia, Rochalimaea, Roseomonas, Rothia, Ruminococcus, Salmonella, Selenomonas, Serpulina, Serratia, Shewenella, Shigella, Simkania, Slackia, Sphingobacterium, Sphingomonas, Spirillum, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Stomatococcus, Streptobacillus, Streptococcus, Streptomyces, Succinivibrio, Sutterella, Suttonella, Tatumella, Tissierella, Trabulsiella, Treponema, Tropheryma, Tsakamurella, Turicella, Ureaplasma, Vagococcus, Veillonella, Vibrio, Weeksella, Wolinella, Xanthomonas, Xenorhabdus, Yersinia и Yokenella; например, грамположительные бактерии, такие как М. tuberculosis, M. bovis, М. typhimurium, штамм BCG М. bovis, субштаммы BCG, М. avium, M. intracellulare, М. africanum, M. kansasii, М. marinum, М. ulcerans, M. avium подвид paratuberculosis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus equi, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Listeria monocytogenes, Listeria ivanovii, Bacillus anthracis, B. subtilis, Nocardia asteroides, Actinomyces israelii, Propionibacterium acnes, Closthdium tetani, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum и виды Enterococcus и грамотрицательные бактерии, такие как Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholerae, Actinobacillus pleuropneumoniae, Pasteurella haemolytica, Pasteurella multocida, Legionella pneumophila, Salmonella typhi, Brucella abortus, Coxiella burnetti, Escherichia соli, Neiserria meningitidis, Neiserria gonorrhea, Haemophilus influenzae, Haemophilus ducreyi, Yersinia pestis, Yersinia enterolitica, Escherichia coli, E. hirae, Burkholderia cepacia, Burkholderia pseudomallei, Francisella tularensis, Bacteroides fragilis, Fusobascterium nucleatum, Cowdria ruminantium и бактерии, не отвечающие на тест по Граму, такие как Chlamydia trachomatis и Chlamydia psittaci, но не ограничиваются ими.
Микроорганизм также может быть грибом, или иметь происхождение из гриба, включая, например, грибы, которые могут быть классифицированы как протисты или возможно были классифицированы как протисты, например, грибы из родов Candida, Aspergillus, Pneumocystis, Penicillium и Fusarium. Репрезентативные виды грибов включают Candida albicans, Candida dubliniensis, Cryptococcus neoformans, Histoplama capsulatum, Aspergillus fumigatus, Coccidiodes immitis, Paracoccidiodes brasiliensis, Blastomyces dermitidis, Pneomocystis camii, Penicillium marneffi, Altemaria alternate, но не ограничиваются ими.
Микроорганизм также может представлять собой водоросль или происходить из водоросли, включая, например, водоросли, которые могут быть классифицированы как протисты или возможно были классифицированы как протисты. Репрезентативные виды водорослей включают Chaetophora, Chlorella protothecoides, Coleochaete scutata, Coleochaete soluta, Cyanidioschyzon merolae, Aphanochaete, Gloeotaenium, Oedogonium, Oocystis, Oscillatoria, Paradoxia multisitia, Phormidium, Chroococcus, Aphanothece, Fragillaria, Cocconis, Navicula, Cymbella, Phaeodactylum, а также цианобактерии (сине-зеленые водоросли) и диатомовые водороли, такие как Nitzschia palea.
Микроорганизм также может быть простейшим, например, членом групп амеб, споровиков, инфузорий и жгутиковых. Репрезентативные простейшие включают виды Toxoplasma, например, Toxoplasma gondii, виды Plasmodium, такие как Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malahae, виды Trypanosoma, например, Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, виды Leishmania, такие как Leishmania major, и виды Entamoeba, такие как Entamoeba histolytica.
Термин «вирус» охватывает все вирусы. Таким образом, вирус может быть РНК-вирусом (одно- или двухцепочечным) или ДНК-вирусом (одно- или двухцепочечным). Он может быть оболочечным или безоболочечным вирусом. Вирус может иметь в качестве мишени прокариотов или эукариотов; он может быть бактериофагом или вирусом, который имеет в качестве мишени растения, животных или грибы. Предпочтительно вирус имеет в качестве мишени эукариотов, предпочтительно животных или растения. Репрезентативные семейства вирусов, которые имеют в качестве мишени животных, представляют собой семейства Parvoviridae, Papoviridae, Adenoviridae, Picoviridae, Reoviridae, Reteroviridae, Coronaviridae, Rhabdoviridae, Paramyxoviridae, Orthomyxoviridae, Herpesviridae, Hepadnaviridae и Poxviridae. Репрезентативные семейства вирусов, которые имеют в качестве мишени растения, представляют собой Bromovirus, Nepovirus, Comovirus, Caulimovirus, Reoviridae, Rhabdoviridae, Tobamovirus, Cucumovirus, Luteovirus, Potexvirus и Potyvirus. Вирус может быть любым членом этих семейств, например, ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), вирус простого герпеса, вирус Эпштейна-Барра, ортопоксвирус, авипоксвирус, папилломавирус, аденовирус, парвовирус, вирус гриппа, вирус гепатита А, В, С, D и Е, вирус бешенства, вирус кори, вирус ящура, коронавирус ТОРС (Тяжелого острого респираторного синдрома), риновирус, ротавирус, вирус краснухи и вирус эпидемического паротита.
Место локализации организма рода Acinetobacter или их популяции не ограничено. Организм рода Acinetobacter или его популяция могут присутствовать на поверхности. Поверхность не ограничена и включает любую поверхность, на которой может встречаться организм рода Acinetobacter или его популяция. Поверхность может быть биотической или абиотической, и неживые (или абиотические) поверхности включают любую такую поверхность, которая может быть подвергнута контакту с микробом или микробной контаминации. Таким образом, в частности, включенными являются поверхности на оборудовании, особенно на промышленном оборудовании, либо медицинском оборудовании или любая поверхность, подверженная воздействию водной среды (например морское оборудование, или корабли, или суда, или их части либо компоненты), или любая поверхность, подверженная воздействию любой части окружающей среды, например, трубы или поверхности на зданиях. Такие неживые поверхности, подверженные контакту с микробами или микробной контаминации, включают, в частности, любую часть аппаратуры или оборудования для переработки, приготовления, хранения или дозирования пищи или напитков, аппаратов для кондиционирования воздуха, промышленного оборудования, например, на химических или биотехнологических перерабатывающих предприятиях, резервуаров для хранения, медицинского или хирургического оборудования и оборудования для культуры клеток и тканей. Любой аппарат или оборудование для перенесения, или транспортировки, или доставки материалов являются чувствительными к микробной контаминации. Такие поверхности будут включать в частности трубы(причем данный термин используется здесь в широком смысле для включения любого трубопровода или линии). Репрезентативные неживые или абиотические поверхности включают, но не ограничиваются следующими: оборудование или поверхности для переработки, хранения, дозирования или приготовления пищи, резервуары, конвейеры, полы, водоотводы, холодильники, морозильники, поверхности оборудования, стенки, вентили (valves), ремни, трубы, трубопроводов кондиционеров воздуха, холодильные установки, линии дозирования пищевых продуктов или напитков, теплообменники, корпуса судов или любая часть стуктуры судна, которая подвергается воздействию воды, линии подачи воды в стоматологические установки, трубопроводы установок для бурения нефти, контактные линзы и контейнеры для хранения.
Как отмечалось выше, медицинское или хирургическое оборудование или устройства представляют собой особый класс поверхности, на которой может формироваться акинетобактериальная контаминация. Он может включать любое оборудование или устройства из этой области, включая катетеры (например центральные венозные и мочевые катетеры), протезные устройства, например, сердечные клапаны, искусственные суставы, искусственные зубы, зубные коронки, защитные прокладки на обнаженную пульпу зуба и импланты мягких тканей (например импланты груди, ягодиц и губ). Включенным является любой вид имплантируемого (или «находящегося внутри организма» ("indwelling") медицинского устройства (например стенты, внутриматочные устройства, пейсмейкеры, интубационные трубки (например эндотрахеальные или трахеостомические трубки), протезы или протезные устройства, линии или катетеры). «Находящееся внутри организма» медицинское устройство может включать устройство, в котором любая его часть содержится внутри организма, то есть устройство может полностью или частично находиться внутри организма (in-dwelling).
Поверхность может быть сделана из любого материала. Например, она может быть металлической, например, из алюминия, стали, нержавеющей стали, хрома, титана, железа, их сплавов и тому подобного. Поверхность также может быть пластмассовой, например, из полиолефина (например полиэтилена, полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой,полипропилена, полистирола, поли(мет)акрилата, акрилонитрила, бутадиена, АБС (акрилонитрилбутадиенстирол), акрилонитрилбутадиена и т.д.), полиэфира (например полиэтилентерефталата и т.д.) и полиамида (например нейлона), их комбинаций и тому подобного. Другие примеры включают ацетальный сополимер, полифенилсульфон, полисульфон, политермид, поликарбонат, полиэфирэфиркетон, поливинилиденфторид, поли(метилметакрилат) и поли(тетрафторэтилен). Поверхностью также может быть кирпич, черепица, керамика, фарфор, дерево, винил, линолеум или ковер, их комбинации и тому подобное. Поверхности также могут представлять собой пищу, например, говядину, домашнюю птицу, свинину, овощи, фрукты, рыбу, моллюсков, их комбинации и тому подобное. Настоящим изобретением охватывается «обработка» любой такой поверхности (то есть нанесение на любую такую поверхность альгинатного олигомера вместе с антибиотиком) для борьбы с инфекцией акинетобактериями.
При инфекции акинетобактериями, которую можно лечить согласно настоящему изобретению, акинетобактерии могут находиться на поверхности субъекта. Кроме того, вне контекста медицинского лечения, организмы рода Acinetobacter также могут находиться на биотических поверхностях. Таким образом, изобретение включает обработку биотических поверхностей. Биотическая или неживая поверхность может включать любую поверхность или область в организме животного, растения или гриба или на таком организме. Соответственно, ее можно рассматривать как «физиологическую» или «биологическую» поверхность. Это может быть любая внутренняя или наружная поверхность организма, включая поверхность любой ткань или органа, которые, в случае животного организма, могут включать гематологическую или гематопоэтическую ткань (например, кровь). Мертвая или умирающая (например, некротическая) или поврежденная (например воспаленная, или разорванная, или разрушенная) ткань является особенно чувствительной к микробиологической контаминации, и такая ткань охватывается термином «живая» или «биотическая». Поверхность может быть поверхностью слизистой оболочки или может не быть поверхностью слизистой.
Репрезентативные биотические поверхности включают любую поверхность в полости рта (например зубы, десны, десневую борозду, зубодесневой карман), половых путях (например шейка матки, матка, фаллопиевы трубы), брюшной полости, среднем ухе, предстательной железе, мочевых путях, внутренней оболочке сосудов, глазу, то есть в любой глазной ткани (например конъюнктиве, ткани роговицы, слезном канальце, слезной железе, веке), дыхательных путях, легочной ткани (например бронхиальной или альвеолярной), сердечных клапанах, желудочно-кишечном тракте, кожи, волосистой части кожи головы, ногтей и внутреннем пространстве ран, особенно хронических ран и хирургических ран, которые могут быть местными или внутренними ранами, но не ограничиваются ими. Другие поверхности включают внешнюю сторону органов, особенно тех, которые подвергаются трансплантации, например, сердца, легких, почки, печени, сердечного клапана, поджелудочной железы, кишечника, ткани роговицы, артериальных и венозных трансплантатов и кожи.
В одном аспекте поверхность не будет слизистой или, более конкретно, не будет иметь слизистого покрытия с повышенной вязкостью (hyperviscous). Специалист сможет определить, когда слизь на данной поверхности обладает повышенной вязкостью. В одном воплощении поверхность не будет поверхностью ткани, секретирующей слизь. Более конкретно, в таком воплощении поверхность не будет поверхностью ткани, покрытой слизистой. Специалисту на основе его обычных общих знаний будут известны ткани, которые секретируют слизь, и ткани, которые покрыты слизью.
Место локализации также может быть местом локализации, которое не является поверхностью. Другими словами организм рода Acinetobacter или его популяцию можно найти в материале, а также на его поверхности. Материал может быть химически гетерогенным, а также химически гомогенным. Материал также может быть сконструирован или образован, или содержать разные части или компоненты. Материал может быть частью большего материала или объекта. Материал может представлять собой или может содержать материалы, из которых образованы вышеупомянутые поверхности. В некоторых случаях материал может рассматриваться как объект, причем данные термины охватывают объемы жидкостей всякий раз, когда они обнаруживаются. Материал может содержать любую из описанных выше поверхностей. Материал может быть абиотическим или биотическим (неживым или живым), как обсуждается выше в связи с поверхностями. Например, материал может быть, полностью или частично, твердым, жидким, полутвердым, гелем или гель-золем. Таким образом, например, организм рода Acinetobacter или его популяция могут присутствовать в жидкостях тела (например крови, плазме, сыворотке, спинномозговой жидкости, содержимом ЖК (желудочно-кишечного) тракта, семенной жидкости); тканях (например ткани надпочечников, печени, почки, поджелудочной железы, гипофиза, щитовидной железы, иммунной ткани, ткани яичника, яичка, предстательной железы, эндометрия, глаза, молочной железы, жировой, эпителиальной, эндотелиальной, нервной, мышечной, легочной ткани, эпидермиса, костной ткани); среде для культивирования клеток и тканей; культурах клеток и тканей; клинических/научных отходах (которые могут содержать любой из предшествующих материалов); фармацевтических препаратах (например таблетках, пилюлях, порошках, пастилках, саше, облатках, эликсирах, суспензиях, эмульсиях, растворах, сиропах, аэрозолях, спреях, композициях для применения в небулайзерах, мазях, мягких и твердых желатиновых капсулах, суппозиториях, стерильных инъецируемых растворах, стерильных упакованных порошках); пищевых продуктах для животных или человека (например мясе, рыбе, моллюсках, овощах, злаках, молочных продуктах, фруктовых соках, овощных соках, соусах, сырье, супах, кондитерских изделиях, алкогольных напитках, приправах); средствах личной гигиены (например зубной пасте, полоскании для рта, шампуне, мыле, дезодоранте, геле для душа); косметических средствах (например блеске для губ, тени для глаз, тональном креме); запасах питьевой воды; хранилищах сточных вод; запасах сельскохозяйственных кормов и воды; композициях инсектицидов, пестицидов и гербицидов; промышленных смазках и так далее. Следует отметить жидкости, полутвердые вещества, гели или гель-золи. Жидкости организма и ткани можно обрабатывать in vitro/ex vivo, также как является возможной их обработка in vivo.
В определенных воплощениях организм рода Acinetobacter не будет находиться в биопленке. В других воплощениях организм рода Acinetobacter будет находиться в биопленке. Другими словами, организм рода Acinetobacter не будет иметь тип роста в биопленке или будет его иметь; или будет иметь тип роста не в биопленке (non-biofilm mode of growth) или не будет его иметь. Были получены данные, которые показывают, что альгинатные олигомеры могут разрушать акинетобактериальные биопленки in vitro. Например, в случае биопленок A. Baumannii in vitro, альгинатный олигомер Oligo CF-5/20 (90-95% остатков G) вызывал приблизительно 80%-ное разрушение в концентрации 6 и 10%, характеризующееся гибелью клеток и большими морфологическими нарушениями. Альгинатные олигомеры, в частности альгинатные олигомеры, определенные выше как олигомеры «с высоким содержанием G» или как имеющие высокое содержание G-блоков, могут быть особенно эффективными против акинетобактерий, включая прямой эффект на акинетобактерии или эффект в разрушении акинетобактериальной биопленки, и, соответственно, могут быть полезными против акинетобактерий сами по себе.
Таким образом, в других аспектах настоящего изобретения также предложен альгинатный олигомер (который может быть альгинатным одигомером как здесь определено) для применения в борьбе с акинетобактериальной инфекцией или контаминацией (то есть колонизацией), или в ингибировании роста и/или жизнеспособности акинетобактерий, включая акинетобактериальную биопленку или биопленку, содержащую акинетобактерий.
Под «биопленкой» подразумевается сообщество микроорганизмов, характеризующееся преобладанием прикрепленных клеток, которые присоединены к субстрату или поверхности контакта или друг к другу (также может присутствовать некоторое количество подвижных клеток), и которые закреплены в матриксе из внеклеточных полимеров (более конкретно внеклеточных полимеров, которые они продуцировали), характеризующееся тем, что микроорганизмы данной колонии демонстрируют измененный фенотип в отношении скорости роста и транскрипции генов (например по сравнению с их «не образующими биопленку» или свободно плавающими, или планктонными аналогами).
Под термином «в биопленке» подразумевается то, что организм рода Acinetobacter находится внутри (полностью или частично) на полимерном матриксе биопленки или ассоциирован с ним и имеет фенотип, характерный для организмов рода Acinetobacter в биопленке (то есть фенотип, который изменен в отношении скорости роста и транскрипции генов, например, по сравнению с «не образующими биопленку» или свободно плавающими, или планктонными организмами рода Acinetobacter.
При рассмотрении с другой точки зрения, организмы рода Acinetobacter, которые «не в биопленке», представляют собой организмы, которые либо находятся в изолированном состоянии, например, планктонные, либо, если они находятся в агрегате из многих организмов, данный агрегат является неорганизованным. В каждом случае отдельные организмы рода Acinetobacter не демонстрируют измененный фенотип, который наблюдается у их аналогов, находящихся в биопленке.
Хорошо известно, что организмы рода Acinetobacter могут образовать капсулу из внеклеточных полимеров (например полисахаридов), которые они продуцировали, и организмы рода Acinetobacter типично обнаруживают с такой капсулой. Также совершенно понятно, что простое присутствие полимерной капсулы организма рода Acinetobacter не является функционально эквивалентым типу роста в виде биопленки, и присутствие такой капсулы, следовательно, само по себе не указывает на фенотип биопленки. Таким образом, также будет понятно, что организмы рода Acinetobacter, которые «не в биопленке», все еще могут находиться в контакте с матриксом внеклеточных полимеров, которые они продуцировали (то есть капсулой), но такие организмы не будут демонстрировать измененный фенотип, который наблюдается у их аналогов, находящихся в биопленке. Таким образом, в данной популяции организмов рода Acinetobacter могут быть некоторые организмы с фенотипом биопленки (например будут иметь тип роста в виде биопленки), и другие могут не иметь фенотип биопленки (например не будут иметь способ роста в виде биопленки).
Из следующего очевидно, что способы по изобретению, то есть способы, описанные выше, имеют медицинские и немедицинские применения. В частности согласно изобретению предложен способ борьбы с акинетобактериальной контаминацией места локализации (или участка), в частности лечение акинетобактериальной инфекции у субъекта, и также способ борьбы с популяцией организмов рода Acinetobacter. Таким образом, данный способ может быть способом in vitro или in vivo. Как более подробно объяснено ниже, «борьба» включает и обработку существующей контаминации или лечение существующей инфекции, и обработку для предупреждения появления контаминации или лечение для предупреждения инфекции, то есть как «терапевтическую»/противодействующую, так и профилактическую обработки.
Соответственно, в одном аспекте изобретения предложен способ лечения акинетобактериальной инфекции у субъекта, включающий введение субъекту фармацевтически эффективного количества альгинатного олигомера по существу в то же самое время или до введения фармацевтически эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика.
Таким образом, согласно изобретению предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации или в сочетании с) антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, для лечения акинетобактериальной инфекции у субъекта.
В другом аспекте изобретения предложен способ лечения или предупреждения акинетобактериальной инфекции у субъекта, нуждающегося в таком лечении (то есть субъекта, инфицированного, предположительно инфицированного, или подверженного риску инфекции организмом рода Acinetobacter), включающий введение субъекту фармацевтически эффективного количества альгинатного олигомера вместе с фармацевтически эффективным количеством антибиотика.
Таким образом, согласно изобретению предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании с) антибиотиком для лечения или предупреждения акинетобактериальной инфекции у субъекта, нуждающегося в таком лечении.
Как определено более подробно выше, «применяют вместе» включает то, что фармацевтически эффективное количество альгинатного олигомера вводят в то же самое или по существу в то же самое время либо до введения фармацевтически эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика, но в других воплощениях олигомер вводят отдельно и после антибиотика.
Другими словами, согласно изобретению предложено применение альгинатного олигомера для изготовления лекарственного средства для применения вместе с антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, в лечении акинетобактериальной инфекции у субъекта. Согласно изобретению также предложено применение альгинатного олигомера для изготовления лекарственного средства для применения вместе с антибиотиком в лечении или предупреждении акинетобактериальной инфекции у субъекта, нуждающегося в этом.
Лекарственное средство может дополнительно содержать антибиотик, например, макролидный антибиотик, и могут быть предложены и использованы единая композиция или препарат или отдельные композиции или препараты, как обсуждалось выше.
Согласно данному аспекту изобретения также предложено применение альгинатного олигомера вместе с антибиотиком в изготовлении лекарственного средства для применения в лечении инфекции субъекта акинетобактериями.
Согласно данному аспекту изобретения также предложен продукт, содержащий альгинатный олигомер и антибиотик в виде комбинированного препарата для раздельного, одновременного или последовательного применения в лечении или предупреждении инфекции субъекта акинетобактериями.
Субъект может быть любым субъектом-человеком или животным субъектом, не являющимся человеком, но, более конкретно, может быть позвоночным, например, животным, выбранным из млекопитающих, птиц, земноводных, рыб и рептилий. Животное может представлять собой домашний скот или домашнее животное, или животное, имеющее коммерческую ценность, включая лабораторных животных или животное в зоопарке или парке диких животных. Репрезентативные животные, следовательно, включают, собак, кошек, кроликов, мышей, морских свинок, хомяков, лошадей, свиней, овец, коз, коров, куриц, индеек, цесарок, уток, гусей, попугаев, волнистых попугайчиков, голубей, лосося, форель, треску, пикшу, сибаса (sea bass) и карпа. Таким образом, включены ветеринарные применения по изобретению. Субъекта можно рассматривать как пациента. Предпочтительно субъект представляет собой человека.
Термин «в субъекте (у субъекта)» используется здесь в широком смысле для включения участков или мест локализации внутри субъекта или на субъекте, например, на наружной поверхности организма, и может включать, в частности, инфекцию медицинского устройства, например, имплантированного или «находящегося в организме» медицинского устройства. Термин «у пациента» должен интерпретироваться согласно этому.
Место локализации акинетобактериальной инфекции не ограничено и может представлять собой любой из участков или мест локализации в субъекте, описанном выше. Введение альгинатного олигомера и антибиотика, например, макролидного антибиотика субъекту предпочтительно приводит к приведению в контакт инфицированного участка с альгинатным олигомером и антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, в достаточных количествах для лечения инфекции.
Акинетобактериальная инфекция может дополнительно включать любой из микроорганизмов, описанных выше.
Акинетобактериальная инфекция может быть острой или, альтернативно, хронической, например, инфекцией, которая сохранялась в течение по меньшей мере 5 или по меньшей мере 10 суток, в частности по меньшей мере 20 суток, более конкретно по меньшей мере 30 суток, наиболее конкретно по меньшей мере 40 суток.
В данном аспекте изобретения акинетобактериальная инфекция может иметь место на поверхности в субьекте или на субъекте (то есть биотической поверхности, как обсуждалось выше) и/или на поверхности медицинского устройства, в частности имплантируемого или «находящегося в организме» медицинского устройства, репрезентативные примеры которых обсуждаются выше.
В одном воплощении данного аспекта организм рода Acinetobacter не находится в биопленке (акинетобактериальная инфекция, следовательно, может рассматриваться как инфекция, не образующая биопленку). В другом воплощении организм рода Acinetobacter находится в биопленке. В одном воплощении способ согласно данному аспекту изобретения может включать стадию, на которой субъект будет диагностирован как имеющий акинетобактериальную инфекцию или являющийся кандидатом, который подвержен риску развития акинетобактериальной инфекции. В другом воплощении способ согласно данному аспекту изобретения может дополнительно включать стадию, на которой акинетобактериальная инфекция, на которую направлено лечение, будет определена как не являющаяся биопленкой или не включающая биопленку (то есть инфекция, не образующая биопленку).
В этом отношении акинетобактериальная инфекция может быть инфекцией, которая находится в участке, который не представляет собой поверхность в субъекте, например, акинетобактериальной инфекцией в жидкости организма, включая инфекцию крови и инфекцию цереброспинальной жидкости, или инфекцией в ткани. Согласно данному аспекту изобретения, следовательно, предложен способ лечения бактериемии, септицемии, септического шока, сепсиса, менингита или отравления токсинами, происходящими от акинетобактерий.
В конкретных воплощениях согласно изобретению может быть предложено лечение респираторных инфекций, например, муковисцидоза, пневмонии, COPD (хроническая обструктивная болезнь легких), COAD, СОАР, бактериемии, септицемии, септического шока, сепсиса, менингита или отравления токсинами бактериального происхождения.
Акинетобактериальная инфекция может иметь место у любого субъекта, но некоторые субъекты будут более чувствительными к инфекции, чем другие. Субъекты, которые являются чувствительными к акинетобактериальной инфекции, включают, но не ограничиваются субъектами, чей эпителиальный и/или эндотелиальный барьер ослаблен или подвержен риску (compromised), субъектами, чьи защитные механизмы в отношении микробной инфекции на основе секреции были устранены, нарушены, ослаблены или подорваны, и субъектами, которые имеют ослабленный иммунитет, являются иммунодефицитными или с подавленным иммунитетом (то есть субъект, у которого какая-либо часть иммунной системы не работает нормально или работает не совсем нормально, другими словами, у которого какая-либо часть иммунного ответа или иммунной активности снижена или ухудшена вследствие заболевания, или клинического вмешательства, или другого лечения обработки, или любым способом).
Репрезентативные примеры субъектов, которые являются чувствительными к акинетобактериальной инфекции, включают, но не ограничиваются следующими: субъекты с ранее развившейся инфекцией (например бактериями, вирусами, грибами или паразитами, такими как простейшие), особенно субъекты с ВИЧ, субъекты с бактериемией, сепсисом и субъекты с септическим шоком; субъекты с иммунодефицитом, например, субъекты, которые готовятся, подвергаются или восстанавливаются после химиотерапии и/или радиотерапии, субъекты с трансплантированным органом (например, костным мозгом, печенью, легким, сердцем, сердечным клапаном, почкой и т.д.) (включая пациентов с аутотрансплантатом, аллотрансплантатом и ксенотрансплантатом); субъекты со СПИД; субъекты, находящиеся в учреждении здравоохранения, например, больнице, особенно субъекты в отделениях интенсивной терапии или реанимации (то есть в тех отделениях, которые имеют отношение к предоставлению систем поддержания жизни или поддержания функции органов); субъекты, находящиеся на искусственной вентиляции легких; субъекты, страдающие от травмы; субъекты с ожогами, субъекты с острыми и/или хроническими ранами; новорожденные субъекты; пожилые субъекты; субъекты с раковыми заболеваниями (определенными здесь в широком смысле с включением любого неопластического состояния, злокачественного или незлокачественного), особенно субъекты с раковыми заболеваниями иммунной системы (например лейкозами, лимфомами и другими гематологическими раковыми заболеваниями); субъекты, страдающие от аутоиммунных состояний, таких как ревматоидный артрит, сахарный диабет типа I, болезнь Крона, особенно те, которые подвергаются подавляющему иммунитет (immunosuppressant) лечению данных заболеваний; субъекты с пониженной или прекращенной эпителиальной или эндотелиальной секрецией (например слизи, слез, слюны) и/или клиренсом секретов (например субъекты с плохо функционирующими ресничками на слизистой ткани и/или пациенты со слизью в повышенной вязкостью (например курильщики и субъекты с COPD, СОАР, COAD, бронхитом, муковисцидозом, эмфиземой, раком легких, астмой, пневмонией или синуситом) и субъекты, которым установлено медицинское устройство.
Таким образом, субъекты, с акинетобактериальными инфекциями которых можно в частности бороться согласно настоящему изобретению, включают пациентов, которые ослаблены из-за плохого кровоснабжения, повторяющейся травмы, плохого питания, плохой оксигенации или дисфункции белых кровяных клеток.
Особенно достойны внимания субъекты, которые подверглись физической травме. Сама травма может вызывать ослабление в эпителиальном и/или эндотелиальном барьере субъекта или подвергать риску эпителиальный и/или эндотелиальный барьер субъекта, или у субъекта может ослабнуть иммунитет в ответ на травму (шоковый ответ). Термин «травма» в широком смысле относится к атаке чужеродных объектов на клетки и/или к физическому повреждению клеток. Среди чужеродных объектов включенными являются микроорганизмы, твердые частицы, химические агенты и тому подобное. Среди физических повреждений включенными являются механические повреждения; термические повреждения, такие как повреждения, происходящие из-за избыточного нагревания или охлаждения; электрические повреждения, такие как повреждения, вызванные контактом с источниками электрического потенциала; и повреждение, вызванное излучением, например, длительным, сильным воздействием инфракрасного, ультрафиолетового или ионизирующего излучений.
Также особенно достойны внимания субъекты, которые имеют ожог. Любой ожог, особенно тяжелый ожог, имеет значительное влияние на целостность эпителиального и/или эндотелиального барьера субъекта, и у субъекта часто будет ослабевать иммунитет в ответ на ожог (шоковый ответ).
Типичные агенты, вызывающие ожог, представляют собой экстремальные температуры (например огонь и жидкости и газы при экстремальных температурах), электричество, едкие химические вещества, трение и излучение. Степень и продолжительность воздействия, наряду с интенсивностью/силой агента, приводят к ожогам различной тяжести. Ошпаривание (то есть травма, ассоциированная с жидкостями и/или газами, имеющими высокую температуру) считается ожогом.
Тяжесть эпидермального ожога обычно классифицируется двумя способами. Самой обычной является классификация по степени. Ожоги первой степени обычно ограничиваются эритемой (краснотой) в основной области повреждения и белой бляшкой в месте повреждения. Клеточная травма при данных ожогах простирается лишь на глубину эпидермиса. При ожогах второй степени также проявляется эритема в основной области повреждения, но с образованием поверхностных пузырей эпидермиса. Клеточная травма ожогов второй степени включает поверхностную (сосочковый слой) дерму и также может включать глубокий (сетчатый) слой дермы. Ожогами третьей степени являются ожоги, при которых теряют эпидермис с повреждением гиподермы. Повреждение типично является экстремальным, включающим обугливание. Иногда будет присутствовать ожоговый струп (сухая, черная, некротическая ткань). При ожогах третьей степени может потребоваться пересадка (кожи). При ожогах четвертой степени происходит катастрофическое повреждение гиподермы, например, гиподерму полностью теряют, причем повреждение простирается на подлежащую ткань мышц, сухожилий и связок. Наблюдаются обугливание и ожоговый струп. Требуется пересадка кожи, если ожог не оказывается смертельным.
Другой общей системой классификации является классификация по толщине. Ожоги «поверхностной толщины» соответствуют ожогам первой степени. Спектр ожогов второй степени охватывается двумя классами ожогов «частичной толщины». «Частичной толщины-поверхностными» являются ожоги, которые поражают эпидермис только до сосочкового слоя дермы. «Частичной толщины-глубокими» являются ожоги, которые поражают дерму вплоть до сетчатого слоя. Ожоги «полной толщины» соответствуют ожогам третьей и четвертой степени.
Некоторые физические повреждения, например, некоторые ожоги и атаки клеток чужеродными объектами, приводят к образованию раны. Более конкретно рану можно рассматривать как разрыв или оголение ткани. Раны также могут быть вызваны спонтанно образующимся поражением, таким как кожная язва (например венозная, диабетическая или пролежневая язва) и анальная трещина или язва рта.
Раны типично определяют либо как острые, либо как хронические. Острые раны представляют собой раны, которые упорядоченно проходят через три признанные стадии процесса заживления (то есть воспалительная стадия, пролиферативная стадия и фаза восстановления) без длительного периода времени. Хронические раны, однако, представляют собой те раны, при которых не завершается упорядоченная последовательность биохимических событий процесса заживления, так как рана останавливается на одной из стадий заживления. Обычно хронические раны останавливаются в воспалительной фазе. Согласно конкретному аспекту настоящего изобретения хроническая рана представляет собой рану, которая не заживает в пределах по меньшей мере 40 суток, в частности по меньшей мере 50 суток, более конкретно по меньшей мере 60 суток, наиболее конкретно по меньшей мере 70 суток.
Как обсуждалось выше, раны являются идеальной средой для акинетобактериальной инфекции, особенно хронической инфекции, из-за отсутствия при их наличии эпителиального барьера и доступности субстрата и поверхности для прикрепления микробов и колонизации. Проблемой является то, что инфекция раны часто дополнительно задерживает заживление и, таким образом, делает эту рану более чувствительной к развившейся инфекции. Способы по изобретению, следовательно, являются эффективными при лечении или предупреждении акинетобактериальной инфекции ран, и применение способов по изобретению при лечении ран, особенно хронических ран, представляет собой один предпочтительный аспект настоящего изобретения.
Следовательно, в воплощении изобретения предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании с) антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, в лечении или предупреждении акинетобактериальной инфекции, в частности хронической акинетобактериальной инфекции у вышеупомянутых субъектов, в частности субъектов с респираторными заболеваниями или расстройствами (например COPD, COAD, СОАР, пневмонией, эмфиземой, бронихитом, муковисцидозом), ранами, ожогами и/или травмами, причем указанный способ включает введение фармацевтически эффективного количества альгинатного олигомера по существу в то же самое время или до введения фармацевтически эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика. В других воплощениях способ включает введение фармацевтически эффективного количества альгинатного олигомера после введения фармацевтически эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика.
В аспекте особой важности альгинатные олигомеры и антибиотики, например, макролидные антибиотики по изобретению, можно использовать вместе (или в комбинации, или в сочетании) для лечения или предупреждения акинетобактериальной инфекции в ранах, например, ожогах, например, для лечения ран, например, ожогов, инфицированных акинетобактериями.
Благодаря способности лечить и предупреждать инфекцию ран, альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению, как здесь определено, могут устранять одну из преград для заживления ран и, следовательно, альгинатные олигомеры и антибиотики, определенные выше, также являются эффективными в стимуляции заживления острых и хронических ран.
Под стимуляцией заживления подразумевается то, что лечение ускоряет процесс заживления рассматриваемой раны (то есть прохождения раны через три признанных стадии процесса заживления). Ускорение процесса заживления может проявляться как увеличение скорости прохождения через одну, две или все стадии заживления (то есть воспалительную стадию, пролиферативную стадию и/или фазу реконструкции). Если рана представляет собой хроническую рану, которая остановилась на одной из стадий заживления, ускорение может проявляться как повторный запуск линейного, последовательного процесса заживления после остановки. Другими словами, лечение переводит рану из незаживающего состояния в состояние, когда рана начинает проходить через стадии заживления. Это прохождение после возобновления может идти с нормальной скоростью или даже с меньшей скоростью по сравнению со скоростью, с которой зажила бы нормальная острая рана.
Альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению можно использовать вместе (или в комбинации, или в сочетании) для лечения акинетобактериальных инфекций где бы они ни появились в организме или на организме. Таким образом, в другом воплощении инфекция может быть акинетобактериальной инфекцией медицинского устройства, в частности медицинского устройства, находящегося в организме, например, эндотрахеальных и трахеотомических трубок.
Альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению можно использовать вместе (или в комбинации, или в сочетании) как агенты для ухода за полостью рта, например, в контроле зубного налета, например, для его уменьшения или предупреждения, уменьшения или задержки его развития посредством ингибирования роста организмов рода Acinetobacter на зубах или зубных/оральных протезах. Альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению также можно использовать вместе (или в комбинации, или в сочетании) в лечении и предупреждении акинетобактериальных инфекций или инфекционных заболеваний, в которые вовлечены организмы рода Acinetobacter, которые могут встречаться в полости рта, например, гингивита и периодонтита.
Альгинатные олигомеры и/или антибиотики можно с удобством наносить посредством любой системы доставки для ухода за полостью рта/гигиены полости рта. Это может осуществляться посредством применения зубных паст, зубных гелей, зубных пен и жидкостей для полоскания рта. Вставные челюсти и другие съемные зубные протезы можно обрабатывать вне полости рта такими же композициями или другими подходящими фармацевтически приемлемыми композициями. Альгинатные олигомеры и/или антибиотики также можно включать в композиции, которые применяют в полости рта (или наносят на вставные челюсти и другие съемные зубные протезы вне полости рта) с образованием покрытия, которое сохраняется на поверхностях с течением времени, или которое высвобождает альгинатные олигомеры и/или антибиотики с покрытых поверхностей с течением времени, и которое ингибирует рост организмов рода Acinetobacter в полости рта и на поверхностях вставных челюстей и других съемных зубных протезов.
В то время как лечение акинетобактериальных инфекций легких и респираторного тракта и всех областей организма в целом охватывается настоящим изобретением, в одном воплощении медицинские применения по изобретению не направлены на лечение (1) инфекций респираторного тракта пациентов, страдающих от COPD (хроническая обструктивная болезнь легких), в частности синусов и легких, в частности на лечение муковисцидоза, хронической обструктивной болезни легких, эмфиземы, бронхита и синусита; (2) в среднем ухе пациентов, страдающих от экссудативного отита, или (3) в репродуктивном тракте пациентов-женщин со сниженной фертильностью; или (4) в пищеварительном тракте пациентов с дисфункцией пищеварительного тракта (например запором).
В конкретных воплощениях изобретения альгинатные олигомеры и антибиотики, например, макролидные антибиотики по изобретению можно использовать вместе (или в комбинации, или в сочетании) в лечении ассоциированного с акинетобактериями эндокардита естественных клапанов (native valve endocarditis), острого среднего отита, хронического бактериального простатита, пневмонии (в частности пневмонии, ассоциированной с искусственной вентиляцией легких), ассоциированной с организмами рода Acinetobacter; акинетобактериальных инфекций при респираторных заболеваниях (которые могут включать COPD, COAD, СОАР, пневмонию, муковисцидоз и астму); и акинетобактериальных инфекций, связанных с устройством, ассоциированных с имплантируемыми или протезными медицинскими устройствами (например эндокардит, связанный с искусственным клапаном, или инфекция трубок, или катетеров, или искусственных суставов, или заместителей тканей, или эндотрахеальных, или трахеотомических трубок).
В дополнительных воплощениях альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению используют вместе для контроля акинетобактериальных инфекций в глазу, например, для того, чтобы их уменьшить или предупредить, уменьшить или задержать их развитие. В частности альгинат и антибиотики по изобретению используют вместе для лечения или предупреждения бактериального конъюнктивита, ассоциированного с акинетобактериями, и возникающего в результате сухого кератоконъюнктивита (также известного как синдром "сухого глаза"), который может происходить в результате блокады слезной железы.
Как упомянуто ранее, в одном воплощении приведенные выше акинетобактериальные инфекции и ассоциированные состояния не являются биопленочными или не включают образование биопленки, другими словами, они представляют собой небиопленочные (non-biofilm) инфекциями. В другом воплощении приведенные выше акинетобактериальные инфекции и ассоциированные состояния являются биопленочными или включают образование биопленки.
В дополнительном аспекте изобретения предложен способ борьбы с акинетобактериальной контаминацией участка, включающий приведение участка и/или организма рода Acinetobacter в контакт с эффективным количеством альгинатного олигомера по существу в то же самое время или до введения эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика. Данный способ также можно описать как способ борьбы с акинетобактериальной контаминацией участка, включающий приведение участка и/или организма рода Acinetobacter в контакт с альгинатным олигомером вместе с антибиотиком.
Также предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании) с антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, для применения в борьбе с акинетобактериальной контаминацией участка. Такой способ, в частности, может быть способом in vitro, и участок может быть любой поверхностью или местом локализации, обсуждавшимся выше.
Другими словами, согласно данному аспекту изобретения предложено применение альгинатного олигомера для изготовления лекарственного средства для применения вместе с антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, в борьбе с акинетобактериальной контаминацией участка. Данное лекарственное средство может дополнительно содержать антибиотик, например, макролидный антибиотик.
«Борьба с контаминацией» включает и предупредительные, и противодействующие меры или обработки и, следовательно, охватывает предупреждение, а также уменьшение, ограничение или устранение контаминации.
Под «контаминацией» подразумевается нежелательное присутствие организма рода Acinetobacter в конкретном участке или месте локализации. Может считаться, что контаминация включает колонизацию участка организмом рода Acinetobacter, то есть закрепление организма рода Acinetobacter на участке и увеличение численности данного организма посредством воспроизведения (replication) или привлечения дополнительных организмов рода Acinetobacter, которые могут быть такого же или другого типа. В одном воплощении процесс колонизации не будет включать образование биопленки.
Участок или место локализации контаминации или потенциальной контаминации не ограничены и могут представлять собой любой из разных участков или мест локализации, описанных или упомянутых выше, например, он может находиться in vitro или in vivo, но, в частности, в данном аспекте изобретения он будет участком или местом локализации "in vitro" или "ex vivo" (то есть неживым или абиотическим участком или местом локализации). Однако участок или место локализации могут находиться в субъекте, и в таком случае субъекту вводят фармацевтически эффективные количества альгинатного олигомера и антибиотика, например макролидного антибиотика.
В одном конкретном воплощении данный аспект изобретения может быть применен для деконтаминации клинических, научных и промышленных отходов. В другом конкретном воплощении данный аспект изобретения можно использовать для деконтаминации трансплантируемой ткани (например сердца, легких, почки, печени, сердечного клапана, поджелудочной железы, кишечника, ткани роговицы, артериальных и венозных трансплантатов и кожи) и медицинских устройств (например эндотрахеальных и трахеостомических трубок) до имплантации. В другом воплощении данный аспект может рассматриваться как охватывающий применение альгинатных олигомеров вместе с антибиотиками в качестве консервирующих веществ против акинетобактерий в веществах, особенно в растворах и жидкостях.
В другом аспекте изобретения предложен способ борьбы с популяцией организмов рода Acinetobacter, включающий приведение указанных организмов в контакт с эффективным количеством альгинатного олигомера по существу в то же самое время или до введения эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика.
В одном воплощении данного аспекта организм рода Acinetobacter или его популяция не будет находиться в биопленке или не будет находиться в процессе образования биопленки. Например, организм рода Acinetobacter или его популяция не будет способна к образованию биопленки, или множество организмов в популяции не является достаточным количеством или не находится на стадии жизненного цикла, которая дает возможность образования биопленки.
Популяция организмов рода Acinetobacter может быть гомогенной (то есть содержать один тип организма рода Acinetobacter) или может быть гетерогенной (то есть содержит множество типов организмов рода Acinetobacter и/или других микроорганизмов). Например, в популяции могут быть обнаружены любые или все из разных микроорганизмов, описанных выше. Некоторые или все из микроорганизмов в популяции могут быть патогенными. Популяция может быть устоявшейся популяцией или является частично устоявшейся популяцией. Другими словами, место локализации, подлежащее обработке, ранее было колонизировано по меньшей мере одним микроорганизмом, который размножился или привлек другие микроорганизмы с образованием популяции.
Под «борьбой с популяцией организмов рода Acinetobacter» подразумевается то, что предотвращается образование популяции или контролируется рост популяции.
Под «контролем роста популяции организмов рода Acinetobacter» подразумевается то, что снижается скорость увеличения общего числа организмов рода Acinetobacter в популяции. Предпочтительно скорость увеличения числа организмов снижается по меньшей мере на 50%, более предпочтительно по меньшей мере на 75%, 85%, 95% или 99%. Наиболее предпочтительно увеличение числа организмов по существу останавливается или обращается, то есть общее число организмов рода Acinetobacter в популяции сохраняется или снижается. Предпочтительно общее число жизнеспособных организмов рода Acinetobacter в популяции снижается по меньшей мере на 50%, более предпочтительно по меньшей мере на 75%, 85%, 95% или 99%. Наиболее предпочтительно популяция по существу или полностью устраняется. Под фразой «по существу устраняется» подразумевается то, что популяция содержит мало или фактически не содержит жизнеспособных организмов рода Acinetobacter.
В одном воплощении контроль роста популяции может быть достигнут путем контролирования скорости воспроизведения организмов рода Acinetobacter в популяции. В этом отношении скорость воспроизведения организмов рода Acinetobacter в популяции предпочтительно снижается по меньшей мере на 50%, более предпочтительно по меньшей мере на 75%, 85%, 95% или 99%. При рассмотрении с другой точки зрения, предпочтительно воспроизведение по существу прекращается или фактически останавливается.
Альтернативно или в дополнение, рост популяции можно контролировать умерщвлением некоторых или всех организмов рода Acinetobacter в популяции.
Под «предотвращением образования акинетобактериальной популяции» подразумевается то, что предотвращают увеличение числа организмов рода Acinetobacter от небольшого числа (число субпопуляции) до достижения размера популяции, например, путем предотвращения воспроизведения или умерщвления уже присутствующих организмов рода Acinetobacter или организмов рода Acinetobacter, которые добавлены к уже присутствующим.
Участок или место локализации популяции организмов рода Acinetobacter не ограничены, и разные локализации, описанные выше, также приложимы здесь.
Таким образом, медицинские применения, охватываемые настоящим изобретением, могут включать применение альгинатных олигомеров и антибиотиков, например, макролидных антибиотиков, для борьбы с акинетобактериальными популяциями внутри субъекта. В данном аспекте изобретения, соответственно, предложен способ борьбы с популяцией организмов рода Acinetobacter в субъекте, включающий приведение указанных организмов в контакт с фармацевтически эффективным количеством альгинатного олигомера по существу в то же самое время или до введения фармацевтически эффективного количества антибиотика, например, макролидного антибиотика.
Антибиотик можно применять или вводить одновременно с альгинатным олигомером или последовательно. Как отмечалось выше, в одном воплощении антибиотик вводят в то же самое или по существу в то же самое время, что и альгинатный олигомер, и в другом воплощении его вводят после альгинатного олигомера. В других воплощениях олигомер вводят отдельно от антибиотика и после антибиотика. В объем термина «по существу в то же самое время» включено применение или введение антибиотика немедленно или почти немедленно до или после альгинатного олигомера. Термин «почти немедленно» может быть истолкован как включающий применение или введение в пределах одного часа относительно предыдущего применения или введения, предпочтительно в пределах 30 минут. Однако антибиотик можно применять или вводить по меньшей мере через 1 час, по меньшей мере через 3 часа или по меньшей мере через 6 часов или более после альгинатного олигомера. В данных воплощениях антибиотик можно применять или вводить с дополнительным применением альгинатного олигомера или без него. Альгинатный олигомер можно применять или вводить рядом способов до антибиотика или с антибиотиком, включая, как отмечено выше, применение или введение немедленно или почти немедленно после антибиотика. В других воплощениях антибиотик(ки) можно с удобством применять или вводить до альгинатного олигомера, например, по меньшей мере за 1 час, по меньшей мере за 3 часа, по меньшей мере за 6 часов до альгинатного олигомера. В данных воплощениях альгинатный олигомер можно применять или вводить с дополнительным применением антибиотика или без него. Антибиотик можно применять или вводить рядом способов до или с альгинатным олигомером.
Также предложен альгинатный олигомер для применения вместе с (или в комбинации, или в сочетании) с антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, для применения в борьбе с популяцией акинетобактерий у субъекта.
Иначе говоря, согласно данному аспекту изобретения предложено применение альгинатного олигомера для изготовления лекарственного средства для применения вместе с антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, в борьбе с популяцией акинетобактерий у субъекта. Лекарственное средство может дополнительно содержать антибиотик, например, макролидный антибиотик.
В одном воплощении способ согласно данному аспекту изобретения может включать стадию, на которой субъект будет диагностирован как кандидат, которому принесет пользу борьба с популяцией организмов рода Acinetobacter внутри него. В другом воплощении способ по изобретению может дополнительно включать стадию, на которой популяция организмов рода Acinetobacter, с которой следует бороться, будет определена как не являющаяся биопленкой, или не находящаяся в ней, или не включающая биопленку.
Как отмечено выше, альгинатный олигомер может улучшать эффективность антибиотика против организмов рода Acinetobacter и в частности эффективность (или силу действия) антибиотика в ингибировании роста организмов рода Acinetobacter.
Улучшение эффективности антибиотика включает любой аспект улучшения или увеличения эффективности антибиотика против организмов рода Acinetobacter, например, так, что эффект антибиотика против акинетобактерий увеличивается или усиливается так или иначе относительно эффекта антибиотика, наблюдаемого в отсутствие альгинатного олигомера. Это можно видеть, например, по более сильному эффекту антибиотика в ингибировании роста организмов рода Acinetobacter, требующему меньше антибиотика для достижения такого же эффекта, наблюдаемого в отсутствие альгинатного олигомера, или по возросшей эффективности, наблюдаемой как увеличенная скорость или интенсивность действия, ингибиторный эффект, видимый через меньший промежуток времени, чем в отсутствие олигомера.
Под «ростом организмов рода Acinetobacter» подразумевается и увеличение размера организма рода Acinetobacter или количества и/или объема компонентов организма рода Acinetobacter (например количество нуклеиновой кислоты, количество белка, число ядер, число или размер органелл, объем цитоплазмы), и увеличение количества организмов рода Acinetobacter, то есть увеличение воспроизведения организмов рода Acinetobacter.
Типично рост организма рода Acinetobacter сопровождается увеличением организма. Рост организмов рода Acinetobacter может быть измерен традиционными методиками. Например, можно использовать микроскопическое исследование морфологии микроорганизма по прошествии времени или анализы для измерения общих изменений количества белка или нуклеиновой кислоты (например ДНК) либо изменений количеств конкретных белков или нуклеиновых кислот. Специалист легко сможет выбрать подходящие маркеры для отслеживания. С удобством можно контролировать так называемые гены домашнего хозяйства (например β-актина, GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа), SDHA (сукцинатдегидрогеназа), HPRT1 (гипоксантинфосфорибозилтрансфераза 1), HBS1L (HBS1-подобный белок), AHSP (альфа-гемоглобин стабилизирующий белок) и р2М (бета-2-микроглобулин)), 16S РНК и гены вирусов и продукты их экспрессии.
Под «воспроизведением организмов рода Acinetobacter» подразумевается действие, посредством которого размножаются организмы рода Acinetobacter. Типично это происходит посредством деления надвое, когда микроорганизм делится на два. Для поддержки деления микроорганизма на два, делению надвое обычно предшествует увеличение делящегося микроорганизма и увеличение количества и/или объема клеточных компонентов. Воспроизведение приводит к увеличению числа клеток и, таким образом, может отслеживаться любым способом оценки числа микроорганизмов в популяции. Другой возможностью является отслеживание процесса в реальном времени посредством визуальной оценки при помощи микроскопа. Время, затрачиваемое микроорганизмом на воспроизведение (то есть продукцию другой версии самого себя), представляет собой время генерации. Время генерации будет зависеть от условий, в которых находится организм рода Acinetobacter. Скорость воспроизведения можно выражать в показателях времени генерации.
Под «ингибированием роста организмов рода Acinetobacter» подразумевается то, что измеримый рост (например воспроизведение) организма рода Acinetobacter или его скорость снижаются. Предпочтительно измеримый рост (например воспроизведение) организма рода Acinetobacter или его скорость снижаются по меньшей мере на 50%, более предпочтительно по меньшей мере на 60%, 70%, 80% или 90%, например, по меньшей мере на 95%. Предпочтительно измеримый рост (например репродукция) останавливается. Рост в показателях увеличения размера микробов или увеличения в объеме и т.д. может ингибироваться независимо от воспроизведения и наоборот.
Ссылки на «улучшение эффективности антибиотика для ингибирования роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter» и т.д., соответственно, могут включать то, что альгинатный олигомер делает антибиотик по меньшей мере в два раза или по меньшей мере в четыре раза, по меньшей мере в восемь раз, по меньшей мере в шестнадцать раз или по меньшей мере в тридцать два раза более эффективным в отношении ингибирования бактериального роста и/или жизнеспособности (например, действуя в качестве бактериостатического или бактерицидного агента). Иначе говоря, олигомер может по меньшей мере удвоить, по меньшей мере учетверить, по меньшей мере увеличить в восемь раз, по меньшей мере увеличить в шестнадцать раз или по меньшей мере увеличить в тридцать два раза эффективность антибиотика по ингибированию роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter. Ингибиторный эффект антибиотика можно с удобством измерять путем оценки минимальной ингибирующей концентрации (МIС), то есть такой концентрации антибиотика, которая полностью ингибирует рост организмов рода Acinetobacter. Уменьшение МIС вдвое соответствует удвоению ингибиторного эффекта антибиотика. Уменьшение М1С в четыре раза соответствует увеличению ингибиторного эффекта в четыре раза.
Данный аспект также позволяет уменьшить концентрацию антибиотика, вводимого субъекту или наносимого на определенный участок, при сохранении такой же эффективности против организмов рода Acinetobacter. Это может быть полезным, если антибиотик является дорогим или ассоциированным с побочными эффектами. Минимизация применения антибиотиков также является желательной для минимизации развития устойчивости. Согласно изобретению применение альгинатного олигомера, как описано выше, то есть вместе с антибиотиком, например, в то же самое или по существу в то же самое время либо до введения антибиотика, обеспечивает применение антибиотика в концентрации, которая составляет меньше чем 50%, меньше чем 25%, меньше чем 10% или меньше чем 5% от обычно вводимого/наносимого количества для достижения конкретного уровня ингибирования роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter в отсутствие альгинатного олигомера.
В данном аспекте альгинатные олигомеры могут быть любыми из рассмотренных альгинатных олигомеров и, в частности альгинатными олигомерами, заявленными выше как предпочтительные, и альгинатные олигомеры будут приводиться в контакт с организмами рода Acinetobacter и/или местом их локализации при местной концентрации по меньшей мере 2%, по меньшей мере 4%, по меньшей мере 6%, по меньшей мере 8% или по меньшей мере 10% (масс./об.).
Термин «приведение в контакт» охватывает любые способы доставки альгинатного олигомера и антибиотика к организму рода Acinetobacter, прямые или не прямые, и, таким образом, любые способы применения альгинатного олигомера и антибиотика в отношении организма рода Acinetobacter или представления организма рода Acinetobacter воздействию альгинатного олигомера и антибиотика, например, путем нанесения альгинатного олигомера и антибиотика непосредственно на организм рода Acinetobacter или введения альгинатного олигомера и антибиотика субъекту, внутри которого или на котором присутствует организм рода Acinetobacter, например, субъектам с акинетобактериальной инфекцией.
Более конкретно организм рода Acinetobacter будет приводиться в контакт с эффективным количеством альгинатного олигомера и антибиотика, более конкретно количеством альгинатного олигомера и количеством антибиотика, которые вместе (или в комбинации, или в сочетании) ингибируют рост и/или жизнеспособность организмов рода Acinetobacter и, следовательно, лечат или предупреждают инфекцию/контаминацию.
«Эффективное количество» альгинатного олигомера и антибиотика представляет собой такое количество альгинатного олигомера и такое количество антибиотика, которые вместе (или в комбинации, или в сочетании) обеспечивают измеримое ингибирование роста и/или жизнеспособности организма рода Acinetobacter или популяции таких организмов. В определенных воплощениях «эффективное количество» альгинатного олигомера можно рассматривать как такое количество, которое эффективно в улучшении эффективности антибиотика и, в частности, действенности (или эффективности) антибиотика в ингибировании роста и/или жизнеспособности организма рода Acinetobacter или популяции таких организмов.
«Фармацевтически эффективное» количество альгинатного олигомера и антибиотика представляет собой такое количество альгинатного олигомера и такое количество антибиотика, которые вместе (или в комбинации, или в сочетании) обеспечивают измеримое ингибирование роста и/или жизнеспособности организма рода Acinetobacter или популяции таких организмов в субъекте или на субъекте и/или измеримое лечение или предупреждение акинетобактериальной инфекции, являющейся мишенью.
Специалист легко сможет определить, каким будет эффективное/фармацевтически эффективное количество альгинатного олигомера и антибиотика на основе традиционных протоколов доза-ответ и, с удобством, традиционных методик для оценки ингибирования микробного роста и т.д., как обсуждалось выше. Специалист также сможет, без чрезмерных усилий, оптимизировать эти количества для максимизации комбинаторных эффектов альгинатного олигомера и антибиотика в этой системе-мишени.
Подходящие дозы альгинатного олигомера и антибиотика будут варьировать от субъекта к субъекту и могут быть определены практикующим врачом или ветеринаром в соответствии с массой, возрастом и полом субъекта, тяжестью состояния, способом введения и также конкретным выбранным альгинатным олигомером или антибиотиком. Типично альгинатные олигомеры по изобретению будут наноситься на участок, подвергающийся обработке, в местной концентрации по меньшей мере 0,5%, предпочтительно по меньшей мере 2% или по меньшей мере 4%, более предпочтительно по меньшей мере 6% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 10% (масс./об.). Типично антибиотик по изобретению будут наноситься на участок, подвергающийся обработке, в местной концентрации по меньшей мере 0,03125 мкг/мл, предпочтительно по меньшей мере 0,0625; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128; 256; 512; 1024; 2048 или 4096 мкг/мл.
Термин «лечение» при использовании в отношении лечения медицинского состояния/инфекции у субъекта согласно изобретению используется здесь в широком смысле как включающий любой терапевтического эффекта, то есть любой полезный эффект на состояние или в отношении инфекции. Таким образом, включенным является не только уничтожение либо устраненение инфекции или излечение субъекта либо инфекции, но также облегчение инфекции или состояния субъекта. Таким образом, включенным является, например, облегчение любого симптома или признака инфекции или состояния, или любого принятого клинически показателя инфекции/состояния (например уменьшения размера раны или ускорения времени заживления). Лечение, таким образом, включает и лечебную (curative), и паллиативную терапию, например, ранее развившейся или диагностированной инфекции/состояния, то есть противодействующее лечение.
Термин «предупреждение» в том виде, как он здесь используется, относится к любому профилактическому или предупредительному эффекту. Он, таким образом, включает задержку, ограничение, ослабление или предупреждение состояния (ссылка на которые включает инфекцию и контаминацию, в зависимости от того, что является приемлемым, в разных аспектах изобретения) или начала состояния, или одного, или более чем одного симптома или его проявления, например, в отношении состояния, или симптома, или проявления до профилактического лечения. Профилактика, таким образом, прямо включает и абсолютное предупреждение появления или развития состояния, или его симптома или проявления, и любую задержку в начале развития состояния, или симптома, или проявления, или уменьшение либо ограничение в развитии или прогрессировании состояния, или симптома, или проявления.
В особенности, альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению можно принимать вместе (или в комбинации, или в сочетании) в качестве профилактического лечения, например, для предупреждения или по меньшей мере минимизации риска инфекции или загрязнения акинетобактериями.
Аспект изобретения, касающийся борьбы (лечения или предупреждения) с акинетобактериальной инфекцией является особенно полезным при уходе за госпитализированными пациентами, так как может быть минимизирован риск контакта с внутрибольничной акинетобактериальной инфекцией (обычно известной как имеющая отношение к больнице/приобретенная в больнице инфекция или инфекция, ассоциированная с учреждениями здравоохранения) при профилактической схеме с альгинатными олигомерами и антибиотиками, определенными здесь. Данный аспект изобретения также является особенно полезным при уходе за субъектами, страдающими от травмы, субъектами с ожогом и субъектами с ранами, которые все, как обсуждалось выше, являются более чувствительными к акинетобактериальной инфекции, чем субъект, на которого не было оказано аналогичное воздействие.
В целом, субъекты, нуждающиеся в лечении или профилактике согласно изобретению, будут диагностированы как страдающие от акинетобактериальной инфекции или подверженные риску акинетобактериальной инфекции, например, идентифицированы как имеющие акинетобактериальную инфекцию или подверженные риску развития акинетобактериальной инфекции.
В особенности, альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению можно принимать вместе (или в комбинации, или в сочетании) в качестве профилактического лечения для предупреждения или по меньшей мере минимизации риска развития акинетобактериальной инфекции, включая, например, акинетобактериальную инфекцию ран; ассоциированный с акинетобактериями эндокардит естественных клапанов, острый средний отит, хронический бактериальный простатит, периодонтит; акинетобактериальные инфекции респираторного тракта и легких (например муковисцидоз, COPD, COAD, СОАР, пневмония, или другие респираторные заболевания) или инфекцию медицинского (например находящегося в живом организме) устройства.
Изобретение охватывает применение одного альгинатного олигомера или смеси (разнообразия/множества) разных альгинатных олигомеров. Таким образом, например, можно использовать комбинацию разных альгинатных олигомеров (например двух или более чем двух).
Изобретение охватывает применение одного антибиотика или смеси (разнообразия/множества) разных антибиотиков. Таким образом, например, можно использовать комбинацию разных антибиотиков (например двух или более чем двух).
В одном предпочтительном воплощении изобретения альгинатные олигомеры и антибиотик можно использовать в способах по изобретению в сочетании или комбинации с дополнительным противомикробным агентом (ниже «дополнительный противомикробный агент»).
В контексте медицинского применения такой противомикробный агент может быть любым клинически полезным противомикробным агентом и, в частности, антибиотиком, или противовирусным, или противогрибковым агентом. В контексте неклинических применений противомикробный агент также может быть любым противомикробным агентом, используемым для таких целей, например, любым дезинфицирующим, или антисептическим, или очищающим, или стерилизующим агентом. Агенты могут использоваться раздельно или вместе в одной и той же композиции, одновременно или последовательно, или раздельно, например, с любым желательным интервалом времени.
Таким образом, в качестве репрезентативного примера, дополнительный противомикробный агент можно использовать после альгинатного олигомера и/или антибиотика (например, макролидного антибиотика), но в некоторых обстоятельствах может быть полезным предшествующее, или одновременное, или разделенное во времени (intervening) применение.
Выбор противомикробного агента, конечно, должен быть подходящим для участка, в котором будет осуществляться обработка, но, например, могут использоваться противомикробные агенты, например, антибиотики, противогрибковые агенты, противовирусные агенты, антисептики и/или стерилизующие условия, такие как излучение (например УФ (ультрафиолетовое), рентгеновское, гамма-излучение), крайние температуры и крайние рН.
Репрезентативные антибиотики включают антибиотики, рассмотренные выше, особенно антибиотики, заявленные как предпочтительные. Альгинатные олигомеры также могут усиливать антибиотические эффекты этих дополнительных антибиотиков.
Репрезентативные антисептики включают хлорсодержащий отбеливатель (гипохлорит натрия), четвертичные аммонийные соединения (например хлорид бензалкония, бромид цетилтриметиламмония, хлорид цетилпиридиния), пероксид водорода, фенольные соединения (например TCP, триклозан), спирты (например этанол), Virkon™, йодные соединения (например повидон-йод), соединения серебра (например нано/микрочастицы элементарного серебра), но не ограничиваются ими.
Противомикробные поверхностно-активные вещества представляют собой другой класс антисептиков. Они представляют собой соединения, которые разрушают мембраны микробных клеток и другие структурные компоненты и, следовательно, ингибируют рост и/или жизнеспособность микроорганизмов. Противомикробные поверхностно-активные вещества и их применение в противомикробных композициях хорошо известны в данной области, при необходимости дополнительного руководства обсуждение противомикробных поверхностно-активных веществ в "Preservative-free and self-preserving cosmetics and drugs - Principles and practice", Ed. Kabara and Orth, Marcel Dekker, NY, NY, 1997, прямо включено сюда посредством ссылки во всей его полноте. Противомикробные поверхностно-активные вещества могут быть анионными, катионными, неионными или амфотерными. Примеры противомикробных анионных поверхностно-активных веществ включают додецилсульфат натрия (лаурилсульфат натрия), додециламинопропионат натрия, рициноолеат натрия, желчные кислоты, алкиларилсульфонаты, Grillosan DS7911, динатрия ундециленовой кислоты моноэтаноламидосульфосукцинат, но не ограничиваются ими. Примеры противомикробных катионных поверхностно-активных веществ включают четвертичные аммонийные соединения, аминимиды и хлоргексидиновые соединения, но не ограничиваются ими. Примеры противомикробных неионных поверхностно-активных веществ включают моноэфиры жирных кислот, полиэтиленгликомоноэфиры алкилдигидроксибензойных кислот, производные глюкозамина и диэтаноламиды М-лауроил дипептидов, но не ограничиваются ими. Примеры противомикробных амфотерных поверхностно-активных веществ включают алкилбетаины, алкиламидопропилбетаины, алкиламинопропионаты, алкилиминодипропионаты и алкилимидазолины, но не ограничиваются ими.
Репрезентативные противогрибковые препараты включают полиены (например натамицин, римоцидин, филипин, нистатин, амфотерицин В, кандицин); имидазолы (например миконазол, кетоконазол, клотримазол, эконазол, бифоназол, бутоконазол, фентиконазол, изоконазол, оксиконазол, сертаконазол, сульконазол, тиоконазол); триазолы (например флуконазол, итраконазол, изавуконазол, равуконазол, посаконазол, вориконазол, терконазол); аллиламины (например тербинафин, аморолфин, нафтифин, бутенафин); и эхинокандины (например анидулафунгин, каспофунгин, микафунгин), но не ограничиваются ими.
Репрезентативные противовирусные препараты включают, но не ограничиваются следующими: абакавир, ацикловир, адефовир, амантадин, ампренавир, арбидол, атазанавир, атрипла, боцепревир, цидофовир, комбивир, дарунавир, делавирдин, диданозин, докозанол, эдоксудин, эфавиренз, эмтрицитабин, энфувиртид, энтекавир, фамцикловир, фомивирсен, фозампренавир, фоскарнет, фосфонет, ганцикловир, ибацитабин, имуновир, идоксуридин, имиквимод, индинавир, инозин, интерферон III типа, интерферон II типа, интерферон I типа, ламивудин, лопинавир, ловирид, маравирок, мороксидин, нелфинавир, невирапин, нексавир, оселтамивир, пенцикловир, перамивир, плеконарил, подофиллотоксин, ралтегравир, рибавирин, римантадин, ритонавир, саквинавир, ставудин, тенофовир, тенофовира дизопроксил, типранавир, трифлуридин, тризивир, тромантадин, трувада, валацикловир, валганцикловир, викривирок, видарабин, вирамидин, залцитабин, занамивир и зидовудин.
Дополнительный противомикробный агент можно с удобством применять до альгинатного олигомера и/или антибиотика, одновременно с ними, после них или между ними. Дополнительный противомикробный агент с удобством применяют по существу в то же самое время, что и альгинатный олигомер и/или антибиотик или после них. Например, дополнительный противомикробный агент применяют по меньшей мере через 1 час, предпочтительно по меньшей мере через 3 часа, более предпочтительно по меньшей мере через 5 и наиболее предпочтительно по меньшей мере через 6 часов после того как вводят альгинатный олигомер и/или антибиотик. В других воплощениях дополнительный противомикробный агент можно с удобством применять или вводить до альгинатного олигомера и/или антибиотика, например, по меньшей мере за 1 час, по меньшей мере за 3 часа, по меньшей мере за 6 часов до альгинатного олигомера и/или антибиотика. В этих воплощениях альгинатный олигомер и/или антибиотик можно применять или вводить с дополнительным применением дополнительного противомикробного агента или без него. Для оптимизации противомикробного эффекта дополнительного противомикробного агента его можно давать (например вводить или доставлять) неоднократно в моменты времени, подходящие для используемого агента. Специалист способен разработать подходящую схему дозировки или схему применения. При долговременных обработках альгинатный олигомер и/или антибиотик также можно использовать неоднократно. Альгинатный олигомер можно применять так же часто, как и антибиотик и/или дополнительный противомикробный агент, но типично он будет применяться реже. Требуемая частота будет зависеть от места локализации организма рода Acinetobacter, состава колонии и используемого противомикробного агента, и специалист способен оптимизировать схемы дозировки или схемы применения для оптимизации результатов.
В предпочтительном воплощении альгинатный олигомер и/или антибиотик можно использовать или применять после физического удаления или уменьшения (например хирургической обработки раны) колонии/популяции, содержащей акинетобактерии, вызывающие инфекцию в месте локализации, подвергающемся обработке. Данная популяция может находиться в биопленке или может не находиться в биопленке.
После удаления или попытки удаления колонии/популяции, содержащей акинетобактерии, участок может быть приведен в контакт с альгинатным олигомером на 0-24 часа, в частности 2-12 часов, более конкретно 4-8 часов, наиболее конкретно 5 и 7 часов, например, 6 часов. После этого можно применять антибиотик и, если это желательно, дополнительный противомикробный агент. Такой сценарий может быть желательным или особенно применимым в клинической практике. В случае ран, инфицированных акинетобактериями, продолжительность инкубации, для удобства, может быть продумана так, чтобы соответствовать спланированным заменам повязок на рану.
Физическое удаление колонии/популяции, содержащей акинетобактерии, может проводиться любыми подходящими хирургическими, механическими или химическими способами. С удобством, это может быть применение жидкости, геля, гель-золя, полутвердых композиций или газа, приложенного к колонии/популяции под давлением, обработка ультразвуком, лазером или абразивным средством. Композиция, используемая при удалении, сама по себе или в виде промывочного раствора до, во время или после, может с удобством содержать альгинатный олигомер и/или антибиотик.
Соответственно, в одном конкретном воплощении предложена композиция для санации раневой поверхности, например раствор для ран, содержащий альгинатный олигомер, в частности любой альгинатный олигомер, как здесь определено, и/или антибиотик, например, макролидный антибиотик, в частности любой макролидный антибиотик как здесь определено (например макролид, предпочтительно выбранный из азитромицина, кларитромицина, диритромицина, эритромицина, рокситромицина или спирамицина), для применения в обработках и способах по изобретению. Такая композиция для санации раневой поверхности типично будет представлять собой стерильный раствор, в частности водный стерильный раствор или стерильный раствор на основе масла, и может дополнительно содержать протеолитические ферменты (например коллагеназу, трипсин, пепсин, эластазу), абразивную твердую фазу (например коллоидный диоксид кремния, измельченная пемза, измельченные растительные оболочки (shell) или раковины (shell) животных.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или в сочетании с иммуностимулирующими агентами также может быть полезным в применении способов по изобретению в клинической ситуации. Эти иммуностимулирующие агенты можно с удобством использовать в моменты времени, соответствующие моментам времени, описанным выше в связи с антимикробными агентами и возможно можно использовать в комбинации с альгинатным олигомером и/или антибиотиком, и/или дополнительным противомикробным агентом. Подходящие иммуностимулирующие агенты включают цитокины, например, TNF (фактор некроза опухоли), IL-1 (интерлейкин-1), IL-6, IL-8 и иммуностимулирующие альгинаты, такие как альгинаты с высоким содержанием М, как описано, например, в US 5169840, WO 91/11205 и WO 03/045402, которые прямо включены сюда посредством ссылки во всей их полноте, но включая любой альгинат с иммуностимулирующими свойствами, но не ограничиваются ими.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или сочетании с факторами роста, например, PDGF (тромбоцитарный фактор роста), FGF (фактор роста фибробластов), EGF (эпидермальный фактор роста), TGF (трансформирующий фактор роста), hGF (фактор роста гепатоцитов) и ферментами, также может быть полезным в медицинских применениях по изобретению. Репрезентативные примеры подходящих ферментов включают, протеазы, например, сериновые протеазы, металлопротеиназы и цистеиновые протеазы (примеры этих типов протеаз перечислены в ЕР0590746, полное содержание которой включено сюда посредством ссылки); нуклеазы, например, ДНКазы I и II, РНКазы А, Н, I, II, III, P, PhyM, R; липазы и ферменты, способные к деградации полисахаридов, но не ограничиваются ими.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или сочетании с физиологически приемлемым агентом, снижающим вязкость слизи, также может быть полезным, например, с ферментом, расщепляющим нуклеиновую кислоту (например ДНКазой, такой как ДНКаза I), гельзолином, тиол-восстанавливающим агентом, ацетилцистеином, хлоридом натрия, незаряженным низкомолекулярным полисахаридом (например декстраном), аргинином (или другими предшественниками оксида азота или стимуляторами синтеза оксида азота) или анионной полиаминокислотой (например полиаспарагиновой кислотой или полиглутаминовой кислотой). Конкретными муколитиками, заслуживающими внимания, являются амброксол, ромгексин, карбоцистеин, домиодол, эпразинон, эрдостеин, летостеин, месна, нелтенексин, собрерол, степронин, тиопронин.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или сочетании с альфа-блокаторами также может быть полезным в медицинских применениях по изобретению, особенно в лечении хронического бактериального простатита. Репрезентативные примеры подходящих альфа-блокаторов включают селективные блокаторы альфа-1 (например доксазозин, дилодозин, празозин, тамсулозин, алфузозин, теразозин) и неселективные адренергические блокаторы (например феноксибензамин, фентоламин), но не ограничиваются ими.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или сочетании с бронходилататорами также может быть полезным в медицинских применениях по изобретению, в лечении респираторных заболеваний, особенно ассоциированных с организмами рода Acinetobacter (которые могут включать COPD, COAD, СОАР, пневмонию, муковисцидоз, эмфизему и астму). Репрезентативные примеры подходящих бронходилататоров включают β2-агонисты (например пирбутерол, эпинефрин, сальбутамол, сальметерол, левосальбутамол, кленбутерол), антихолинергетики (например ипратропий, окситропий, тиотропий) и теофиллин, но не ограничиваются ими.
Применение альгинатных олигомеров и антибиотика в комбинации или сочетании с кортикостероидами также может быть полезным в медицинских применениях по изобретению, в лечении респираторных заболеваний, особенно ассоциированных с организмами рода Acinetobacter (которые могут включать COPD, COAD, СОАР, пневмонию, муковисцидоз, эмфизему и астму). Репрезентативные примеры подходящих кортикостероидов включают преднизон, флунизолид, триамцинолон, флутиказон, будесонид, мометазон, беклометазон, амцинонид, будесонид, десонид, флуоцинонид, флуоцинолон, галцинонид, гидрокортизон, кортизон, тиксокортол, преднизолон, метилпреднизолон, преднизон, бетаметазон, дексаметазон, флуокортолон, аклометазон, предникарбат, клобетазон, клобетазол и флупредниден, но не ограничиваются ими.
Альгинатные олигомеры и антибиотик возможно можно использовать с любым другим терапевтически активным агентом, который может быть желательно использовать, например, с противомикробным агентом, противовоспалительным агентом (например противовоспалительным стероидом), иммуностимулирующим агентом, агентом, снижающим вязкость слизи, ингибитором роста, или ферментом, или альфа-блокатором, бронходилататором или кортикостероидом. Комбинированное применение альгинатного олигомера и антибиотика с дополнительным терапевтически активным агентом (например противомикробным или противовоспалительным агентом, иммуностимулирующим агентом, агентом, снижающим вязкость слизи, ингибитором роста или ферментом, или альфа-блокатором, бронходилататором или кортикостероидом) может улучшать клинические эффекты активного агента, и это может, полезным образом, сделать возможным снижение дозы (например обычной или нормальной дозы) дополнительного терапевтически активного агента, например, его можно использовать в его нормальной или обычной дозе, или в меньшей дозе, например, в дозе вплоть до 50% (или 50%) от его нормальной дозы.
В случае медицинского применения альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению можно вводить субъекту в любой удобной форме или любым удобным способом, например, местным, пероральным, парентеральным, энтеральным, парентеральным путями или посредством ингаляции. Предпочтительно альгинат и антибиотики будут вводить местным, пероральным или парентеральным путями или посредством ингаляции. Нет необходимости в том, чтобы альгинатные олигомеры и антибиотики находились в той же самой композиции, и нет необходимости в том, чтобы их вводили посредством того же самого пути. В некоторых примерах будет предпочтительно, чтобы их не вводили посредством того же самого пути.
Специалист сможет приготовить альгинатные олигомеры и антибиотики по изобретению в виде фармацевтических композиций, которые адаптированы для этих путей введения согласно любому из традиционных способов, известных в данной области и широко описанных в литературе.
Согласно настоящему изобретению, следовательно, также предложена фармацевтическая композиция для применения в любом из вышеописанных способов или применений, включающих альгинатный олигомер, как здесь определено, вместе с по меньшей мере одним фармацевтически приемлемым носителем, разбавителем или эксципиентом. Данная композиция также может содержать антибиотик, как здесь определено.
Согласно настоящему изобретению, следовательно, также предложена фармацевтическая композиция для применения в любом из вышеупомянутых способов или применений, включающих антибиотик, например, макролидный антибиотик, как здесь определено, вместе с по меньшей мере одним фармацевтически приемлемым носителем, разбавителем или эксципиентом. Данная композиция также может содержать альгинатный олигомер, как здесь определено.
Активный ингредиент может быть включен, возможно вместе с другими активными агентами, с одним или более чем одним традиционным носителем, разбавителем и/или эксципиентом с получением традиционных галеновых препаратов, таких как таблетки, пилюли, порошки (например ингалируемые порошки), пастилки, саше, облатки, эликсиры, суспензии, эмульсии, растворы, сиропы, аэрозоли (в виде твердого вещества или в жидкой среде), спреи (например назальные спреи), композиции для применения в небулайзерах, мази, мягкие и твердые желатиновые капсулы, суппозитории, стерильные инъецируемые растворы, стерильные упакованные порошки и тому подобное. Стерильные ингалируемые композиции заслуживают особого внимания для применения в лечении респираторных заболеваний, ассоциированных с организмами рода Acinetobacter (которые могут включать COPD, COAD, СОАР, пневмонию, муковисцидоз, эмфизему и астму).
Примерами подходящих носителей, эксципиентов и разбавителей являются лактоза, декстроза, сахароза, сорбит, маннит, крахмалы, аравийская камедь, фосфат кальция, инертные альгинаты, трагакант, желатин, силикат кальция, микрокристаллическая целлюлоза, поливинилпирролидон, целлюлоза, водный сироп, вода, вода/этанол, вода/гликоль, вода/полиэтилен, гипертоническая соленая вода, гликоль, пропиленгликоль, метилцеллюлоза, метилгидроксибензоаты, пропилгидроксибензоаты, тальк, стеарат магния, минеральное масло или жирные вещества, такие как твердый жир или их подходящие смеси. Эксципиентами и разбавителями, заслуживающими внимания, являются маннит и гипертоническая соленая вода (солевой раствор).
Композиции могут дополнительно включать смазывающие агенты, увлажнители, эмульгаторы, суспендирующие агенты, консерванты, подсластители, ароматизаторы и тому подобное.
Как обсуждалось выше, альгинатные олигомеры и антибиотики, предложенные для применения согласно изобретению, можно использовать в комбинации с другими терапевтическими агентами, например, подлежащими введению вместе, в одном фармацевтическом препарате или композиции, или раздельно (то есть для раздельного, последовательного или одновременного введения). Таким образом, альгинатные олигомеры и/или антибиотики по изобретению можно объединять с дополнительным терапевтически активным агентом, например, в фармацевтическом наборе или в виде комбинированного («комбинация») продукта.
Таким образом, согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложен продукт, содержащий альгинатный олигомер и/или антибиотик, например, макролидный антибиотик, как здесь определено, и дополнительный активный агент в виде комбинированного препарата для раздельного, одновременного или последовательного применения (например применения в отношении организма рода Acinetobacter и/или введения субъекту или в место локализации) для ингибирования роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter, борьбы с акинетобактериальной контаминацией участка, борьбы с популяцией организмов рода Acinetobacter и, в особенности, лечения акинетобактериальной инфекции у субъекта.
В фармацевтические композиции могут быть включены дополнительные терапевтически активные агенты, как обсуждалось выше в связи с комбинированными терапиями, описанными выше.
Согласно изобретению также предложены продукты (например фармацевтический набор или объединенный («комбинация») продукт) или композиции (например фармацевтическая композиция), где продукт или композиция содержит альгинатный олигомер, как здесь определено, и антибиотик, например, выбранный из группы, состоящей из следующих: азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, тролеандомицин, азтреонам, имипенем, меропенем, эртапенем, дорипенем, панипенем/бетамипрон, биапенем, PZ-601, цефиксим, цефдинир, цефдиторен, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриаксон, цефепим, демеклоциклин, доксициклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин, бацитрацин, колистин, полимиксин В, ципрофлоксацин, эноксацин, гатифлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, моксифлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин и тровафлоксацин. Предпочтительно антибиотик выбран из группы, состоящей из цефтазидима, имипенема/циластатина, меропенема, азтреонама, окситетрациклина, колистина, азитромицина и ципрофлоксацина, предпочтительно он представляет собой азитромицин. Например, антибиотик может быть выбран из следующих: амикацин, гентамицин, канамицин, неомицин, нетилмицин, стрептомицин, тобрамицин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, телитромицин, карбомицин А, джозамицин, китазамицин, мидекамицин, олеандомицин, спирамицин, тилозин, тролеандомицин, азтреонам, имипенем, меропенем, эртапенем, дорипенем, панипенем/бетамипрон, биапенем, PZ-601, цефиксим, цефдинир, цефдиторен, цефоперазон, цефотаксим, цефподоксим, цефтазидим, цефтибутен, цефтизоксим, цефтриаксон, цефепим, демеклоциклин, доксициклин, миноциклин, окситетрациклин, тетрациклин, бацитрацин, колистин, полимиксин В, ципрофлоксацин, эноксацин, гатифлоксацин, левофлоксацин, ломефлоксацин, моксифлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин и тровафлоксацин. В частности антибиотик может быть выбран из следующих:
цефтазидим, имипенем/циластатин, меропенем, азтреонам, окситетрациклин, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин, и особенно предпочтительно, чтобы антибиотик был выбран из следующих: цефтазидим, имипенем/циластатин, меропенем, азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин. Более предпочтительно антибиотик выбран из следующих: азтреонам, азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, спирамицин и ципрофлоксацин. В других воплощениях используемым антибиотиком не является тобрамицин, амикацин и/или колистин. В других воплощениях используемым антибиотиком не является аминогликозид или полипептидный антибиотик. В других воплощениях используемым антибиотиком не является антибиотик, который имеет положительный заряд при условиях, в которых он будет использоваться с альгинатным олигомером, например, антибиотики по меньшей мере с 3, например, по меньшей мере 4, 5, 6 или 7 амино (-NH2) группами.
В предпочтительных воплощениях продукт или композиция содержит альгинатный олигомер, как здесь определено, и макролидный антибиотик, например, выбранный из группы, состоящей из следующих: азитромицин, кларитромицин, диритромицин, эритромицин, рокситромицин, телитромицин, карбомицин А, джозамицин, китазамицин, мидекамицин, олеандомицин, спирамицин, тролеандомицин, тилозин. Предпочтительно макролидный антибиотик представляет собой макролид азалид, предпочтительно азитромицин.
Данные продукты и композиции конкретно рассматриваются для применения в способах по изобретению. Продукты и композиции могут быть фармацевтическими или нефармацевтическими. Следовательно, продукты и композиции согласно данному аспекту изобретения можно использовать в любом из способов по изобретению.
Также рассматривается применение альгинатных олигомеров, как здесь определено, для изготовления таких фармацевтических продуктов и фармацевтических композиций для применения в медицинских способах по изобретению.
Также могут быть включены дополнительные активные агенты. Приведенное выше и следующее обсуждение дополнительных активных агентов и эксципиентов и тому подобного непосредственно применимо во всей его полноте к данному аспекту изобретения.
В некоторых примерах может быть полезным введение альгинатных олигомеров и/или антибиотиков, как здесь определено, животным, например, для стимуляции прибавки в весе/роста. Введение может быть выполнено в форме фармацевтических композиций, описанных выше, но альгинатные олигомеры и/или антибиотики, как здесь определено, можно с удобством использовать как традиционную кормовую добавку, то есть продукт, который добавляют в корм животных в маленьких, не имеющих значения для питания количествах. Применение кормовых добавок в кормах для животных является общепринятым, и для специалиста будет совершенно обычным определить и использовать подходящие количества альгинатов по изобретению для достижения желательных эффектов, например, прибавки в весе/роста.
Относительное содержание альгинатного олигомера и антибиотика может варьировать, в зависимости от требующейся дозировки и схемы дозировки, которой следуют, и это будет зависеть от субъекта, подлежащего лечению и места локализации и особенностей акинетобактерии и/или составных элементов акинетобактериального загрязнения или популяции, содержащей акинетобактерии. Предпочтительно композиция будет содержать количество альгинатного олигомера, которое будет обеспечивать измеримое увеличение эффективности антибиотика для ингибирования роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter, например, количество альгинатного олигомера, которое по меньшей мере удвоит, по меньшей мере учетверит, по меньшей мере увеличит в восемь раз, по меньшей мере увеличит в шестнадцать раз или по меньшей мере увеличит в тридцать два раза эффективность макролидного антибиотика для ингибирования роста и/или жизнеспособности организмов рода Acinetobacter. Иначе говоря, композиция будет содержать количество альгинатного олигомера и количество антибиотика, которое будет обеспечивать измеримое лечение инфекции, которая является мишенью.
Предпочтительно композиция или продукт будут содержать достаточно альгинатного олигомера для того, чтобы при введении субъекту или нанесении на участок местная концентрация олигомера составляла по меньшей мере 2%, предпочтительно по меньшей мере 4%, 6% или 8% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 10% (масс./об.). Антибиотик предпочтительно будет присутствовать в количестве, которое является достаточным для обеспечения местной концентрации по меньшей мере 0,03125 мкг/мл, предпочтительно по меньшей мере 0,0625; 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 или 4096 мкг/мл. Специалисту будет известно, что количества альгинатного олигомера и/или антибиотика могут быть снижены, если следуют схеме многократного дозирования, или увеличены для минимизации числа введений или нанесений.
Композиции и продукты согласно данному аспекту типично будут содержать от 1% до 99%, от 5% до 95%, от 10% до 90% или от 25% до 75% альгинатного олигомера и от 1% до 99%, от 5% до 95%, от 10% до 90% или от 25% до 75% макролидного антибиотика, причем допускается наличие других ингредиентов.
th
th
Формы, вводимые парентерально, например, внутривенные растворы, должны быть стерильными и не содержащими физиологически неприемлемых агентов и должны иметь низкую осмолярность для минимизации раздражения или других вредных эффектов при введении, и, таким образом, растворы предпочтительно должны быть изотоническими или слегка гипертоническими, например, гипертоническая соленая вода (солевой раствор). Подходящие носители включают водные носители, традиционно используемые для введения парентеральных растворов, такие как инъекционный раствор хлорида натрия, инъекционный раствор Рингера, инъекционный раствор декстрозы, инъекционный раствор декстрозы и хлорида натрия, инъекционный раствор Рингера с лактатом и другие растворы, такие как растворы, описанные в Remington's Pharmaceutical Sciences, 15 ed., Easton: Mack Publishing Co., pp.1405-1412 и 1461-1487 (1975) и The National Formulary XIV, 14 ed. Washington:
American Pharmaceutical Association (1975). Растворы могут содержать консерванты, противомикробные агенты, буферы и антиоксиданты, традиционно используемые в парентеральных растворах, эксципиенты и другие добавки, которые совместимы с биополимерами и которые не будут препятствовать изготовлению, хранению или применению продуктов.
Для местного введения альгинатный олигомер и/или антибиотик можно включать в кремы, мази, гели, трансдермальные пластыри и тому подобное. Альгинатные олигомеры и/или антибиотик также можно включать в медицинские перевязочные материалы, например, материалы для перевязывания ран, например, тканые (например ткань) перевязочные материалы и нетканые перевязочные материалы (например гели или перевязочные материалы с гелевым компонентом). Применение альгинатных полимеров в перевязочных материалах известно, и такие перевязочные материалы или даже любые перевязочные материалы могут дополнительно включать альгинатные олигомеры по изобретению.
Соответственно, в дополнительном конкретном воплощении согласно изобретению дополнительно предложен перевязочный материал на рану, содержащий альгинатный олигомер (который может быть любым альгинатным олигомером, как здесь определено) и/или антибиотик, например, макролидный антибиотик (который может быть любым антибиотиком или макролидным антибиотиком, как здесь определено) для применения, там где это уместно, в обработках и способах по изобретению.
Дополнительные местные системы, которые рассматриваются как подходящие, представляют собой системы доставки лекарственного средства in situ, например, гели, где твердые, полутвердые, аморфные или жидкокристаллические гелевые матриксы формируются in situ и которые могут содержать альгинатный олигомер и/или антибиотик. Такие матриксы можно с удобством конструировать для контроля высвобождения альгинатного олигомера и/или антибиотика из матрикса, например, высвобождение может быть отложенным и/или замедленным на протяжении выбранного периода времени. Такие системы могут образовать гели только при контакте с биологическими тканями или жидкостями. Типично гели являются биоадгезивными. Доставка в любой участок организма, которая может сохранять или быть адаптированной для сохранения предгелевой (pre-gel) композиции, может быть направлена такой методикой доставки. Такие системы описаны в WO 2005/023176.
Для нанесения на поверхности рта (oral), щечные (buccal) и зубные поверхности специально упоминаются зубные пасты, зубные гели, зубные пены и полоскания для рта. Таким образом, в одном конкретном аспекте включенной является композиция для ухода за полостью рта или гигиены полости рта, содержащая альгинатный олигомер и антибиотик (который может быть любым альгинатным олигомером или антибиотиком, как здесь определено), в частности полоскание для рта, зубная паста, зубной гель или зубная пена для применения, когда это уместно, в обработках и способах по изобретению.
Ингалируемые композиции также заслуживают внимания. Приготовление в виде препарата композиций, подходящих для ингаляции, является рутинным для специалиста и в течение длительного времени было стандартной практикой при лечении респираторных заболеваний. Ингалируемые композиции, например, могут принимать форму ингалируемых порошков, растворов или суспензий. Специалист сможет выбрать тип системы доставки наиболее подходящий для его потребностей и сможет приготовить подходящие препараты альгинатов и/или антибиотиков по изобретению для применения в данной системе. Распыляемые растворы, не содержащие пропеллент, и Ингалируемые порошковые композиции являются особенно предпочтительными.
Как отмечалось выше, предпочтительная композиция по изобретению представляет собой композицию для санации раневой полости, которую используют в способе санации раневой полости для удаления колонии или популяции организмов рода Acinetobacter, например, из ткани. Типично такая композиция будет жидкой, но могут быть использованы композиции в виде гелей, гель-золей или полутвердые композиции. Композиция может быть использована для очищения раны от колонии/популяции (например путем нанесения на ткань под давлением) и/или может использоваться для промывания ткани до, во время и/или после санации раневой полости посредством других способов, таких как хирургические, механические или химические процессы. Специалист легко сможет приготовить в виде препарата композиции для санации раневой полости согласно изобретению.
В случае организмов рода Acinetobacter на неживой поверхности или в неживом материале альгинатный олигомер и/или антибиотик можно наносить на поверхность или материал, подлежащий обработке, в любой удобной композиции или препарате или посредством любого удобного способа. Таким образом, альгинатный олигомер и/или антибиотик могут находиться в жидкой, гелевой, гель-золевой, полутвердой или твердой форме (например растворы, суспензии, гомогенаты, эмульсии, пасты, порошки, аэрозоли, парообразные вещества). Типично композиции для обработки таких неживых поверхностей или материалов не будут фармацевтически приемлемыми композициями. Выбор формы композиции будет продиктован особенностями организма рода Acinetobacter на поверхности или в материале и местом локализации поверхности или материала. Например, если местом локализации является жидкая линия, может быть удобным применение жидкой композиции. Также может быть предпочтительным применение композиции, которая сохраняется на поверхности или в части жидкой линии, подлежащей обработке, но которая не будет вымываться в жидкость при нормальном применении, например, адгезивного геля. Специалист легко сможет приготовить подходящие композиции на основе его обычных общих знаний. Например, альгинатный олигомер и/или антибиотик можно добавлять в композицию краски и наносить на поверхность, подлежащую обработке, например, на корпус судна или другую часть конструкции судна, которая подвергается действию воды, или на здание или любую его часть, резервуар (например резервуар для хранения или переработки) или, фактически, на любую часть любой промышленной установки. Такие композиции также могут с удобством содержать дополнительный противомикробный агент, как описано выше, например, антибиотик, хлорсодержащий отбеливатель, TCP, этанол, Virkon™, повидон-йод, соединения серебра, противомикробные поверхностно-активные вещества и т.д. Так как композиции не обязательно должны быть фармацевтически приемлемыми, можно использовать более жесткие противомикробные средства, с учетом соображений относительно повреждения поверхности, загрязнения окружающей среды, безопасности пользователя, загрязнения обработанной поверхности и взаимодействия с другими компонентами композиции.
Композиции по изобретению можно готовить в виде препаратов так, чтобы обеспечивать быстрое, длительное или замедленное высвобождение активного ингредиента после введения субъекту/на поверхность путем применения процедур, хорошо известных в данной области. Адгезивные композиции также являются предпочтительными. Адгезивные композиции, с длительным и/или замедленным высвобождением могут быть особенно удобными.
В дополнительном аспекте изобретения предложены продукты, чувствительные к загрязнению/колонизации организмами рода Acinetobacter, чувствительные поверхности которых были предварительно обработаны альгинатным олигомером и/или антибиотиком, например, макролидным антибиотиком, как здесь определено.
Под термином «предварительно обработанный» подразумевается то, что чувствительную поверхность подвергают воздействию альгинатного олигомера и/или антибиотика перед воздействием организма рода Acinetobacter, и что альгинатный олигомер и/или антибиотик сохраняются на поверхности в течение времени, достаточного для предотвращения загрязнения/колонизации организмом рода Acinetobacter в течение значительного промежутка времени. Предпочтительно альгинатный олигомер и/или антибиотик будут сохраняться по существу в течение срока службы поверхности, например, предварительная обработка приводит по существу к перманентному покрытию из альгинатного олигомера и/или антибиотика. Таким образом, предварительно обработанная поверхность/продукт представляет собой поверхность/продукт, на которую наносят альгинатный олигомер и/или антибиотик, и на которой он сохраняется. Такой продукт/поверхность может быть покрытым продуктом/поверхностью.
Неограничивающие примеры продуктов и поверхностей, чувствительных к акинетобактериальному загрязнению/колонизации организмами рода Acinetobacter, описаны выше. Можно специально упомянуть медицинские и хирургических устройства (например эндотрахеальные или трахеостомические трубки) и оборудование для переработки, хранения или дозирования пищи или напитков.
Предварительная обработка может быть достигнута любым традиционным способом, например, любой формой нанесения альгинатного олигомера и антибиотика на поверхность, а именно покрытием поверхности, например, сушкой распылением, покрытием полимером с полимером, включающим альгинатный олигомер и/или антибиотик, и покраской, глянцеванием или лакировкой композициями краски, глянцевого покрытия или лака, содержащими альгинатный олигомер и/или антибиотик. Такая «покрывающая» композиция (например краска, глянцевое покрытие или лак), содержащая альгинатный олигомер и/или антибиотик, представляет собой дополнительный аспект настоящего изобретения. Альтернативно, альгинатный олигомер и антибиотик могут быть включены в материал, из которого изготавливают объект или его чувствительные части. Этот подход походит дляобъектов или их составных частей, изготовленных из полимеров, таких как пластмассы и силиконы, например, для медицинских и хирургических устройств, описанных выше. Это может включать любой вид линии, включая катетеры (например центральные венозные и мочевые катетеры), протезные устройства, например, сердечные клапаны, искусственные суставы, искусственные зубы, зубные коронки, защитные прокладки на обнаженную пульпу зуба и импланты мягких тканей (например импланты груди, ягодиц и губ). Включенным является любой вид имплантируемого (или «находящегося в организме») медицинского устройства (например стенты, внутриматочные устройства, пейсмейкеры, интубационные трубки (например эндотрахеальные или трахеостомические трубки), протезы или протезные устройства, линии или катетеры). Дополнительные продукты включают оборудование или поверхности для переработки, хранения, дозирования или приготовления пищи, резервуары, конвейеры, полы, водоотводы, холодильники, морозильники, поверхности оборудования, стенки, вентили, ремни, трубы, каналы установок для кондиционирования воздуха, холодильные установки, линии дозирования пищевых продуктов или напитков, теплообменники, корпуса судов или любые части конструкции судна, которые подвергаются действию воды, линии подачи воды в стоматологические установки, трубопроводы установок для бурения нефти, контактные линзы и контейнеры для хранения.
Изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на следующие неограничивающие Примеры.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Эффект альгинатных олигомеров с G-фрагментами (G-fragment alginate oligomers) на минимальные ингибирующие концентрации цефтазидима (Цф) или ципрофлоксацина (Цпр) в комбинации с разными концентрациями азитромицина (Аз).
Бактериальные штаммы:
Acinetobacter baumannii со множественной лекарственной устойчивостью, выделенный из источника в Ливии.
Staphylococcus aureus NCTC 6571 MIC CONTROL STRAIN (Oxford Staph.)
Химические соединения и бактериальные среды:
После извлечения из места хранения при -80°С бактериальные колонии выращивали на кровяном агаре с 5% овечьей крови и использовали для инокуляции триптоновой соевой питательной среды (TSB) для роста в течение ночи. Антибиотики разводили в питательной среде Мюллера-Хинтона с откорректированным уровнем катионов (САМНВ) или в САМНВ с G-фрагментами (Oligo CF-5/20 90-95% остатков G) в концентрации 2%, 6% или 10%. Антибиотики фармацевтического качества приобретали у Sigma-Aldrich. OligoG CF-5/20 G-фрагменты были предоставлены Algipharma.
th
Анализ минимальной ингибируюшей концентрации (Joraensen et al.. Manual of Clinical Microbiology, 7 ed. Washington, D.C: American Society for Microbiology, 1999: 1526-43):
Бактериальные культуры, выращенные в течение ночи, как описано выше, разводили в стерильной воде, пока ОП625 (оптическая плотность при длине волны 625 нм) не достигала 0,08-0,10 с подтверждением того, что плотность клеток была эквивалентной 0,5 стандарта по Мак-Фарланду.
-1
-1
Двухкратные последовательные разведения ципрофлоксацина и двухкратные последовательные разведения цефтазидима готовили в САМНВ или САМНВ, дополненными азитромицином в концентрации либо 4 мкг/мл, либо 8 мкг/мл и G-фрагментами (Oligo CF-5/20 90-95% остатков G) в концентрации 0%, 2%, 6% или 10%, и помещали в двойной повторности в лунки плоскодонных 96-луночных планшетов для микротитрования (100 мкл в каждую лунку). Цефтазидим использовали в концентрации 0-1024 мкг/мл, и ципрофлоксацин использовали в концентрации 0-256 мкг\мл.
Бактериальные культуры с плотностью клеток, соответствующей 0,5 стандарта по Мак-Фарланду, разводили в десять раз в САМНВ и 5 мкл добавляли в планшеты для микротитрования, содержащие последовательные разведения антибиотиков. Планшеты заворачивали в парафильм и инкубировали при 37°С в течение 16-20 часов. Значения MIC для каждого антибиотика определяли как наименьшую концентрацию, при которой не было видимого роста. Результаты показаны в Таблице 1.
Эти данные показывают, что рост данного штамма Acinetobacter baumannii может быть полностью ингибирован комбинацией 4 мкг/мл азитромицина и 2% или более G-фрагментов. В отсутствие G-фрагментов азитромицин в концентрации 4 мкг/мл и 8 мкг/мл не был способен ингибировать рост, и ингибирование достигалось лишь добавлением дополнительного антибиотика (цефтазидима или ципрофлоксацина).
Можно заключить, что альгинатные олигомеры (например G-фрагменты) увеличивают эффективность азитромицина против Acinetobacter baumannii, и в частности альгинатные олигомеры (например G-фрагменты) увеличивают эффективность азитромицина в ингибировании роста Acinetobacter baumannii. Следовательно, предсказывается, что применение азитромицина вместе с альгинатными олигомерами (например G-фрагментами) составляет высокоэффективное лечение акинетобактериальных инфекций и загрязнения.
Пример 2
Исследование из Примера 1 повторяли с использованием азитромицина в концентрации 1 или 2 мкг/мл и на MDR-штамме Pseudomonas aeruginosa. Результаты показаны в Таблице 2.
Показывает возрастающие значения МIС с увеличением концентрации G-фрагмента.
Показывает уменьшающиеся значения МIС с увеличением концентрации G-фрагмента.
Эти данные показывают, что OligoCF-5/20 значительно снижает значения МIС для ципрофлоксацина и цефтазидима в организме рода Acinetobacter, хотя существует некоторое снижение значений МIС, наблюдаемое в организме рода Pseudomonas. Как обсуждалось в Примере 1, почти во всех экспериментах с использованием более высоких уровней азитромицина (то есть 8 или 4 мкг/мл) присутствие OligoCF-5/20 приводило к полному ингибированию роста акинетобактерий без добавления ципрофлоксацина или цефтазидима, и, таким образом, можно видеть, что OligoCF-5/20 также значительно снижает величину MIC для азитромицина в организме рода Acinetobacter.
Пример 3
Эффект альгинатных олигомеров с G-фрагментами на минимальные ингибиторные концентрации разных антибиотиков и штаммы акинетобактерий.
Анализы МIС, как описано в Примере 1, проводили с использованием следующих штаммов акинетобактерий, антибиотиков и концентраций OligoCF-5/20, как описано в Таблицах 3 и 4.
Штаммы, не имеющие множественной лекарственной устойчивости (поп-MDR)
- V19* 7789 Acinetobacter baumannii
- V20* 8065 Acinetobacter Iwoffii MDR-штаммы
- V4* Acinetobacter baumannii MDR ACS (Ливия)
- V9* Acinetobacter baumannii (Египет)
- V10* Acinetobacter Iwoffii (Египет)
- V22* Acinetobacter Iwoffii 6056
Дополнительные анализы MIC проводили с разными штаммами и антибиотиками, перечисленными в Таблице 4, используя следующий протокол.
Альгинаты с G-блоками (OligoG CF-5/20) растворяли в питательной среде Мюллера-Хинтона (Lab M limited, питательная среда Мюллера-Хинтона LAB114) в концентрациях, в 1,25 раза превышающих желательные концентрации в анализах (2, 6 и 10%). Антибиотики растворяли в питательной среде Мюллера-Хинтона и в питательной среде Мюллера-Хинтона с альгинатом с G-блоками в концентрации, в 1,25 раза превышающей наиболее высокие желательные концентрации в анализах. Антибиотики фармацевтического качества покупали у Sigma-Aldrich. G-фрагменты OligoG CF-5/20 были предоставлены Algipharma AS, Норвегия.
Двухкратные последовательные разведения антибиотиков делали в среде Мюллера-Хинтона с разными концентрациями альгината с G-блоками, и растворы помещали в четыре параллельные лунки в 384-луночных микропланшетах Nunc (30 мкл на лунку в микропланшетах Nunc 242757). На каждом микропланшете в качестве контроля роста включали группу из 8 лунок без добавки антибиотиков для каждой концентрации G-блоков.
Для всех штаммов замороженные исходные культуры делали из культур, выращенных в течение ночи в питательной среде TSB, путем добавления глицерина до 15% концентрации перед заморозкой при -80°С. В день анализа культуры, выращенные в течение ночи в TSB (6 мл в 50 мл пробирке с наклоном 45 градусов, 200 об./мин, амплитуда 2,5 см, 37°С), разводили в TSB пока ОП600 не достигала 0,10, и дополнительно разводили в питательной среде Мюллера-Хинтона 1:40. В каждую лунку в 384-луночных планшетах для анализа инокулировали 7,5 мкл разведенной культуры. Микропланшеты помещали в пластиковые коробки и инкубировали при 37°С. Оптическую плотность при 600 нм в микролунках измеряли приблизительно после 18 часов инкубации, и относительный ростовой выход в каждой лунке рассчитывали на основе роста в контрольных группах. Значение MIC устанавливали по наиболее высокой концентрации, дающей меньше, чем 30% роста во всех 4 параллельных лунках в пределах одних и тех же групп.Микропланшеты дополнительно инкубировали в течение 8 часов, и оптическую плотность в культурах измеряли еще один раз для подтверждения оценочных значений MIC.
В Таблице 4 представлена главная таблица основных данных, и вторая таблица, которая является представлением общего эффекта OligoCF-5/20 на значение MIC для каждой конкретной акинетобактерии и комбинации антибиотиков. Во второй таблице закрашенные темным ячейки представляют общее снижение значения MIC; заштрихованная ячейка представляет общее увеличение значения MIC; М показывает, что все значения MIC были больше, чем максимальная концентрация использованного антибиотика; L показывает, что все значения MIC были меньше, чем минимальная концентрация использованного антибиотика; NE указывает, что не наблюдалось влияния на значения MIC.
Данные, представленные в Таблицах 3 и 4, в общем, показывают, что увеличение концентраций OligoCF-5/20 (0-10%) снижает значения MIC для всех протестированных антибиотиков (азитромицина, эритромицина, рокситромицина, диритромицина, кларитромицина и спирамицина (макролиды), азтреонама (монобактам), цефтазидима (цефалоспорин), имипенема (карбапенем), меропенема (карбапенем), ципрофлоксацина (хинолон) и окситетрациклина (тетрациклин)) в одном или в другом штамме акинетобактерий. Почти в каждом случае, когда тестируемый штамм не был полностью чувствителен к тестируемому антибиотику (то есть ингибирование роста наблюдали при наименьшей концентрации протестированного антибиотика), наблюдали снижение значений МIС. В Таблице 4 штамм V9 показывает М (МIС были выше максимальных использованных концентраций антибиотика) при использовании азтреонама или цефтазидима. Однако в Таблице 3 эти антибиотики показывают снижение значений МIС по мере увеличения концентраций OligoCF-5/20 в штамме V9. Аналогично, в Таблице 4 штамм V19 показывает М (MIC превышали максимальную использованную концентрацию антибиотика) при использовании ципрофлоксацина или цефтазидима. Однако в Таблице 3 данные антибиотики показывают снижение значений MIC по мере увеличения концентраций OligoCF-5/20 в штамме V9. В Таблице 4 значения MIC имипенема в штамме V19 увеличивались посредством увеличения концентраций OligoCF-5/20. Однако увеличение концентраций OligoCF-5/20 не имело эффекта на значения MIC имипенема в этом штамме согласно данным Таблицы 3. В целом, эффективность окситетрациклина была наименее подвержена влиянию возрастающих концентраций OligoCF-5/20, однако, окситетрациклин все же показывал пониженные значения MIC в двух протестированных штаммах V10 (Таблица 3) и V4 (Таблица 4).
Эти данные подчеркивают способность альгинатных олигомеров усиливать эффективность антибиотиков против организмов рода Acinetobacter и, более конкретно, способность альгинатных олигомеров преодолевать устойчивость, которую данные бактерии могут иметь к антибиотикам.
Было обнаружено, что потенцирование MIC для штаммов акинетобактерий является наиболее выраженным с макролидами, но значительное снижение значений MIC также наблюдали с β-лактамами. Важно, что снижение значения MIC может быть таким, чтобы изменить фенотип от устойчивого до чувствительного.
Пример 4
Эффект альгинатных олигомеров с М-блоками на минимальные ингибирующие концентрации азтреонама, ципрофлоксацина, меропенема и азитромицина в двух штаммах акинетобактерий.
Исследование, описанное в Примере 1, повторяли со следующими штаммами Acinetobacter baumannii, антибиотиками и альгинатным олигомером с М-блоками вместо OligoG CF-5/20, как подробно описано в Таблице 5. Олигомер с М-блоками содержит 100% М с DPn от 15 до 18.
Показывает уменьшение значений MIC с увеличением концентрации G-фрагментов.
фрагментов.
Показывает увеличение значений MIC с увеличением концентрации G-
Результаты, продемонстрированные в Таблице 5, показывают, что олигомеры с М-блоками, подобно OligoG CF-5/20, также являются эффективными в снижении значений MIC для ряда разных антибиотиков (включая макролид) в MDR- и не MDR штаммах Acinetobacter baumannii.