DE3883252T2 - Örtliche wundheilmittel, die interleukin-1-proteine enthalten. - Google Patents

Örtliche wundheilmittel, die interleukin-1-proteine enthalten.

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DE3883252T2 DE89901413T DE3883252T DE3883252T2 DE 3883252 T2 DE3883252 T2 DE 3883252T2 DE 89901413 T DE89901413 T DE 89901413T DE 3883252 T DE3883252 T DE 3883252T DE 3883252 T2 DE3883252 T2 DE 3883252T2
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft topische, therapeutische Zusammensetzungen zur Beschleunigung der Wundheilung, die Säuger-IL-1-proteine umfassen.
  • Interleukin-1 (IL-1) gehört zu einer Familie von Polypeptiden, die von Makrophagen und bestimmten anderen Zelltypen als Antwort auf eine immunogene und traumatische Stimulierung sezerniert werden. IL-1-Proteine sind mit einem komplexen Spektrum biologischer Aktivitäten in Verbindung gebracht worden und scheinen eine primäre Rolle bei der Initiierung der Antwort des Wirtsorganismus auf Verletzung und Infektion zu spielen. IL-1 ist ein primäres, immunstimulierendes Signal, das zur Induktion der Thymozytenproliferation über die Induktion einer Interleukin-2-Freisetzung und zur Stimulierung der Proliferation und Reifung von B-Lymphozyten fähig ist. Zusätzlich ist IL-1 mit der Prostaglandin-Produktion, Entzündung und Fieberinduktion in Verbindung gebracht worden.
  • Eine Literaturübersicht betreffend IL-1 von Oppenheim et al. Immunol. Today 7:45 (1986) berichtet, daß "IL-1 vielfache Wirkungen auf Zellen, die bei einer Entzündung und bei Wundheilung involviert sind, ausübt". Wie durch die Offenbarungen der folgenden Referenzen gezeigt, ist bekannt, daß IL-1 die Proliferation von Fibroblasten stimuliert und Zellen, die bei der Entzündungsantwort involviert sind, anzieht.
  • Postlethwaite et al., J. Exp.Med 155:801 (1983) beschrieben Experimente, die zeigten, daß IL-1-ähnliche Moleküle dazu fähig waren, die Fibroblastenproliferation in vitro und auch die Freisetzung von Collagenase durch kultivierte Fibroblasten zu stimulieren.
  • Luger et al., J Immunol. 131:816 (1983), Sauder et al., J. Immunol. 132:828 (1984) und mehrere Artikel in Kluger et al.,Herausgeber, The Physiologic, Metabolic, and Immunologic Actions of Interleukin-1, (Alan R. Liss, Inc., New York, 1985); nachstehend als "Kluger Symposium" zitiert) beschreiben Faktoren,die von humanen, epidermalen Zellen abstammen, bezeichnet als Thymozyten-aktivierender Faktor aus epidermalen Zellen (epidermal cell thymocyte-activating factor; ETAF) und Leukozyten-Pyrogen (LP), und biochemisch ähnlich zu IL-1 zu sein scheinen. Diese Faktoren waren wirksam als chemische Lockstoffe für polymorphkernige (Polymorphonuklear; PMN) und einkernige Leukozyten (mononukleare Leukozyten; MNL). Da viele entzündliche Hauterscheinungen durch Infiltration von PMN und MNL in die Haut charakterisiert sind, nahmen die Autoren an, daß ETAF und möglicherweise IL-1 eine Rolle bei der Pathogenese entzündlicher Hautkrankheiten spielten. Gahring et al. fanden in einem weiteren Artikel, der in dem oben genannten Kluger Symposium veröffentlicht wurde, meßbare Mengen an ETAF im Strateum corneum, der äußersten Hautschicht, und spekulierten, daß das Vorhandensein des Faktors im Strateum corneum einen Mechanismus für die sofortige Ablagerung von ETAF in einer Wundstelle und die nachfolgende Induktion der Entzündung bereitstellte.
  • Byars et al., Fed. Proc. 43:462 (1984) fanden, daß Überstände von Kulturen aus Meerscheinchen - Makrophagen, die mit Muramyldipeptid (MDP) stimuliert worden waren, dazu fähig waren, die Proliferation von endothelialen Kapillarzellen zu induzieren. Jedoch zeigten die Autoren nicht, daß IL- 1 in den Kulturüberständen der mitogene Faktor war.
  • Bevilaqua et al., J. Exp.Med. 160:618 (1984) beschrieben Experimente, in denen gezeigt wurde, daß partiell gereinigte Il-1 Präparationen die Prokoagulant-Aktivität in Kulturen humaner endothelialer Gefäßzellen induzieren.
  • Die Aktivität von humanem IL-1 ist zwei entfernt verwandten Proteinen eigen, die als IL-1α und IL-1β bekannt sind (March et al., Nature 315:641 (1985)). Beide Moleküle werden normalerweise als größere Vorläufermoleküle mit Molekulargewichten von ungefähr 31.000 Dalton synthetisiert, die nachfolgend durch proteolytische Spaltung prozessiert werden, um die reifen Formen mit Molekulargewichten von ungefähr 17.500 Dalton zu ergeben. Obwohl die Proteine nur 26% Homologie aufweisen, binden beide Moleküle an denselben Zelloberflächenrezeptor und schienen nach anfänglichen Experimenten nebeneinander bestehende, biologische Aktivitäten zu besitzen. Kürzlich sind cDNAs, die für beide humanen IL-1 Spezies kodieren, kloniert und in E.coli exprimiert worden, was die Herstellung von genügenden Mengen von IL-1α und IL-1β für klinische Auswertungen ermöglicht hat.
  • Jedoch ist der klinische Nutzen einer direkten IL-1-Applikation zur Unterstützung des der Wundheilungsprozesses niemals festgestellt worden. Aufgrund der Verschiedenheit der biologischen Aktivitäten, die auf IL-1 zurückgeführt worden sind, und dem Fehlen des Verständnisses der Rolle solcher Aktivitäten beim Heilungsprozeß erlaubt der vorliegende Stand der Technik nicht, vorauszusagen, ob IL-1 Wundheilung verzögern oder beschleunigen würde, wenn es topisch auf die Stelle der Verletzung aufgetragen wird.
  • Es ist nun gefunden worden, daß IL-1-Proteine wirksame Promotoren der Wundheilung sind, wenn sie in der Form einer topischen das Protein umfassenden Formulierung auf die Verletzungen aufgetragen werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft topische Zusammensetzungen für die Beschleunigung der Wundheilung in Säugern, einschließlich Menschen, die eine ausreichende Menge eines Säuger-Interleukin-1 (IL-1) zur Beschleunigung der Wundheilung und ein physiologisch annehmbares hydrophiles Vehikulum zur Applikation von IL-1 auf die Stelle der Verletzung umfassen. Die vorliegende Erfindung umfaßt auch die Verwendung von IL- 1 für das Herstellen eines topischen Medikaments zur Beschleunigung der Wundheilung in Säugern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Figuren 1A und 1B sind Diagramme, die die Antworten auf IL- 1α-Dosen über eine 5-Tage-Zeitdauer zeigen, gemessen über Wundoberfläche bzw. Prozent Heilung; und
  • Figuren 2A und 2B sind Diagramme, die die Antworten auf IL- 1β-Dosen über eine 5-Tage-Zeitdauer zeigen, gemessen über Wundoberfläche bzw. Prozent Heilung.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Die Haut ist das größte Organ des warmblütigen Organismus und stellt verschiedene, kritische, homeostatische Funktionen bereit. Wenn die strukturelle Unversehrtheit der Haut durch eine Verbrennung oder Verletzung verloren ist, wird eine Folge zellulärer Ereignisse initiiert, die gewöhnlich zum Verschluß der Wunde und letztendlich zur Proliferation neuer epidermaler Zellen an der Stelle der Verletzung führen.
  • Das erste Stadium bei der Wundheilung beinhaltet den Verschluß verletzter Blutgefäße und die Blutblättchenaggregation an der Stelle der Gefäßverletzung. Die Koagulation von Plasmafibrin, Fibrinogen, Fibronectin, weiteren Plasma- und Hautproteinen, Proteoglycanen und Glycoproteinen stellt ein festes Substrat in der Wundstelle bereit. Bei einem zweiten Stadium spielt eine Entzündung eine Rolle, die durch die Wirkung von Leukozyten und Makrophagen in der Wundregion hervorgerufen wird, welche Bakterien und verletzte Zellen entfernen und welche vermutlich verschiedene, lösliche Faktoren zur Hilfe beim Regenerierungsprozeß sezernieren. Die tatsächliche Wiederherstellung des Gewebes an der Wundstelle wird durch Fibroblasten initiiert, die an der Wundstelle anhaften, proliferieren und Kollagen sezernieren, das quervernetzt wird, um eine strukurell stabile Grundlage für das weitere Heilen bereitzustellen. Bei Säugern werden die letzten Stadien der Wundheilung durch die Mobilisierung epidermaler Zellen an den Rändern der Schädigung und deren Wanderung über das lebende Gewebe in die Stelle vollendet. Wenn die Schädigung einmal bedeckt ist, kommt es zu einem Differenzierungsprozeß, wodurch die epidermalen Zellen Keratin synthetisieren und letztendlich die Struktur der Epidermis wiederherstellen.
  • Es gibt eine Anzahl chronischer oder schlecht heilender Wunderscheinungen, die eine Verbesserung der Wundheilungstechniken verlangen. Z.B. würden Verfahren zur Erhöhung der Heilungsrate bei Verbrennungen, chronischen wundgelegenen Stellen, eitrigen Hauterscheinungen und anderen schwer zu heilenden Wunden von großem Interesse für die Praxis der Veterinär- und Humanmedizin sein. Es gibt auch Krankheitszustände, wie z.B. Diabetes, die durch eine Verzögerung der natürlichen Wundheilungsfähigkeit gekennzeichnet sind.
  • Gegenwärtige Konzepte der Wundheilungstechniken heben die Verwendung von feuchten Semiokkluivverbänden während der Initialstadien der Wundreparatur hervor. Der Verschluß einer Wunde durch Anwendungen einer Polyethylen- oder Polyurethanfolie hält die Wunde feucht, während Gasaustausch erlaubt wird. Im allgemeinen wird die Rate der epidermalen Heilung erhöht, während der Schmerz gemildert wird.
  • Mit dem Fortschritt der Biotechnologie und neuen Verfahren zum Herstellen von Hormonen und Wachstumsfaktoren begann eine Suche nach Wachstumsfaktoren, die für eine Beschleunigung der Wundheilung verwendbar sind. Unter den Faktoren, von denen berichtet worden ist, daß sie potentielle, nützliche Wundheilungspromotoren sind, sind transformierender Wachstumsfaktor beta (transforming growth factor beta; TGF- β), epithermaler Wachstumsfaktor (epidermal growth factor; EGF), Angiogenesefaktor und Fibroblastenwachstumsfaktor (fibroblast growth factor; FGF). Jedoch wird die tatsächliche Wirksamkeit solcher Faktoren in der klinischen Praxis erst jetzt bewertet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Wundbehandlungszusammensetzungen formuliert, die biologisch wirksame Mengen an Interleukin-1-Proteinen in Mischung mit inerten, hydrophilen Vehikeln, wie z.B. wäßrigen Gelen, umfassen. Solche Vehikel stellen ein Mittel zum Auftragen von IL-1 auf die Wundstelle und ein zeitweiliges Reservoir von IL-1 an der Wundstelle bereit und halten die Wundstelle fortlaufend feucht.
  • Sowohl IL-1α- als auch IL-1β-Proteine können verwendet werden, um ein Medikament für Wundheilung in einem Säuger, einschließlich eines Menschen, herzustellen. IL-1-Proteine werden auf die Wundstelle in Mengen aufgetragen, die wirksam sind, Wundheilung zu beschleunigen. Die erfindungsgemäßen Wundheilungszusammensetzungen können von 50 pg bis 50 ug IL- 1 (α oder β) pro g Vehikulum, vorzugsweise von 50 pg/g bis 500 ng/g umfassen. Eine vorteilhafte Wirkung kann mit sehr geringen Raten an IL-1 gefunden werden, obwohl größere Mengen in besonderen Formulierungen eingesetzt werden können, um einem Proteinabbau während der Formulierung oder Lagerung Rechnung zu tragen.
  • Im allgemeinen kann IL-1 (IL-1α, IL-1β oder beide) in einer solchen Weise wirksam auf eine Wundstelle aufgetragen werden, daß über 5 Tage ansteigende Dosen an IL-1 im Bereich von ungefähr 0,2 ng bis ungefähr 1 ug/cm² Wundoberfläche bereitgestellt werden .Speziell kann IL-1α oder IL-1β auf die Wundstelle aufgetragen werden, um die folgenden, über 5 Tage ansteigenden Dosen (aufgelistet in ansteigender Reihe der Vorteilhaftigkeit) bereitzustellen : 2 ng bis 500 ng, 20 ng bis 400 ng, 50 ng bis 300 ng pro cm² Wundoberfläche.
  • Ähnlich kann IL-1α und IL-1β kombiniert und auf die Wundstelle auftragen werden, um die folgenden, über 5 Tage ansteigenden Dosen (aufgelistet in ansteigender Reihe der Vorteilhaftigkeit) bereitzustellen: 1 ng bis 250 ng IL-1α und 10 ng bis 200 ng IL-1β pro cm² Wundoberfläche, 25 ng bis 150 ng IL-1α und 1 ng bis 250 ng IL-1β pro cm² Wundoberfläche 10 ng bis 200 ng IL-1α und 25 ng bis 150 ng IL-1β pro cm² Wundoberfläche. Wundoberf äche ist die Fläche, die durch den Durchmesser der Wunde definiert ist und kann durch Multiplikation der Länge und Breite der Wunde berechnet werden. Eine genauere Messung der Wundoberfläche kann durch Verwendung eines Planimeters (Housten Instruments) erhalten werden.
  • Die Dosen werden in Abhängigkeit von der Tiefe oder des Typs der Wunde variieren. Während man normalerweise erwarten würde, daß tiefere und ernstere Wunden höhere Dosen an IL-1 benötigen, können niedrige Dosen bei Wunden verwendet werden, die durch verletzte Gefäße charakterisiert sind. Die Dosen werden auch in Abhängigkeit davon variiern, ob die Gesundheit des zu behandelnden Individiums normal oder beeinträchtigt ist. Beeinträchtigte Individuen umfassen z.B. solche mit chronischen, wundgelegenen Stellen, eitrigen Hauterscheinungen, Diabetes oder anderen metabolischen Krankheiten und solche, die betagt, unterernährt, immundefizient sind, sich gerade einer Behandlung mit Corticosteroiden und einer chemotherapeutischen Behandlung unterziehen oder die hohe Mengen an chemischen Substanzen einnehmen. Es wird vorausgesehen, daß solche Individuen mit beeinträchtigter Gesundheit zur Wundbehandlung höhere Dosen an IL-1 benötigen werden, und daß das Individium für vergleichsweise längere Zeitdauern behandelt werden wird.
  • Beispiele geeigneter, wäßriger, inerter Vehikel für die Verwendung bei der Formulierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen Kollagen, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose oder andere celluloseartigen Verbindungen oder Gele, die aus einer Mischung von Polyethylenglykolen hergestellt werden. Aufgrund der Erfordernisse hinsichtlich der Bioverträglichkeit und einer Absorption des Gels durch unversehrte oder verletzte Haut werden geeignete Verbindungen für die Vehikelformulierung im allgemeinen celluloseartige Derivate sein. Verschiedene langkettige Verbindungen sind in Viskositätsbereichen, die für diese Anwendung geeignet sind, kommerziell erhältlich. Die Vehikelbestandteile können durch Autoklavieren vor der Formulierung sterilisiert werden. IL-1-Lösungen werden vorzugsweise durch Gammabestrahlung (1,5 mrads; 1,5 x 10 &supmin;&sup5; J/kg) sterilisiert.
  • Verschiedene Zusätze können in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingebracht werden, vorausgesetzt, daß sie die biologische Aktivität von IL-1 nicht nachteilig beeinflussen. Stabilisatoren und Konservierungsmittel, wie Mischungen von Methyl- und Propylparabenen sind verwendbar zur Verhinderung zufälliger, mikrobieller Kontamination während der Formulierung und Lagerung. Antioxidantien, wie BHT, BHA oder andere, können verwendbar sein zum Vorbeugen des Abbaus der IL-1-Proteine in der endgültigen Formulierung. Proteaseinhibitoren, wie α-Antitrypsininhibitor, α&sub2;- Makroglobulin, Sojabohnentrypsininhibitor, Phenylmethylsulfonylfluorid, verschiedene Halogenmethylketonpeptidylverbindungen oder Mischungen davon können verwendbar sein zur Verhinderung des Abbaus durch proteolytische Agenzien. Komplexbildende Agenzien, wie EDTA, können verwendet werden, wenn das endgültige Produkt in Metalltuben gelagert wird, um die Möglichkeit einer Reaktion der aktiven Interleukin-1-Bestandteile mit Metallionen zu vermindern. Farbstoffe können auch zu den IL-1- Proteinmischungen zugegeben werden, bevor sie mit dem Gel gemischt werden. Um eine Produkthomogenität zu gewährleisten, wird das Gel gemischt, bis eine einheitliche Extinktion beim Extinktions-Peak des Farbstoffs erreicht wird. Dies vermeidet die Notwendigkeit, relativ aufwendige, biologische Assays für die geringen Mengen an IL-1-Proteinen, die im endgültigen Produkt vorhanden sind, durchzuführen.
  • Quellen rekombinanter Interleukin-1-Proteine
  • Wie hierin verwendet, beziehen sich "Interleukin- 1","rekombinantes Interleukin-1", "IL-1" und "rIL-1" im ganzen auf Säuger-IL-1 Proteine mit Aminosäuresequenzen, die im wesentlichen identisch zu denjenigen nativer Formen von IL- 1α und IL-1β aus Säugern sind, und die die biologische Aktivität wie die nativen Formen besitzen. Wesentliche Identität der Aminosäuresequenzen bedeutet, daß die Sequenzen identisch sind oder sich durch eine oder mehrere Aminosäureänderungen (-deletionen, -additionen, -substitutionen) unterscheiden, die keine bedeutende, funktionelle Verschiedenartigkeit zwischen dem synthetischen Protein und der nativen Form verursachen. Vorzugsweise werden rekombinante Formen der Säuger-IL-1α- und -IL-1β-Proteine zur Formulierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet. Solche rekombinanten Proteine können geeigneterweise durch mikrobielle Fermentationsverfahren z.B. in Saccharomyces oder vorzugsweise in E.coli, wie nachstehend beschrieben, hergestellt werden.
  • Matures, humanes IL-1α und IL-1β kann in E.coli unter der Kontrolle des PL-Promotors des Phagen λ und des thermolabilen Repressors cI857 ts exprimiert werden. Expressionsplasmide für die Herstellung von rIL-1α und rIL-1β können ausgehend vom Plasmid pPLc28 (ATCC 53082), vom Plasmid pKK223-3 (kommerziell erhältlich von Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Schweden) und von Plasmiden, die den IL-1α Klon 10A (March et al., s.o.; ATCC 39997) und IL-1β Klon IL-1-14 (ATCC 39925) enthalten, wie folgt konstruiert werden.
  • Um einen Expressionsvektor für IL-1α zu erzeugen, wird der 3' Teil des IL-1α-Gens, der sich von Ser¹¹³ (Nukleotide 337- 339) bis Ala²&sup7;¹ (Nukleotide 811-813) streckt, in den Expressionsvektor pPLc28 inseriert. Dies wird durch Ausschneiden eines 499 Basenpaare langen AluI-NdeI-Fragments aus dem 10-A Klon erreicht, an das der folgenden synthetische Oligonucleotid-Linker angehängt wird.
  • Dieser Linker umfaßt AluI und EcoRI-Enden, eine Ribosombindungsstelle und ein ATG-Initiationscodon zusätzlich zu der IL-1-α-Ser¹¹³-Ser¹¹&sup7;-Sequenz. pPLc28 wird danach vollständig mit EcoRI und NdeI gespalten, und das sich ergebende größere Fragment durch Agarosegelelektrophorese isoliert. Der Linker, der 10A Klon und Plasmidfragmente werden danach unter Verwendung von T4-Ligase verknüpft, um ein als pILα bezeichnetes Expressionsplasmid bereitzustellen. Zusätzliche Einzelheiten von pILPα können in der Offenbarung der veröffentlichten EP-A-188,864 gefunden werden, wobei hier auf die relevante Offenbarung Bezug genommen wird.
  • Das resultierende Konstrukt wird danach verwendet, um den E.coli-Stamm ΔH1 (ATCC 33767; Castellazi et al., Molec. gen. Genet. 117:211) zu Ampicillinresistenz unter Verwendung von Standardtechniken zu transformieren. Um das mit dem Plasmid übertragene IL-1α-Gen zu exprimieren, werden Kulturen des transformierten ΔH1-Stammes in L-Medium ohne Ampicillin kultiviert. Wenn die Kulturen einen A&sub7;&sub2;&sub0;-Wert von ungefähr 0,5 erreichen, wird die Kulturtemperatur auf ungefähr 42ºC angehoben, um die Dereprimierung des thermolabilen PL-Promotors zu begünstigen. Nach 1 Stunde bei der erhöhten Temperatur werden die Zellen durch Zentrifugation geerntet und in einer Trockeneis/Methanol-Mischung schockgefroren.
  • Rekombinates, humanes IL-1β kann unter Verwendung eines weiteren, hierin pILPβ bezeichneten Plasmids hergestellt werden. Dieser Vektor wird ausgehend von pILPc (March et al., s.o.) aufgebaut, welcher durch Ersetzen des BamHI/EcoRI- Fragments von pKK223-3 durch ein Sau3A/EcoRI-Fragment aus pPlc28, der den λ PL-Promotor enthält, konstruiert wird. Dieses Plasmid wird vollständig mit EcoRI und PstI gespalten, und das größte Fragment wird danach an (1) ein 669 Basenpaare langes HpaII/PstI-Fragment aus pIL-1-14 (ATCC 39925), welches das humane IL-1-β-Gen (A1a¹¹&sup7; bis zum COOH- Terminus kodiert das aktive Protein) enthält, und (2) das folgende EcoRI/HpaI synthetische Oligonucleotid ligiert:
  • Das Plasmid pILPβ wird danach verwendet, um E. coli H1 oder andere Zellen, die einen thermolabilen Repressor der PL- Transkription enthalten, zu transformieren. Nach Wachstum bis zu einem A&sub7;&sub2;&sub0;-Wert von ungefähr 0,5 wird die Expression des rIL-1β-Gens durch Hitzeinduktion, wie vorstehend beschrieben, erhalten. Die rIL-1α-Aktivität kann wie auch im Fall von rIL-1α unter Verwendung des vorstehend erwähnten Thymozyten-Kernteilungs- oder IL-1-Konversionsassays identifiziert werden.
  • Rekombinante, humane IL-1-Proteine können aus Rohextrakten von Bakterien durch saure Extraktion in geeigneten Puffern isoliert werden. Die Zellen können durch jedes geeignete Verfahren, umfassend mehrfaches Einfrieren und Auftauen, Beschallung mechanisches Aufbrechen oder unter Verwendung von zellysierenden Agenzien aufgebrochen werden. Vorzugsweise wird der säurevermittelte Extraktionsschritt für rIL- 1α in einem wäßrigen, gepufferten Medium mit einem pH von 2,0 bis 3,5, und am meisten bevorzugt bei einem pH von 2,6 bis 3,0 durchgeführt. Im Fall von rIL-1-β wird der saure Extraktionsschritt vorzugsweise bei einem pH von 3,5 bis 4,5 und am meisten bevorzugt bei einem pH von 3,7 bis 4,1 durchgeführt.
  • Für eine vollständige Reinigung folgt auf den anfänglichen sauren Extraktionsschritt eine Chromatographie im wäßrigen Medium. Dieser Teil des Reinigungsverfahrens kann eine anfängliche Ionenaustauschchromatographiestufe, gefolgt von Affinitätschromatographie, umfassen. Die Ionenaustauschstufe umfaßt in einem bevorzugten Aspekt Kationenaustauschchromatographie, gefolgt von Anionenaustauschchromatographie.
  • Geeignete Medien für Kationenaustauschchromatographie umfassen verschiedene, unlösliche Grundsubstanzen, umfassend Sulfopropyl- oder Carboxymethylgruppen. Sulfopropylgruppen sind bevorzugt. Die Grundsubstanzen können Acrylamid, Agarose, Dextran, Cellulose oder andere Ionenaustauschharze oder Substrate, die gewöhnlich bei der Proteinreinigung verwendet werden, sein. Ein besonders geeignetes Material für Kationenaustauschchromatographie von rIL-1α und rIL-1β ist Sulphopropyl -Sephadex C-25 (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Schweden). Wenn Medien, die Sulfopropylgruppen enthalten, verwendet werden, werden rIL-1-Spezies enthaltende Extrakte bei einem pH von ungefähr 4,0 in einem geeigenten Puffer, wie Natriumcitrat, aufgetragen. rIL-1-Spezies werden durch den Ionenaustauscher gebunden und können in höher gereinigter Form durch Anwendung eines schwach basischen Elutionsmittels, z.B.10 mM Tris-HCl, pH 8,1 eluiert werden.
  • Geeignete Medien für Anionenaustauschchromatographie umfassen verschiedene, unlösliche Grundsubstanzen, umfassend Diethylaminoethyl (DEAE) -oder Diethyl-(2-hydroxypropyl) aminoethyl (QAE) -Gruppen. DEAE Gruppen sind bevorzugt. Die Grundsubstanzen können Acrylamid, Agarose, Dextran, Cellulose oder andere bei der Proteinreinigung gewöhnliche verwendete Arten sein. Ein besonders geeignetes Material für Anionenaustauschchromatographie von rIL-1α und rIL-1β ist DEAE-Sephacel (Pharmacia). Wenn DEAE-Gruppen enthaltende Medien verwendet werden, werden die rIL-1-Spezies enthaltenden Extrakte bei schwach basischem pH aufgetragen. Z.B. können die vereinigten, rIL-1-enthaltenden Fraktionen, die aus der vorausgegangenen Kationenaustauschchromatographiestufe (bei einem pH von 8,1) stammen, direkt in einem geeigneten Puffer, wie Tris-HCl, aufgetragen werden. rIL-1-Spezies werden durch Anionenaustauschmedien gebunden und können in höher gereinigter Form durch Anwendung eines Salzgradienten im selben Puffer eluiert werden. Es ist ermittelt worden, daß rIL-1α von DEAE-Sephacel bei 0,17-0,22 M Nacl, und rIL-1β bei 0,075-0.155 M NaCl eluiert. Folglich sind Gradienten im Bereich von 0 bis 600 mM NaCl und 0 bis 400 mM NaCl für die Reinigung von rIL-1α bzw. rIL-1β verwendbar.
  • Auf die vorangehenden Extraktions- und Ionenaustauschchromatographieverfahren folgt Affinitätschromatographie. Für IL-1α können Affinitätsmedien, umfassend überhängende Phenyl-glycidyl-äthergruppen wie Phenyl-Sepharose CL-4B (Pharmacia), verwendet werden. rhIL-1α wird auf solche Medien in einer Lösung, die 0,5 bis 0,7 M (vorzugsweise 0,6 M) Ammoniumsulfat enthält, in einem geeigneten Puffer bei einem pH von 8,1 aufgetragen und danach mit einem abfallenden, linearen Gradienten von Ammoniumsulfat, gefolgt von einem Puffer, der kein Salz enthält, eluiert. rhIL-1α eluiert von Phenyl-Sepharose CL-4B bei 0,25 bis 0,10 M Ammoniumsulfat.
  • Für den letztendlichen Affinitätsschritt zur Reinigung von IL-1α können Affinitätsmedien, umfassend überhängende Ligandengruppen des roten Farbstoff Triazinyl, wie Procion Red Agarose (Bethesda Research Laboratories, Gaithersburg, Maryland U.S.A.) verwendet werden. Die vereinigten und rIL- 1β enthaltenden Fraktionen werden auf die Farbstoff-Liganden-Medien bei einer niedrigen, ionischen Stärke, z.B., weniger als 40 mM, in einem geeigneten Puffer, wie 10 mM Tris- HCl aufgetragen. Die gebundenes rIL-1β umfassenden Medien werden dann mit zusätzlichem Auftragungspuffer gewaschen, und das gewünschte Protein wird mit einem linearen Gradienten ansteigender Salzkonzentration, z,B. 0 bis 1 M NaCl, eluiert. rIL-1β eluiert von Procion Red bei 0,36 bis 0,46 M NaCl. Die resultierenden Fraktionen können durch einen letztendlichen Chromatographieschritt an Medien, die überhängende Sulfoprophylgruppen enthalten, konzentriert werden.
  • IL-1-Aktivität in Zellextrakten und während der Reinigung kann durch entweder einen Thymozyten-Kernteilungsassay oder einem Assay einer durch IL-1 induzierten IL-2 Produktion, wie beschrieben von Conlon, J. Immunol. 131:1280 (1983) and Kronheim et al., J. Exp. Med. 1261:490 (1985) getestet werden. SDS-PAGE kann ebenso, wie im wesentlichen von Kronheim et al., s.o., beschrieben, verwendet werden, um das Reinigungsverfahren zu überwachen.
  • Beispiel 1: Wirkungen topischer Anwendung von humanem Interleukin-1 auf die Wundheilung bei Mäusen
  • Das folgende Experiment wurde darauf ausgerichtet, die Wirkung von IL-1 auf die Produktion von Granulationsgewebe und den Wundverschluß zu bewerten und die möglichen Applikationsarten zu untersuchen.
  • Vierzig weibliche Swiss CB-Mäuse (Charles Ricer Breeding Labs, Boston, MA) wurden in dieser Studie verwendet. Die Mäuse wurden einzeln für eine Zeitdauer von einer (1) Woche vor Beginn des Experiments und über die experimentelle Zeitdauer (4 Wochen) in Käfigen gehalten. Die Tiere wurden mit einer Basaldiät ad libitum gefüttert und in einer kontrollierten Umgebung (Temperatur 19-21ºC, 12 Stunden Licht-12 Stunden Dunkelheit-Zyklus und 50% relative Luftfeuchtigkeit) gehalten.
  • Zwanzig Mäuse wurden verwendet, um die Wirkung von IL-1α auf die Produktion von Granulationsgewebe zu bestimmen. In diesem Versuch wurden poröse Wundkammern in eine Wundstelle implantiert und später auf das Hineinwachsen von Zellen getestet. Wundkammern wurden aus Ivalon -Kissen aus Polyvinylalkohol und Formaldehyd hergestellt. Um die Kammern zu implantieren, wurde jede Maus unter leichtem Äther anästhesiert und ein 3 x 3 cm großes Quadrat dorsaler Haut wurde mit einem Antiseptikum abgetupft. In die dorsale Nackenhaut wurde 1 cm tief eingeschnitten. Die sterile Wundkammer wurde subkutan inseriert, paravertebral ausgerichtet, und der Einschnitt wurde mit zwei Einzelnähten verschlossen.
  • Vierundzwanzig Stunden nach der subkutanen Implantation der Wundkammer wurden die 20 Mäuse aufgeteilt in drei (3) Behandlungsgruppen. Gruppe A erhielt eine 1 ml subkutane Injektion von 15 ng/ml IL-1α in 1% Rinderserumalbumin (bovine serum albumin; BSA) enthaltendem PBS-Puffer. Das Mittel wurde direkt in die Wundkammer injiziert. In die Gruppe B- Wundkammern wurde 1 ml einer 60 ng/ml IL-1α-PBS-BSA-Lösung injiziert. In die Gruppe C-Kammern wurde Kontrollösung in PBS-BSA-Puffer injiziert. Die Wundkammern wurden nur einmal behandelt.
  • Zehn Tage nach Behandlung wurden die Mäuse getötet, die Wundkammern gesammelt und wie folgt histologisch untersucht. Ein vier Millimeter (4 mm) großes zylindrisches Teil der Wundkammer, der ihre Hülle einschließt, wurde in Formalin fixiert und in Paraffin eingebettet. Vier Micron breite Schnitte wurden danach gefärbt und qualitativ auf das Hineinwachsen von Zellen und Bindegewebe untersucht.
  • Nach Untersuchung der Schnitte von 10-Tage alten Wundkammern konnte ein klarer Unterschied zwischen den Kammern, die mit IL-1α und Kontrollösungen behandelt worden waren, gesehen werden. Kammern, die mit dem aktiven Mittel behandelt worden waren, zeigten signifikant mehr zelluläre Infiltration im Vergleich zu Kontrollkammern. Nur geringe Unterschiede konnten zwischen Kammern, die mit 15 ng und solchen, die mit 60 ng IL-1α behandelt worden waren, gesehen werden. Die mit IL- 1α behandelten Kammern hatten eine viel dickere Hülle um das Implantat im Vergleich zu den Kontrollen. Es gab auch einen signifikanten Unterschied in der Menge des neuen Bindesgewebes, das innerhalb und um die Kammer abgelagert war. Kammern, die mit IL-1α (mit beiden Konzentrationen) behandelt worden waren, zeigten eine signifikant größere Gewebeanhäufung im Vergleich zu den Kontrollbeispielen.
  • In einem zweiten Experiment wurden die Mäuse anästhesiert und wie vorstehend beschrieben für den Eingriff präpariert. Zwei Hautwunden über die volle Dicke wurden jedem Versuchstier mit einer 6 mm Lochzange zugefügt. Die Tiere wurden in 4 Gruppen unterteilt und wie folgt behandelt: Gruppe A hatte eine Wunde, die mit 15 ng des aktiven Mittels in einer PBS- BSA-Pufferlösung behandelt wurde, und eine weitere Wunde, die mit einer Kontrollösung, die nur aus Puffer bestand, behandelt wurde. Gruppe B hatte eine Wunde, die mit 60 ng IL- 1α in einer PBS-BSA-Lösung behandelt wurde, und eine weitere, die nur mit einer Kontrollösung behandelt wurde. Gruppe C hatte eine Wunde, die mit 60 ng des aktiven Mittels, das in einem hydrophilen Vehikulum (Aquaphor , Biersdorf Inc.) gemischt war, behandelt wurde, und eine weitere Wunde wurde mit dem Vehikulum und der Kontrollösung behandelt. Gruppe D- Mäuse hatten eine Wunde, die mit dem hydrophilen Vehikulum (Aquaphor ) behandelt wurde, während die andere Wunde unbehandelt blieb.
  • Alle Wunden wurden nach der Behandlung mit einer Co-Polyesterfolie auf einem druckempfindlichen Heftpflasterverband (Co-Film ; Chesebrough-Ponds Inc.) verbunden. Die Wunden wurden nur einmal behandelt. Alle Wunden wurden jeden zweiten Tag durch Serienphotographie bewertet, und der Wundverschuß wurde durch Planimetrie gemessen. Alle Daten wurden unter Verwendung des Student-t-Tests aus paarweisen Vergleichen berechnet.
  • Die Wirkung von IL-1α auf die Wundverschlußrate variierte mit Hinsicht darauf, ob das Protein in dem hydrophilen Vehikulum vorhanden war oder nicht. Wunden die mit IL-1α (60 ng) in dem hydrophilen Vehikulum (Gruppe C) behandelt wurden, verheilten schneller als Wunden, die nur mit einem Vehikulum als Kontrolle behandelt wurden. Statistische Signifikanz (p 0,05) zwischen den Heilungsraten von Wunden, die mit IL-1α in dem hydrophilen Vehikulum (Gruppe C) behandelt wurden, und denjenigen, die nur mit dem hydrophilen Vehikulum behandelt wurden, wurde am Tag 12 und Tag 15 nach der Verwundung erreicht. Wunden, die mit entweder 15 ng oder 60 ng (A oder B) IL-1α in einem PBS-BSA-Vehikulum behandelt wurden, heilten etwas langsamer, als Wunden, die nur mit dem hydrophilen Vehikulum während der gesamten Dauer des Experiments behandelt wurden, obwohl der Unterschied statistisch nicht signifikant war. Keine signifikanten Unterschiede wurden zwischen den Heilungsraten von Wunden, die mit IL-1α in einem PBS- BSA-Puffer allein behandelt wurden, und unbehandelten Kontrollen (Gruppe D) gesehen.
  • Die Wunden, die mit dem aktiven Mittel oder der Kontrollösung in einem PBS-BSA-Puffer behandelt wurden, heilten langsamer als Wunden, die durch Behandlung mit der hydrophilen Salbengrundlage feucht gehalten wurden. Die Wunden, die mit dem wäßrigen Grundlagenvehikulum (PBS-BSA) mit oder ohne IL- 1α behandelt wurden, waren 24 Stunden nachdem der Folienverband entfernt worden war, trocken. Im Gegensatz dazu blieben Wunden, die mit der Salbengrundlage behandelt wurden, für eine längere Zeitdauer feucht. Eine trockene Kruste entwickelte sich auf den Wunden, die mit dem wäßrigen Vehikulum behandelt wurden. Dieser dicke Schorf blieb fast über den gesamten Heilungszeitraum auf der Wunde. Die mit der Salbe behandelten Wunden (mit oder ohne IL-1α) hatten einen dünneren, weicheren Schorf, der zwischen dem Tag 9 und dem Tag 12 nach der Verwundung abgeworfen wurde.
  • Zusammengefaßt, Wunden, die mit IL-1α in der hydrophilen Salbengrundlage behandelt wurden, waren ungefähr 6 Tage vor den anderen Behandlungsgruppen reepithelialisiert.
  • Beispiel 2: Die Wirkung von topisch aufgetragenem, humanen Interleukin-1 auf die Heilung von oberflächlichen Hautwunden bei Schweinen
  • Dieser einfache in vivo-Blindversuch wurde daraufhin ausgerichtet, die Wirkung von topisch aufgetragenen, hydrophilen, IL-1α und IL-1β enthaltenden Gelen auf die Heilung oberflächlicher Hautwunden zu bewerten.
  • Gesamtkonzentrationen von rhIL-1α und rhIL-1β wurden in ein Carboxymethylcellulose und Propylenglycol enthaltendes Gel formuliert. Die IL-1/Pufferlösung wurde unter Verwendung eines Eppendorf Pipettiergeräts unter einer sterilen Werkbank (laminar flow hood) aseptisch zu dem Gel zugegeben. Das Gel wurde danach mit einem Teflon -Spatel für ungefähr 3 Sekunden gerührt. Die Druckkolben wurden von sterilen 5 ml-Plastikspritzen entfernt und diese Spritzen wurden von oben mit dem Gel beladen. Die Druckkolben wurden danach wieder eingesetzt. Alle Stufen wurden aseptisch und in einer sterilen Werkbank ausgeführt. Geeignete Verdünnungen von IL-1α und IL-1β wurden hergestellt, und Aliquots wurden zu dem Gel zugefügt, um die folgenden Konzentrationen (Gewicht Protein/Gewicht Gel) herzustellen:
  • IL-1α 40 ng/g (1)
  • 200 ng/g (2)
  • 2 ug/g (3)
  • IL-1β 40 ng/g (4)
  • 200 ng/g (5)
  • 2 ug/g (6)
  • Sechs junge Yorkshire-Schweine, die jeweils ungefähr 10 kg wogen, wurden mit einer Basaldiät ad libitum gefüttert und einzeln in einem Stall unter kontrollierten Bedingungen (19- 20ºC, 12 Stunden Licht-12 Stunden Dunkelheit-Zyklus, 65% relative Luftfeuchtigkeit) gehalten. Jedes Tier wurde mit Standard-Tierklammern fixiert. Die Haut auf beiden Seiten des Tieres wurde durch Waschen mit steriler Kochsalzlösung vor der Verwundung präpariert. Die Tiere wurden unter Verwendung von Pentobarbitalnatrium (Nembutal Natrium 12/mg/kg i.p.) anästhesiert, und ungefähr 120 Wunden mit den Maßen 7 x 10 mm und 0,3 mm tief wurden in den paravertebralen und thorakalen Bereich mit einem Elektrokeratom gesetzt, wie beschrieben in Alvarez et al., J. Plast. & Reconstr. Surg. 69:284 (1982). Die Wunden waren voneinander durch wenigstens 15 mm normale Haut getrennt.
  • Die Wunden eines jeden Tieres wurden in 8 Gruppen geteilt und wie folgt behandelt: Kontrolle (keine Behandlung) Vehikulumgel (Placebo) und 6 Behandlungsgruppen, umfassend 40 ng/g, 200 ng/g und 2 ug/g rekombinantes humanes IL-1α und 40 ng/g, 200 ng/g und 2 ug/g rekombinantes humanes IL-1β. Die Behandlungsgruppen waren durch mindestens 2 cm normale Haut voneinander getrennt. Sofort nach der Verwundung wurden die Wunden mit 0,2 ml des entsprechenden Mittels behandelt, wobei sichergestellt wurde, daß das Mittel die gesamte Wunde bedeckte. Um die Möglichkeit auszuschließen, daß die Wunden, die in verschiedenen anatomischen Bereichen gesetzt wurden, unterschiedlich heilen könnten, wurden die Bereiche, die für die jeweilige Behandlung ausgewählt worden waren, unter den Tieren variiert.
  • An jedem Tag nach der Verwundung (Tag 0) wurden für eine Zeitdauer von 6 Tagen mehrere Wunden und umgebende normale Haut von jeder Behandlungsgruppe unter Verwendung eines Elektrokeratoms, das mit einer 2 mm-Klinge ausgestattet war, zu 0,5 mm ausgeschnitten, wie beschrieben bei Alvarez et al., Arch. Dermatol. 119:222 (1983). Die die Wundstelle enthaltende, ausgeschnittene Haut wurde für 12-24 Stunden bei 4ºC in 0,25% Trypsin inkubiert, um die Dermis von der Epidermis zu trennen. Die epidermale Wanderung wurde bewertet, wie beschrieben von Alvarez et. al., J. Invest. Dermatol. 81:144 (1983). Diese Methode ist, kurz zusammengefaßt, eine makroskopische Untersuchung der abgetrennten Epidermis auf Defekte. Die Defekte sind als Löcher in der abgetrennten, epidermalen Schicht oder durch ein Fehlen eines epidermalen Kontinuums in dem Bereich, der die Wunde enthielt, sichtbar gemacht. Die Wunde wird als reepithelialisiert angesehen, wenn keine Defekte in der Epidermis vorhanden sind, und als nicht reepithelialisiert, wenn ein oder mehrere Defekte vorhanden sind.
  • Alle Daten wurden unter Verwendung des Student-t-Tests statistisch analysiert, wie beschrieben in Alvarez et al., Arch. Dermatol. 119:222 (1983). Eine Probit-Analyse wurde gemäß dem Verfahren von Zar durchgeführt, wie beschrieben in Alvarez et al., J. Invest. Dermatol. 81:144 (1983).
  • Die Daten zeigten, daß IL-1β in einer Menge von 2 ug/g Gel die Heilung von oberflächlichen Hautwunden um 44% im Vergleich zu unbehandelten und um 30% im Vergleich zu mit dem Vehikulum behandelten steigerte. Zusätzlich beschleunigte IL-1β in einer Menge von sowohl 40 ng/g Gel als auch 200 ng/g Gel die Wundheilungsrate signifikant (z.B. 33% im Vergleich zu unbehandelten, 23% in Vergleich zu mit einem Vehikulum behandelten Wunden bei 40 ng/g). TL-1α führte zu einer ähnlichen, jedoch quantitativ geringeren Förderung der Wundheilung unter den getesteten Bedingungen. Letztendlich heilten alle Wunden, die mit einem topischen Mittel behandelt wurden, schneller als unbehandelte Kontrollen, die für die Luft zugänglich gelassen wurden. Die erhaltenen Daten sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt, und alle Werte sind ausgedrückt als die Anzahl der geheilten Proben zu der Gesamtzahl der untersuchten Proben zu jedem Zeitpunkt. Die Zahlen in Klammern stellen Prozent Geheilte dar. Tabelle 1: Wirkung von hydrophilen, rhIL-1α und rhIL-1β enthaltenden Gelen auf die Heilung von oberflächlichen Hautwunden Anzahl und Prozent der geheilten Proben Tage nach Verwundung Behandlung . nur Vehikel unbehandelt
  • Ein Vergleich der relativen Heilungsraten zwischen den Behandlungsgruppen und Kontrollgruppen ist in der nachstehenden Tabelle 2 dargestellt. In der Tabelle 2 bedeutet "HT50" die Anzahl von Tagen, die benötigt wurden, um 50% der Wunden zu heilen. Tabelle 2: Vergleich der Heilungsraten von unbehandelten Wunden und mit rekombinantem, humanem IL-1α und IL-1β behandelten Wunden relative Heilungsrate verglichen zu: Behandlung Tage unbehandelt (%) nur Vehikulum (%) unbehandelt
  • Beispiel 3: Wirkung der topischen Applikation von humanem IL-1 in niedriger Dosierung auf die Wundheilung bei Ratten
  • Das folgende Experiment war ein einfacher Blindversuch, der darauf ausgerichtet war, die Wirkung von IL-1 auf den Wundverschluß zu bewerten und spezieller, um die Heilungsantwort bei verschiedenen Dosierungen von IL-1 zu untersuchen.
  • Fünfunddreißig (35) spezifische, pathogenfreie, normale, weibliche Lewis-Ratten (Charles Ricer Raleigh, Raleigh, NC) wurden in dieser Studie verwendet. Die Ratten wurden einzeln für eine Zeitdauer von einer Woche vor dem Beginn des Experiments und über die Experimentdauer hinweg (1 Woche) in Käfigen gehalten. Diese Tiere wurden mit einer Basaldiät at libitum gefüttert und in einer kontrollierten Umgebung (Temperatur 19-21ºC, 12 Stunden Licht-12 Stunden Dunkelheit- Zyklus und 50% relative Luftfeuchtigkeit) gehalten.
  • Alle Ratten wurden für die Operation durch Anästhesierung mit einer intraperitonealen Injektion von Ketamin/Rompun präpariert. Der zu operierende Bereich wurde rasiert, mit Jodseife gewaschen und gründlich mit einer sterilen Kochsalzlösung gespült. Sterile Tücher, Handschuhe und Instrumente wurden verwendet, um ein steriles Umfeld zu erreichen.
  • Vier Schnittwunden über die gesamte Hautdicke (1,5 cm lang, 0,3 cm breit und ungefähr 0,2 cm tief in die Muskelfascie) wurden mit einer chirurgischen Klinge (# 15) in die dorsale Haut eines jeden Versuchstieres gesetzt, um elliptisch geformte Wunden mit einem Oberflächenbereich von ungefähr 0,5 cm² zu erzeugen. Die Wunden blieben über das Experiment hinweg ungenäht. Zum Zweck einer Quantifizierung einer Antwort der Wundoberfläche auf eine bestimmte IL-1-Dosis wurde die Oberfläche aller Wunden durch Multiplizieren der maximalen Länge mit der maximalen Breite der elliptisch geformten Wunde abgeschätzt. Die Wunden waren voneinander durch mindestens 2 cm normale Haut getrennt.
  • Zur topischen Applikation von IL-1 wurde ein Carboxymethylcellulose (CMC)-Gel wie folgt formuliert. 25 g Glycerin und 25 g Propylenglykol wurden mit 0,1 g Propyl-p-hydroxybenzoat und 1 g Methyl-p-hydroxybenzoat gemischt. 950 ml Natriumphosphatpuffer (0,1 M, pH 6,0) wurden danach zu der Mischung zugefügt. Die sich ergebende Lösung wurde gerührt, bis sie fließend war, und durch ein 0,22 um Filter filtriert. 30g autoklaviertes CMC wurden danach zu den filtrierten Puffer zugefügt. Die letztendliche Menge des CMC als Vehikulum enthaltenden Gels war ungefähr 1000 g. Gereinigtes, steriles, rekombinantes humanes IL-1α oder IL-1β wurde zu Aliquots des CMC-Vehikulumgels zu einer Endkonzentration von 0,1 ng, 1,0 ng, 10 ng, 50 ng oder 100 ng IL-1α oder IL-1β pro 50 ul Gel zugefügt.
  • Sofort nach der Verwundung wurden die Wunden wie folgt behandelt. Kontrollwunden wurden nicht behandelt. Placebo-Kontrollwunden wurden mit 50 ul CMC-Vehikulumgel allein direkt behandelt. Testwunden wurden mit 0,1 ng, 1,0 ng, 10 ng, 50 ng oder 100 ng von sowohl IL-1α als auch IL-1β in 50 ul CMC- Vehikulumgel für jede Wundstelle direkt behandelt. Jede Wunde wurde nur einmal behandelt.
  • Die Tiere wurden in 7 Gruppen jeweils 5 Tiere unterteilt und wie folgt behandelt: Gruppe A hatte zwei Wunden, die nur mit Vehikulum behandelt wurden, und zwei Wunden, die mit 0,1 ng IL-1α im Vehikulum behandelt wurden. Gruppe B hatte zwei Wunden, die mit 1,0 ng IL-1α im Vehikulum behandelt wurden, und zwei Wunden mit 10 ng IL-1α im Vehikulum behandelt wurden. Gruppe C hatte zwei Wunden,die mit 50 ng IL-1α im Vehikulum behandelt wurden, und zwei Wunden, mit 100 ng IL-1α im Vehikulum behandelt wurden. Gruppe D hatte zwei Wunden, die unbehandelt waren und zwei Wunden, die nur mit dem Vehikulum behandelt wurden. Die Gruppen E, F und G hatten Wunden, die mit IL-1β in Konzentrationen behandelt wurden, die mit denjenigen von IL-1α identisch waren, die für die Behandlung der Gruppen A, B bzw. C verwendet wurden. Um sterile Bedingungen zu erhalten, wurden die Wunden mit Okklusivverbänden bedeckt, die Telpha -verdichte Mullkompressen und eine Op Site -Polyurethan-Klebedeckschicht umfaßten. Alle mit IL-1α oder IL-1β behandelten Wunden hatten Okklusivverbände. Nur Ratten in Gruppe D, die unbehandelte oder mit einem Placebo behandelte Wunden hatten, wurden nicht mit einem Okklusivverband versehen, um zu beobachten, ob das Fehlen des Okklusivverbands eine Wirkung auf die Wundheilung hatte.
  • Fünf Tage nach der Behandlung wurden die Tiere getötet. Die Verbände wurden danach von den Wunden entfernt, und die Wunden wurden visuell untersucht, um qualitativ die Wirkungen der Behandlung auf die Wundheilung zu bestimmen, die als Prozent Heilung im Vergleich zur ursprünglichen Wunde gemessen wurde. Der Heilungsanteil wurde durch visuelles Inspizieren und durch Bewerten jeder Wunde als 0% , 25%, 50%, 75% oder 100% geheilt gemessen, wobei 0% Heilung eine offene Wunde mit keinen Anzeichen einer Heilung zeigt, und 100% Heilung eine vollständig geheilte Wunde mit Reepithelialisierung ohne beobachtete Schorfbildung zeigt. Weitere Kriterien, die verwendet wurden, um den Wundheilungsanteil zu bestimmen, umfaßten Wundfarbe, Wundoberfläche, Anzeichen einer Schwellung oder Infektion und Vorhandensein von Granulationsgewebe, soweit vom Äußeren des Tieres beobachtet. Die Wundoberfläche wurde auf dieselbe Weise gemessen, wie die der ursprünglichen Wunden (vorstehend beschrieben), und die Daten wurden verwendet, um die nicht-geheilte Wundfläche auszurechnen. Folglich wurde jede Wunde nach der visuellen Abschätzung des Wundheilungsanteils und der nicht-geheilten Wundoberfläche bewertet.
  • Die sich ergebenden Daten wurden unter Verwendung des Student-t-Tests statistisch analysiert, wie beschrieben in Alvarez et al., Arch. Dermatol., 119:222 (1983). Jede Behandlungs- oder Kontrollgruppe bestand aus 10 Wunden. Die Daten sind dementsprechend als Mittel +/- SEM für n=10 dargestellt.
  • Die Daten, die durch Messen der Wundoberfläche nach fünf Tagen erhalten wurden, sind in den Figuren 1A und 2A graphisch dargestellt. Figur 1A zeigt, daß die Applikation von IL-1α eine signifikante Wundheilung (verglichen mit Wunden, die mit einem Placebo behandelt wurden) bei der 10 ng-Dosis ergab, wie durch die Verkleinerung der Wundoberfläche gemessen wurde. Figur 2A zeigt, daß die Applikation von IL-1β eine signifikante Wundheilung (verglichen mit unbehandelten Wunden und mit Wunden, die mit einem Placebo behandelt wurden) bei der 50 ng-Dosis von Il-1β ergab, wie durch die Verkleinerung der Wundoberfläche gemessen wurde. Die Daten zeigen, daß so niedrige Dosierungen von IL-1α wie ungefähr 1,0 ng und so niedrige Dosierungen von IL-1β wie ungefähr 50 ng wirksam bei der Förderung der Wundheilung sind.
  • Die Daten, die durch Beobachten des Heilungsanteils nach fünf Tagen erhalten wurden, sind in den Figuren 1B und 2B graphisch dargestellt. Die Figuren 1B und 2B zeigen, daß Wunden, die mit entweder 50 ng oder 100 ng IL-1α oder IL-1β behandelt wurden, signifikant schneller heilten als Wunden, die mit einem Placebo behandelt wurden.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen der Erfindung sind als Erläuterung gedacht. Offensichtliche Varianten oder Äquivalente der tatsächlich hierin offenbarten Zusammensetzungen würden verschiedene Wundheilungszusammensetzung einschließen, die mutierte oder analoge Formen von IL-1-Proteinen mit ähnlichen biologischen Aktivitäten umfassen oder Wundheilungszusammensetzungen für eine Verwendung in der Veterinärmedizin, die geeignete Mengen an IL-1-Proteinen einer bestimmten Spezies, wie z.B. IL-1-Proteinen vom Rind, Schwein, Pferd, Schaf, Kaninchen oder Katze, umfassen. Zusätzlich werden die Dosierungen in Abhängigkeit von der Wundtiefe oder des Wundtyps variieren und davon, ob das zu behandelnde Individuum normal oder erkrankt ist.

Claims (8)

1. Topische Zusammensetzung zum Fördern der Wundheilung in einem Säuger, einschließlich Menschen, umfassend eine Menge an Säuger-Interleukin-1 (IL-1), die wirksam ist, Wundheilung zu fördern, und ein physiologisch annehmbares, hydrophiles Vehikulum für die Applikation von IL-1 auf eine Wunde.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Säuger-IL-1 ein IL-1β-Protein ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, worin die Zusammensetzung zwischen 10 pg/g und 100 ug/g rekombinantes humanes IL-1β umfaßt.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin die Zusammensetzung zwischen 50 ng/g und 500 ng/g rekombinantes humanes IL-β umfaßt.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Säuger-IL-1 ein IL-1α-Protein ist.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, worin die Zusammensetzung zwischen 10 pg/g und 100 ug/g rekombinantes humanes IL-1α umfaßt.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin die Zusammensetzung zwischen 50 ng/g und 500 ng/g rekombinantes humanes IL-1α umfaßt.
8. Verwendung von IL-1 zum Herstellen eines topischen Medikaments zur Förderung von Wundheilung.
DE89901413T 1987-12-18 1988-12-15 Örtliche wundheilmittel, die interleukin-1-proteine enthalten. Expired - Fee Related DE3883252T2 (de)

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