MXPA00006644A - Metodo para administrar analogos monomericos de insulina - Google Patents

Abstract

La presente invención reivindica se relaciona con un método para administrar un análogo monomérico de insulina por inhalación, un método para tratar diabetes por administración de un análogo monomérico de insulina por inhalación. Un método para tratar hiperglicemia mediante la administración de un análogo monomérico de insulina por inhalación.

Description

MÉTODO PAIRA ADMINISTRAR ANÁLOGOS MONOMÉRICOS DE INSULINA f DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona generalmente con métodos para tratar a humanos que padecen de diabetes mellitus. Más específicamente, esta invención se relaciona con el suministro pulmonar de análogos de insulina monoméricos para absorción sistémica a través de los pulmones, con el fin de reducir significativamente o eliminar la necesidad de administración de análogos de insulina monomérica por inyección. Desde la introducción de la insulina en la década de 1920, se han realizado mejoras continuas con el fin de mejorar el tratamiento de la diabetes mellitus. Se han realizado avances principales en la pureza y disponibilidad de la insulina y en las diversas formulaciones con diferentes acciones con respecto al tiempo también se han desarrollado. Una forma no inyectable de insulina es deseable para incrementar el cumplimiento del paciente con la intensa terapia de insulina y una disminución en el riesgo de complicaciones. La diabetes mellitus es una enfermedad que afecta a aproximadamente 6% de la población mundial. Además, la población de la mayor parte de los países cada vez es más vieja y la diabetes es particularmente común en poblaciones de edad avanzada. Con frecuencia, es este grupo de población el que REF.120522 experimenta dificultad o carencia de deseo de administrarse a si mismos insulina por inyección. En los Estados Unidos, aproximadamente 5% de la población tiene diabetes y aproximadamente un tercio de estos diabéticos se autoadministran una o más dosis de insulina al día por inyección subcutánea. Este tipo de terapia intensiva es necesaria para disminuir los niveles de glucosa sanguínea. Las concentraciones elevadas de glucosa sanguínea, las cuales son el resultado de . concentraciones bajas o ausentes de insulina endógena, alteran la química del cuerpo normal y pueden llevar a fallas en el sistema microvascular en muchos órganos. Los diabéticos no tratados con frecuencia experimentan amputaciones y experimentan ceguera y fallos renales. El tratamiento médico de los efectos colaterales de la diabetes y la pérdida de productividad debido a un tratamiento inadecuado de diabetes se estima que tiene un costo anual de aproximadamente 40,000 millones únicamente en los Estados Unidos. El ensayo de control de diabetes y complicaciones de nueve años (DCCT) , el cual involucra a 1,441 pacientes diabéticos tipo I demuestra que el mantenimiento de los niveles de glucosa sanguínea dentro de tolerancias estrechas reduce la frecuencia y gravedad de complicaciones de diabetes. La terapia de insulina convencional involucra únicamente dos inyecciones al día. La terapia intensiva de insulina en 1 estudio DCCT involucra tres o más inyecciones de insulina cada dia. En este estudio, la incidencia de efectos colaterales de la diabetes se reduce notablemente. Por ejemplo, la retinopatía se reduce en 50-76%, la nefropatia en 35-56% y la neuropatía en 60% en pacientes que utilizan terapia intensiva. Desafortunadamente, muchos diabéticos no desean someterse a una terapia intensiva debido a la incomodidad asociada con las muchas inyecciones necesarias para mantener un control estrecho de los niveles de glucosa. Este tipo de terapia puede ser psicológica y físicamente dolorosa. Ante la administración oral, la insulina es degradada rápidamente en el tracto Gl y no se absorbe en la corriente sanguínea. Por lo tanto, muchos investigadores han estudiado vías alternativas para administrar insulina tales como la vía oral, rectal, transdérmica y nasal. Hasta ahora, sin embargo, estas vías de administración no han resultado en una absorción efectiva de insulina. Durante muchos años se ha sabido que algunas proteínas pueden ser absorbidas por el pulmón. De hecho, la administración de insulina como un aerosol de inhalación al pulmón se reportó por primera vez por Gaensslen en 1925. Pese al hecho de que muchos estudios humanos y animales han demostrado que algunas formulaciones de insulina se pueden absorber a través de los pulmones, el suministro pulmonar no ha recibido ampliamente aceptación como un medio para tratar efectivamente la diabetes. Esto se debe en parte a la pequeña cantidad de insulina la cual es absorbida en relación a la cantidad suministrada. Además, los investigadores han observado un grado grande de variabilidad en la cantidad de insulina absorbida después del suministro pulmonar de las diferentes formulaciones de insulina a dosis similares de la misma formulación suministradas en tiempos diferentes. Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar un método eficiente y confiable para suministrar insulina por medio pulmonar. Esta necesidad es particularmente evidente para pacientes que experimentan protocolos de tratamiento agresivo que utilizan análogos de insulina monomérica humana de acción rápida. El suministro pulmonar eficiente de análogos' de insulina monomérica humana de acción rápida puede tener el efecto de reducir rápidamente las concentraciones de glucosa sanguínea las cuales pueden incrementarse, tal como por ejemplo después de una comida o después de un período prolongado sin terapia con insulina. Es evidente que no todas las proteínas pueden ser absorbidas eficientemente en los pulmones. Existen muchos factores los cuales inciden si una proteína puede ser suministrada efectivamente a través de los pulmones. La absorción a través de los pulmones depende de en gran medida de las características físicas de la proteína terapéutica particular que se va a suministrar. Así, aunque se ha observado el suministro pulmonar de insulina humana regular, las diferencias físicas entre la insulina humana regular y los análogos de insulina monoméricos de acción rápida vuelve poco claro si estos análogos se pueden suministrar efectivamente a través de la vía pulmonar. Un suministro pulmonar eficiente de una proteína depende de la capacidad para suministrar la proteína en el epitelio alveolar pulmonar profundo. Las proteínas que se depositan el epitelio de las vías aéreas superiores no se absorbe en grado significativo. Esto se debe al moco sobrepuesto el cual es de un espesor de aproximadamente 30-40 µm y actúa como una barrera para la absorción. Además, las proteínas depositadas en este epitelio son aclaradas ' por el transporte mucociliar a las vías aéreas y después se elimina por el tracto gastrointestinal. Este mecanismo también contribuye sustancialmente a la baja absorción de algunas partículas proteinicas. El grado en el cual las proteínas no son absorbidas y en vez de esto son eliminadas por estas vías, depende de su solubilidad, su tamaño asi como otras características menos comprendidas. Es difícil predecir si una proteína terapéutica puede ser transportada rápidamente desde el pulmón a la sangre incluso si la proteína puede ser suministrada con éxito al epitelio alveolar pulmonar profundo. Se han calculado los valores de absorción para algunas proteínas suministradas a través de los pulmones, y varían desde 15 minutos para la hormona paratiroidea (fragmento 1-34) hasta 48 horas para l-antitripsina glicosilada. Debido al amplio espectro de peptidasas las cuales existen en los pulmones, un tiempo de absorción más prolongado incrementa la posibilidad de que la proteína sea degradada significativamente o que sea aclarada por el transporte mucociliar antes de su absorción. La insulina es una hormona peptídica con un peso molecular de aproximadamente 5,800 Daltons. En presencia de zinc, la insulina humana se autoasocia en una forma hexamérica estable. Se considera que la disociación del hexámero estable es la etapa limitante en la velocidad respecto a la absorción de insulina desde el sitio de inyección subcutáneo a la corriente sanguínea. Sin embargo, los análogos de insulina de acción rápida no forman fácilmente hexámeros estables. Se conocen a estos análogos como análogos de insulina monoméricos debido a que son menos susceptibles de autoasociarse para formar complejos estables de orden superior. Esta carencia de autoasociación se debe a las modificaciones en la secuencia de aminoácidos de la insulina humana que disminuye la asociación al interrumpir la formación de dímeros. Desafortunadamente, las modificaciones a la insulina las cuales provocan que estos análogos sean monómericos, también resulta en una agregación no específica de monómeros. Esta agregación no específica puede volver a los análogos insolubles e inestables.

Por lo tanto, debido a la inestabilidad inherente de análogos de insulina monoméricos, la posibilidad de formar precipitados de análogo de insulina insoluble, las diferencias físicas entre la insulina y los análogos monoméricos de insulinas asi como el alto grado de variabilidad en la absorción de la insulina humana regular suministrada a través de los pulmones, es sorprendente que las formulaciones análogas de insulina monomérica en forma de aerosol puedan ser suministradas de manera reproducible y efectiva a través de los pulmones. De manera más ventajosa e inesperada es el descubrimiento que, en contraste con los datos obtenidos con la insulina humana regular, un cambio en el volumen inhalado no lleva a diferencias detectables ya sea en la farmacocinética o farmacodinámica de los análogos de insulina monoméricos, particularmente LysB2tfProB -insulina humana. Además, es sorprendente que LysB28ProB29-insulina humana se absorba menos rápidamente desde el pulmón, después del suministro posterior a la administración subcutánea. La presente invención se relaciona con un método para administrar un análogo monomérico de insulina que comprende, administrar una cantidad efectiva del análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad del mismo, por medio pulmonar. La presente invención también se relaciona con un método para tratar la diabetes que comprende administrar una dosis efectiva de un análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad del mismo, por medio pulmonar. Otro aspecto de la invención se relaciona con un método para tratar la hiperglicemia que comprende administrar una dosis efectiva de un análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad de la misma, por medio pulmonar. Preferiblemente, los análogos monoméricos de insulina se suministran por inhalación a la vía aérea inferior del paciente. Los análogos monoméricos de insulina se pueden suministrar en . un portador, por ejemplo una solución o suspensión, o como un polvo seco, utilizando cualquiera de diversos dispositivos adecuados para administración por inhalación. Preferiblemente, los análogos monoméricos de insulina se suministran en un tamaño de partículas activo para alcanzar las vías aéreas inferiores de los pulmones. Un tamaño de partícula preferido para el análogo monomérico de insulina es inferior a 10 micrómetros. Un tamaño de partícula incluso más preferido para el análogo monomérico de insulina está entre 1 y 5 micrómetros. La figura 1 presenta una gráfica de la respuesta de glucosa media en perros sabuesos versus tiempo después del suministro en aerosol de LysB28ProB29-insulina humana. El término "insulina" como se utiliza en la presente, se refiere a insulina de mamífero, tal como insulina bovina, porcina o humana, cuyas secuencias y estructuras se conocen en la técnica. La secuencia de aminoácidos y la estructura _ g _ espacial de la insulina humana son bien conocidas. La insulina humana está constituida de una cadena A de 21 aminoácidos y una cadena B de 30 aminoácidos los cuales están reticuladas por enlaces disulfuro. La insulina humana apropiadamente reticulada contiene tres puentes de disulfuro: uno entre la posición 7 de la cadena A y la posición 7 de la cadena B, el segundo entre la posición 20 de la cadena A y la posición 19 de la cadena B y el tercero entre las posiciones 6 y 11 de la cadena A. El término "análogo de insulina" significa proteína que tienen una cadena A y una cadena B que tienen sustancialmente las mismas secuencias de aminoácidos que la , cadena A y la cadena B de insulina humana, respectivamente, pero que difieren de la cadena A y la cadena B de insulina humana que tienen uno o más supresiones de aminoácidos o una o más sustituciones de aminoácidos y/o una o más adiciones de aminoácidos que no destruyen la actividad de insulina del análogo de insulina. Un tipo de análogo de insulina el "análogo monomérico de insulina" es bien conocido en la técnica. Estos son análogos de acción rápida de insulina humana y que incluyen, por ejemplo, análogos de insulina monomérica en donde: a) el residuo amino acilo en la posición B28 está sustituido con Asp, Lys, Leu, Val o Ala y el residuo aminoacilo en la posición B29 es Lys o Pro; b) los residuos aminoacilo en las posiciones B28, B29 y B30 están suprimidos; o c) el residuo - ?o -aminoacilo en la posición B27 esta suprimido. Un análogo monomérico de insulina preferido es AspB2S. Un análogo monomérico de insulina más preferido es LysB28ProB q. Los análogos monoméricos de insulina se describen en Chance, et al., Patente U.S. número 5,514,646; Chance, et al., Patente U.S. solicitud número de serie 08/255,297; Brems, et al., Protein Engineering, 5:527-533 (1992); Brange, et al. publicación EPO número 214,826 (publicada el 18 de marzo de 1987); y Brange et al., Current Opinión in Structural Biology, 1:934-940 (1991). Estas descripciones se incorporan expresamente en la presente como referencia para describir análogos monoméricos de insulina. Los análogos de insulina también pueden tener sustituciones de los aminoácidos amidados con formas acidas. Por ejemplo, un Asn puede estar sustituido con Asp o Glu. De igual manera, Gln puede estar sustituido con Asp o Glu. En particular, Asn(A18), Asn(A21) o Asp(B3) o cualquier combinación de estos residuos puede estar sustituido por Asp o Glu. Además, Gln(Al5) o GLN(B4) o ambos, pueden estar sustituidos ya sea por Asp o Glu. El término "conservador" se refiere a un compuesto agregado a una formulación farmacéutica para actuar como un agente antimicrobiano. Una formulación parenteral debe satisfacer guías de líneas para efectividad de en cuanto a conservadores los cuales sean productos de uso múltiples disponibles comercialmente. Entre los conservadores conocidos en la técnica como efectivos y aceptables en formulaciones parenterales están el cloruro de benzalconio, bencetonio, clorohexidina, fenol, m-cresol, alcohol bencílico, metilparabeno, clorobutanol, o-cresol, p-cresol, clorocresol, nitrato fenilmercúrico, timerosal, ácido benzoico y varias mezclas de los mismos. Véase, por ejemplo, Wallhaser, K.-H., Develop. Biol. Standard, 24: 9-28 (Basel, S. Krager, 1974). Ciertos conservadores fenólicos tales como fenol y m-cresol se sabe que se unen a moléculas similares a insulina y por lo tanto inducen cambios conformacionales que implementan la estabilidad física o química, o ambas [Birnbaum, et al., Pharmac. Res. 14:25-36 (1997); Rahuel-Clermont, et al., Biochemistry 36:5837-5845 (1997)]. Los conservadores preferidos son m-cresol y fenol en formulaciones de proteínas análogas de insulina monoméricas utilizadas en la presente invención. El término "amortiguador" o "amortiguador farmacéuticamente aceptable" se refiere a un compuesto que es seguro para su uso en formulaciones de insulina y que tiene el efecto de controlar el pH de la formulación al pH deseado para la formulación. Los amortiguadores farmacéuticamente aceptables para controlar el pH a un pH moderadamente ácido hasta un pH moderadamente básicp incluyen, por ejemplo, compuestos tales como fosfato, acetato, citrato, tris, arginina o histidina. - ll - El término "agente de isotonicidad" se refiere a un compuesto que es tolerado fisiológicamente y que imparte una tonicidad adecuada a una formulación para evitar que existe un flujo neto de agua a través de la membrana celular. Los compuestos tales como glicerina se utilizan comúnmente para tales propósitos a concentraciones conocidas. Otros agentes de isotonicidad aceptables incluyen sales, por ejemplo NaCl, dextrosa, manitol y lactosa. Se prefiere como un agente de isotonicidad al glicerol a una concentración de 12 a 25 mg/ml.

Administración de Análogos Monoméricos de Insulina Los análogos monoméricos de insulina se administrar por inhalación de una manera efectiva en cuanto a dosis para incrementar las concentraciones de proteína circulante de insulina y/o para disminuir los niveles de glucosa circulante. Tal administración puede ser efectiva para tratar desórdenes tales como diabetes o hiperglicemia. La adquisición de dosis efectivas de análogos monoméricos de insulina requiere la administración de una dosis inhalada de más de aproximadamente 0.5 µg/kg a aproximadamente 50 µg/kg de proteína monomérica de análogo de insulina, preferiblemente de aproximadamente 3 µg/kg a aproximadamente 20 µg/kg, y de manera más preferible de aproximadamente 7 µg/kg a aproximadamente 14 µg/kg. Se puede determinar una cantidad terapéuticamente efectiva por un médico con conocimientos, quien tomará en consideración factores que incluyen la concentración de proteína insulina, las concentraciones de glucosa en sangre, la condición física del paciente, el estado pulmonar del paciente o similares. De acuerdo con la invención, se suministran análogos monoméricos de insulina por inhalación para obtener una absorción rápida de estos análogos. La administración por inhalación puede resultar en una farmacocinética comparable a la administración subcutánea de insulinas. La inhalación de análogos monoméricos de insulina lleva a un incremento rápido en la concentración de insulina circulante después de una rápida disminución en los niveles de glucosa sanguínea. Los diferentes dispositivos de inhalación típicamente proporcionan farmacocinéticas similares cuando se comparan tamaños de partículas similares así como concentraciones similares de deposición en pulmón. De acuerdo con la invención, se pueden suministrar análogos monoméricos de insulina por cualquiera de diversos dispositivos de inhalación conocidos en la técnica para administración de un agente terapéutico por inhalación. Estos dispositivos incluyen inhaladores de dosis medida, nebulizadores, generadores de polvo seco, aspersores y similares. Preferiblemente, los análogos monoméricos de insulina se suministran por un inhalador o aspersor de polvo seco. Existen varias características deseables de un dispositivo de inhalación para administrar análogos monoméricos de insulina. Por ejemplo, el suministro por el dispositivo de inhalación es ventajosamente confiable, reproducible y preciso. El dispositivo de inhalación debe suministrar partículas pequeñas, por ejemplo menores de aproximadamente 10 µm, preferiblemente de aproximadamente 1-5 µm, para buena capacidad de respiración. Algunos ejemplos específicos de dispositivos de inhalación disponibles comercialmente adecuados para la práctica de esta _ invención son TurbohalerMR (Astra), Ronahaler* (Glaxo) , Diskus* (Glaxo) , inhalador Spiros (tíflra) , dispositivos vendidos por Inhale Therapeutics, AERxMR (Aradigm) , el nebulizador UltraventMB (Mallinckrodt) , el nebulizador Acorn IIMR (Marquest Medical Products) , el inhalador de dosis medida Ventolín* (Glaxo) , el inhalador de polvo SpinhalerMR (Fisons) o similares. Como lo reconocerán aquellos expertos en la técnica, la formulación de la proteína análoga monomérica de insulina, la cantidad de formulación suministrada y la duración de administración de una dosis única dependen del tipo de dispositivo de inhalación utilizado. Para algunos sistemas de suministro en aerosol, tales como nebulizadores, la frecuencia de administración y la duración de tiempo mediante el cual se activa el sistema dependerá principalmente de la concentración de proteína análoga monomérica de insulina en el aerosol. Por ejemplo, se pueden utilizar periodos más cortos de administración a concentraciones más altas de proteína análoga monomérica de insulina .en la solución nebulizadora. Los dispositivos tales como los inhaladores de dosis medida pueden producir concentraciones más altas de aerosol, y se pueden hacer funcionar por períodos más cortos para suministrar la cantidad deseada de proteína análoga de insulina monomérica. Los dispositivos tales como inhaladores en polvo suministran agente activo hasta que se impulsa del dispositivo una carga dada de agente. En este tipo de inhalador, la cantidad de proteína análoga monomérica de insulina en una cantidad dada de polvo determina la dosis suministrada en una sola - administración. El tamaño de partícula de la proteína análoga monomérica de insulina en la formulación suministrada por el dispositivo de inhalación es crítica con respecto a la capacidad de la proteína para acumularse en los pulmones, y preferiblemente dentro de las vías aéreas inferiores o alvéolos. Preferiblemente, el análogo monomérico de insulina se formula de manera que por lo menos aproximadamente 10% de la proteína análoga monomérica de insulina suministrada se deposita en el pulmón, de manera preferible aproximadamente 10% a aproximadamente 20% o más, se sabe que la eficiencia máxima de la deposición pulmonar para humanos que respiran por la boca se obtiene con tamaños de partícula de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 3 µm. Cuando los tamaños de partícula están por encima de aproximadamente 5 µm, la deposición pulmonar disminuye sustancialmente. Los tamaños de partícula inferiores a aproximadamente 1 µm provocan una disminución en la deposición pulmonar, y se vuelve difícil suministrar partículas con una masa suficiente para que sean terapéuticamente efectivas. Por lo tanto, las partículas de proteína análoga monomérica de insulina suministrada por inhalación tienen un tamaño de partícula preferiblemente menor de aproximadamente 10 µm, de manera más preferible en el intervalo de aproximadamente 1 µm a aproximadamente 5 µm, y de manera mucho más preferible en el intervalo de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 3 µm. La formulación de la proteína análoga monomérica de insulina se selecciona para proporcionar el tamaño de partícula deseado en el dispositivo de inhalación elesido.

Administración de Análogos Monoméricos de Insulina por un Inhalador en Polvo Seco Ventajosamente para administración como un polvo seco, la proteína análoga monomérica de insulina se prepara en una forma particulada con un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 µm, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 µm, y de manera más preferible de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 3 µm. El tamaño de partícula preferido es efectivo para suministrar a los alvéolos de los pulmones del paciente. Preferiblemente, el polvo seco está constituido principalmente de partículas producidas de manera que la mayor parte de las partículas tengan un tamaño en el intervalo deseado. Ventajosamente, por lo menos aproximadamente 50% del polvo seco se fabrica de partículas que tienen un diámetro menor de aproximadamente 10 µm. Tales formulaciones se pueden obtener por secado por aspersión, molido o condensación por punto crítico de una solución que contiene proteina análoga monomérica de insulina y otros ingredientes deseados. Otros métodos también adecuados para generar partículas útiles en la presente invención se conocen en la técnica. Las partículas habitualmente se separan de una formulación de polvo seco en un recipiente y después se transportan al pulmón del paciente por medio de una corriente de aire portador. Típicamente, en los inhaladores de polvo seco actuales, la fuerza para romper el sólido se proporciona únicamente por la inhalación del paciente. Un inhalador de polvo seco adecuado es TurbohalerMR fabricado por Astra (Sódertalje, Suecia) . En otro tipo de inhalador, el flujo de aire generado por la inhalación del paciente activa un motor impulsor el cual desaglomera las partículas análogas monoméricas de insulina. El inhalador Dura SpirosMR es tal dispositivo.

Las formulaciones de análogos monoméricos de insulina para administración a partir de un inhalador de polvo seco típicamente incluyen un polvo seco finamente dividido que contiene proteína análogo de insulina monomérica, pero el polvo también puede incluir un agente de volumen, un portador, excipiente, otro aditivo o similar. Los aditivos se pueden incluir en una formulación en polvo seco de una proteina análoga monomérica de insulina, por ejemplo, para diluir el polvo según se requiera para el suministro a partir del inhalador de polvo particular, para facilitar el procesamiento de la formulación, para proporcionar propiedades ventajosas del polvo a la formulación, para facilitar la dispersión del polvo desde el dispositivo de inhalación, para estabilizar la formulación (por ejemplo antioxidantes o amortiguadores) para proporcionar un sabor a la formulación, o similar. Ventajosamente, el aditivo no afecta adversamente las vías aéreas del paciente. La proteína análoga monomérica de insulina se puede mezclar con un aditivo a nivel molecular o la formulación sólida puede incluir partículas de la proteína análoga monomérica de insulina mezcladas con, o recubiertas sobre partículas del aditivo. Los aditivos típicos incluyen mono-, di- y polisacáridos; alcoholes de azúcar y otros polioles tales como, por ejemplo, lactosa, glucosa, rafinosa, melezitosa, lactitol, maltitol, trehalosa, sacarosa, manitol, almidón o combinaciones de los mismos; tensoactivos tales como sorbitoles, difosfatidilcolina o lecitina; o similares. Típicamente, esta presente un aditivo tal como un agente que proporciona volumen, en una cantidad efectiva para el propósito descrito antes, con frecuencia a aproximadamente 50% hasta aproximadamente 90% en peso de la formulación. Los agentes adicionales conocidos en la técnica para formulación de una proteína tal como una proteína análoga de insulina también se pueden incluir en la formulación. La administración de una formulación en polvo seco de HumalogMR la cual es LysB28ProB29-insulina humana, por inhalación, es un método preferido para tratar diabetes.

Administración de Análogos Monoméricos de Insulina como una Aspersión Se puede producir una aspersión que incluya proteína análoga monomérica de insulina al obligar a una suspensión o solución de proteína análoga monomérica de insulina a través de una boquilla bajo presión. El tamaño de la boquilla y la configuración, la presión aplicada y la velocidad de alimentación de líquido se pueden elegir para obtener la salida y el tamaño de partícula deseados. Se puede elaborar una electroaspersión, por ejemplo, mediante un campo eléctrico en conexión con una alimentación capilar o de boquilla. Ventajosamente, se pueden suministrar partículas de proteína análoga monomérica de insulina por una aspersión que tenga un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 µm, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 1 µm a aproximadamente 5 µm, y de manera más preferible a aproximadamente 2 µm hasta aproximadamente 3 µm. Las formulaciones de proteína análoga monomérica de insulina adecuadas para uso con una aspersión típicamente incluyen proteína análoga monomérica de insulina en una solución acuosa a una concentración de aproximadamente 1 mg a aproximadamente 20 mg de proteína análoga monomérica de insulina por ml de solución. La formulación puede incluir agentes tales como un excipiente, un amortiguador, un agente de isotonicidad, un conservador, un tensoactivo y preferiblemente zinc. La formulación también puede incluir un excipiente o agente para estabilización de la proteína análoga monomérica de insulina, tal como un amortiguador, un agente reductor, una proteína en volumen o un carbohidrato. Las proteínas en volumen útiles para formular a proteínas análogas monoméricas de insulina incluyen albúmina, protamina o similares. Los carbohidratos típicos útiles para formular proteínas análogas monoméricas de insulina incluyen sacarosa, manitol, lactosa, trehalosa, glucosa o similares. La formulación de proteína análoga monomérica de insulina también puede incluir un tensoactivo, el cual puede reducir o evitar la agregación inducida en la superficie de la proteína análoga monomérica de insulina causada por atomización de la solución al formar un aerosol. Se pueden utilizar diversos tensoactivos convencionales tales como esteres y alcoholes de ácido graso de polioxietileno, y esteres de ácido graso de polioxietilensorbitol . Las cantidades generalmente varían entre 0.001% y 4% en peso de la formulación. Los tensoactivos especialmente preferidos para propósitos de esta invención son monooleato de polioxietilensorbitano, polysorbate 80, polysorbate 20 o similares. Los agentes adicionales conocidos en la técnica para formulación de una proteína tales como proteína análoga de insulina, también se pueden incluir en la formulación.

Administración de Análogos Monoméricos de Insulina por un Nebulizador La proteína análoga monomérica de insulina se puede administrar por un nebulizador, tal como un nebulizador de chorro o un nebulizador ultrasónico. Típicamente, en un nebulizador de chorro, se utiliza una fuente de aire comprimido para crear un chorro de aire de alta velocidad a través de un orificio. Conforme el gas se expande sobrepasando la boquilla, se genera una región de baja presión la cual extrae una solución de proteína análoga monomérica de insulina a través de un tubo capilar conectado a un depósito líquido. La corriente líquida del tubo capilar se corta en filamentos inestables y en gotitas conforme salen del tubo, creando el aerosol. Se pueden utilizar una gama de configuraciones, velocidades de flujo y tipos de deflectores para obtener las características de funcionamiento deseadas a partir de un nebulizador de chorro dado. En un nebulizador ultrasónico, se utiliza energía eléctrica de alta frecuencia para crear energía mecánica vibracional, típicamente utilizando un transductor piezoeléctrico. Esta energía se transmite a la formulación, de proteína análoga monomérica de insulina ya sea directamente o a través de un fluido de acoplamiento, creando un aerosol que incluye una proteína análoga monomérica de insulina. Ventajosamente, las partículas de proteína análoga monomérica de insulina suministradas por un nebulizador tienen un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 µm, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 1 µm a aproximadamente 5 µm, y de manera más preferible de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 3 µm. Las formulaciones de proteína análoga monomérica de insulina adecuadas para uso con un nebulizador, ya sea de chorro o ultrasónico, típicamente incluyen proteínas de análogo monomérico de insulina en una solución acuosa a una concentración de aproximadamente 1 mg a aproximadamente 20 mg de proteína análoga monomérica de insulina por mm de solución. La formulación puede incluir agentes tales como un excipiente, un amortiguador, un agente de isotonicidad, un conservador, un tensoactivo y, preferiblemente, zinc. La formulación también puede incluir un excipiente o agente para estabilización de la proteína análoga monomérica de insulina, tal como un amortiguador, un agente reductor, una proteína en volumen o un carbohidrato. Las proteínas en volumen útiles para formular proteínas análogas monoméricas de insulina incluyen albúmina, protamina o similares. Los carbohidratos típicos útiles en la formulación de proteínas análogas monoméricas de insulina incluyen sacarosa, manitol, lactosa, trehalosa, glucosa o similares. La formulación de proteína análoga monomérica de insulina también puede incluir un tensoactivo, el cual reduce o evita la agregación inducida en la superficie de la proteína análoga monomérica de insulina causada por la atomización de la solución al formar un aerosol. Se pueden utilizar diversos tensoactivos convencionales, tales como esteres de ácido graso de polioxietileno y alcoholes, y esteres de ácido graso de polioxietilensorbital . Las cantidades generalmente varían entre 0.001 y 4% en peso de la formulación. Los tensoactivos especialmente preferidos para propósitos de esta invención son monooleato de polioxietilensorbitano, polysorbate 80, polysorbate 20 o similares. También se pueden incluir en la formulación agentes adicionales conocidos en la técnica para formulación de una proteína tal como una proteína análoga de insulina.

Administración de Análogos Monoméricos de Insulina por un Inhalador de Dosis Medida En un inhalador de dosis medida (MDI), están contenidos en un recipiente un propelente, una proteína análoga monomérica de insulina y cualquier excipiente u otro aditivo, como una mezcla que incluye un gas comprimido licuado. El accionamiento de la válvula dosificadora libera la mezcla como un aerosol que preferiblemente contiene partículas en el intervalo de tamaño menor de aproximadamente 10 µm, de manera preferible de aproximadamente 1 µm a aproximadamente 5 µm, y de manera mucho más preferible de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 3 µm. El tamaño deseado de partícula de aerosol se puede obtener al utilizar una formulación de proteína análoga monomérica de insulina producida por diversos métodos conocidos por aquellos expertos en la técnica, que incluyen molido con chorro, secado por aspersión, condensación por punto crítico o similar. Los inhaladores preferidos de dosis medida incluyen aquellos fabricados por 3M o Glaxo y que utilizan un propelente de hidrofluorocarburo. Las formulaciones de proteína análoga monomérica de insulina para uso con un dispositivo inhalador de dosis medida generalmente incluyen un polvo finamente dividido que contiene proteína análoga monomérica de insulina como una suspensión en un medio no acuoso, por ejemplo, suspendido en un propelente con la ayuda de un tensoactivo. El propelente puede ser cualquier material convencional utilizado para este propósito, tal como un clorofluorocarbono, un hidroclorofluorocarbono, un hidrofluorocarbono o un hidrocarbono, que incluye t r i cl o r o f 1 uo r ome t a n o , dicloro if luorometano, diclotetrafluoroetanol y 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano, HFA-134a (hidrofluoroalcano-134a) , HFA-227 (hidrofluoroalcano-227) , o similar. Preferiblemente, el propelente es un hidrofluorocarburo. El tensoactivo se puede elegir para estabilizar la proteína análoga monomérica de insulina como una suspensión en el propelente, para proteger al agente activo contra la degradación química y similares. Los tensoactivos adecuados incluyen triolato de sorbitano, lecitina de soya, ácido oleico o similares. En algunos casos las soluciones en aerosol se prefieren utilizando solventes tales como etanol. Los agentes adicionales conocidos en la técnica para formulación de una proteína tal como una proteína análoga de insulina, también se pueden incluir en las formulaciones. Una persona habitualmente experta en la técnica reconocerá los métodos de la presente invención se pueden obtener por administración pulmonar de análogos monoméricos de insulina y a dispositivos no descritos aquí.

Formulaciones farmacéuticas de' proteína análoga monomérica de insulina La presente invención también se relaciona con una composición farmacéuticas o formulaciones que incluyen proteína análoga monomérica de insulina y que sea adecuada para administración por inhalación. De acuerdo con la invención, la proteína análoga monomérica de insulina se puede utilizar para la elaboración de una formulación o medicamento adecuado para administración por inhalación. La invención también se relaciona con métodos para la elaboración de formulaciones que incluyen proteína análoga monomérica de insulina en una forma que sea adecuada para administración por inhalación. Por ejemplo, se puede elaborar una formulación de polvo seco de varias maneras, utilizando técnicas convencionales. Las partículas en el intervalo de tamaño apropiado para deposición máxima en el tracto respiratorio inferior se pueden elaborar por micronización, molido, secado por aspersión o similar. La formulación líquida se puede elaborar al disolver la proteína análoga monomérica de insulina en un solvente adecuado, tal como agua, a un pH apropiado que incluye amortiguadores y otros excipientes. Una composición farmacéutica particular para una proteína análoga monomérica de insulina particular para ser administrada a través de vía pulmonar es HumalogMR. Las formulaciones de HumalogMR se describen por DeFelippis, patente U.S. No. 5,461,031; Bakaysa, et al., patente U.S. No. 5,474,978; y Baker, et al., patente U.S. No. 5.504,188. Estas descripciones se incorporan expresamente en la presente como referencia para describir las diversas formulaciones análogas monoméricas de insulina. Otras formulaciones incluyen soluciones de agua estéril sola y soluciones acuosas que contienen bajas concentraciones de tensoactivos y/o conservadores, y/o estabilizantes, y/o amortiguadores. Las formulaciones adecuadas adicionales de análogos monoméricos de insulina con zinc son conocidas por aquellos expertos en la técnica. La presente invención se puede comprender mejor con referencia a los siguientes ejemplos. Se pretende que estos ejemplos sean representativos de modalidades específicas de la invención y no se pretende que limiten el alcance de la invención.

Ejemplos Farmacocinética sérica de LysB2 ProB29-insulina humana en perros sabuesos después de administración pulmonar de dosis aerosolizadas solas Los aerosoles de LysB28 ProB29-insulina humana (LysB28 ProB29-hI) , generadas a partir de soluciones de LysB2f ProE29-hI en agua estéril, se administran a perros anestesiados por vía pulmonar a través del tubo endotraqueal vía un nebulizador ultrasónico. Se determina la concentración sérica de LysB2B ProB29-hI inmunorreactiva por métodos de radioinmunoensayo validados . En este estudio se utilizaron seis perros sabuesos (3 machos y 3 hembras) . Los animales fueron albergados en dos por jaula o individualmente en jaulas de acero inoxidable con pisos de malla suspendida. Inicialmente, a todos los perros se les alimentó con aproximadamente 450 g de dieta canina certificada Purina 5007 cada día. Los animales se mantuvieron bajo ayuno aproximadamente 8 horas antes de la dosificación. Después de su recuperación de la anestesia, se proporciona alimento y agua ad libitum hasta las 48 horas posteriores a la dosis. El régimen de alimentación diaria inicial se inició a las 48 horas posterior a la dosis. En el inicio del estudio, los animales pesaban entre 12.5 y 17.6 kg. Se recolectaron muestras de sangre en diversos puntos en el tiempo después de la dosificación para determinar las concentraciones plasmáticas de LysB28 ProB29-hI y se determina la biodisponibilidad del material inhalado. Se eligieron perros debido a que son animales grandes con deposición en el tracto respiratorio de partículas similar a los humanos.

La administración pulmonar de LysB2? ProB29-hI resulta en una exposición sistémica como se indica por las concentraciones aumentadas de LysB29 ProB29-hI inmunorreactiva en el suero de todos los perros.

Tabla 1: concentraciones séricas de LysR,,i ProR2"-hI (ng/ml) versus tiempos después de suministro pulmonar, y se muestra en la tabla 1: ? s I ? aAbreviaturas utilizadas: h, hora; M, macho; F, femenino; N, número de animales utilizados en los cálculos; DE, desviación estándar; EEM, error estándar de la media; BLQ, debajo del límite de cuantificación (< 0.25 ng/ml). Para el proposito de estos cálculos, se asigna BLQ con un valor de cero. bN.S. = sin muestra. No se recolecta muestra de suero del perro 27258 antes de la dosificación (0 h) . La administración pulmonar produce un incremento rápido en la insulina inmunorreactiva con concentraciones pico (Tmax) presentándose en la mayor parte de los perros aproximadamente 5 a 20 minutos después de la exposición al aerosol.

Tabla 2: parámetros farmacocinéticos para Lys- Pro- ht . . pulmonarmente. ~hI sum?n^trada ? 00 L? Abreviaturas utilizadas: kg, kilogramo; µg, microgramo; ng, nanogramo; ml, mililitro; h, hora; Craax, concentración máxima en suero; tmax, tiempo de concentración máxima sérica; AUC'O, área bajo la curva - del tiempo de dosificación del regreso a la linea de base; t' "retorno a la línea de base"; ß, constante de velocidad terminal; t ^, vida media; M, macho, F, femenino; DE, desviación estándar; %CV, porciento de coeficiente de variación; N, número de animales utilizados en los cálculos.

Los datos indican que la administración pulmonar de LysB26 ProB29-hI aerosolizada resulta en concentraciones detectables de LysB2d ProB29-hI inmunorreactiva en suero de perros sabuesos. Se absorbe rápidamente LysB28 ProB29-hI con concentraciones máximas media que se obtienen en menos de 30 minutos . Las concentraciones séricas de LysB28 ProB29-hI inmunorreactiva disminuyen con una duración de vida media de aproximadamente 40 minutos. No se .observan diferencias apreciables en cuanto al genero en el suministro y disposición de LysB28 ProB29-hI. Los valores de glucosa sanguínea muestran una declinación de aproximadamente 55% de sus valores control en perros sometidos a ayuno después de la inhalación de LysB2s ProB29-hI (figura 1) . La dosis pulmonar media que se requiere para producir estos efectos es de aproximadamente 7 µg/kg medida utilizando una detección con cámara gamma de Technetium99 la cual se utiliza como un radiomarcador en las gotitas de aerosol. El tiempo necesario para disminución en las concentraciones de glucosa es ligeramente menor para LysB2S ProB29-hI inhalado que el observador después de inyecciones subcutáneas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.. -

Claims (50)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para administrar un análogo monomérico de insulina, caracterizado porque comprende administrar una cantidad efectiva de un análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad de la misma, por medio pulmonar.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se suministra a una vía aerea inferior del paciente.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se deposita en los alveolos.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se inhala a través de la boca del paciente.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se administra como una formulación farmacéutica que comprende un análogo monomérico de insulina, en un portador farmacéuticamente aceptable.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la formulación se selecciona del grupo que consiste de una solución en un medio acuoso y una suspensión en un medio no acuoso.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la formulación se administra como un aerosol.

8. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la formulación está en forma de un polvo seco .

9. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 micrómetros.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 micrómetros.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 micrómetros.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos 10% de la un análogo monomérico de insulina suministrada se deposita en el pulmón.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se suministra desde un dispositivo de inhalación adecuado para administración pulmonar y capaz de depositar el análogo de insulina en los pulmones del paciente.

1 . El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo se selecciona del grupo que consiste de un nebulizador, un inhalador de dosis medida, un inhalador de polvo seco y una aspersor.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el dispositivo es un inhalador de polvo seco.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 3 µg/kg a aproximadamente 20 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 7 µg/kg a aproximadamente 14 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina se selecciona del grupo que consiste de insulinas humanas modificadas, en donde: a) el residuo amino acilo en la posición B28 está sustituido con Lys, Leu, Val o Ala y el residuo amino acilo en la posición B29 es Lys o Pro; b) están suprimidos los residuos amino acilo en las posiciones B28, B29 y B30; y c) está suprimido el residuo amino acilo en la posición B27.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina es LysB2f ProB29-insulina humana.

20. Un método para tratar diabetes, caracterizado porque comprende administrar una dosis efectiva de un análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad de la misma, por un medio pulmonar.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se administra como una formulación farmacéutica que comprende un análogo monomérico de insulina en un portador farmacéuticamente aceptable.

22. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina es LysB2S ProB29-insulina humana.

23. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se suministra desde un dispositivo de inhalación adecuado para administración pulmonar y capaz de depositar un análogo monoméríco de insulina en los pulmones del paciente.

24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el dispositivo es un aspersor o un inhalador de polvo seco.

25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque un accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 3 µg/kg a aproximadamente 20 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque un accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 7 µg/kg a aproximadamente 14 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

27. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina se selecciona del grupo que consiste de insulinas humanas modificadas, en donde: a) el residuo amino acilo en la posición B28 está sustituido con Lys, Leu, Val o Ala y el residuo amino acilo en la posición B29 es Lys o Pro; b) están suprimidos los residuos amino acilo en las posiciones B28, B29 y B30; y c) está suprimido el residuo amino acilo en la posición B27.

28. Un método para tratar hiperglicemia, caracterizado porque administrar una dosis efectiva de una un análogo monomérico de insulina a un paciente en necesidad de la misma por un medio pulmonar.

29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se administra como una formulación farmacéutica que comprende el análogo de insulina en un portador farmacéuticamente aceptable.

30. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina es LysB28 ProB29-insulina humana.

31. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque un análogo monomérico de insulina se suministra desde un dispositivo de inhalación adecuado para administración pulmonar y capaz de depositar un análogo monomérico de insulina en los pulmones del paciente.

32. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el dispositivo se selecciona del grupo que consiste de un aspersor y un inhalador de polvo seco.

33. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque un accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 3 µg/kg a aproximadamente 20 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque un accionamiento del dispositivo administra aproximadamente 7 µg/kg a aproximadamente 14 µg/kg de un análogo monomérico de insulina.

35. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina se selecciona del grupo que consiste de insulinas humanas modificadas, en donde: a) el residuo amino acilo en la posición B28 está sustituido con Lys, Leu, Val o Ala y el residuo amino acilo en la posición B29 es Lys o Pro; b) están suprimidos los residuos amino acilo en las posiciones B28, B29 y B30; y c) está suprimido el residuo amino acilo en la posición B27.

36. Una composición farmacéutica o formulación que incluye la proteína un análogo monomérico de insulina y que es adecuada para administración por inhalación.

37. La composición farmacéutica o la formulación de conformidad con la reivindicación 36, caracterizada porque el análogo monomérico de insulina es LysB28ProB29.

38. Una composición farmacéutica o formulación caracterizada porque está adaptada para llevar a cabo el método reivindicado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35.

39. El uso de la proteína un análogo monomérico de insulina para la elaboración de un medicamento adecuado para administración por inhalación.

40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina se selecciona del grupo que consiste de insulinas humanas modificadas, en donde: a) el residuo amino acilo en la posición B28 está sustituido con Lys, Leu, Val o Ala y el residuo amino acilo en la posición B29 es Lys o Pro; b) están suprimidos los residuos amino acilo en las posiciones B28, B29 y B30; y

41. El uso de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el análogo monomérico de insulina es LysB28ProB29.

42. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque el medicamento está en forma de una solución o un medio acuoso o una suspensión, o un medio no acuoso!

43. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque el medicamento está en forma de un aerosol.

44. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque el medicamento está en forma de un polvo seco.

45. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque la un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10 micrómetros .

46. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque la un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 micrómetros.

47. El uso de conformidad con la reivindicación 39, 40 ó 41, caracterizado porque la un análogo monomérico de insulina tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 2 a aproximadamente 3 micrómetros.

48. El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 39 a 47, caracterizado porque la un análogo monomérico de insulina se administra en una dosis de aproximadamente 3 µg/kg y aproximadamente 20 µg/kg.

49. El uso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 39 a 47, caracterizado porque la un análogo monomérico de insulina se administra en una dosis de aproximadamente 7 µg/kg y aproximadamente 14 µg/kg.

50. El uso de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque altera un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35.