Una composición de vacuna que comprende:

(a) un antígeno; y

(b) un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA),

en el que el GLA tiene la fórmula:**Fórmula**

en la que:

R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y

R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables

Composición de vacuna que contiene un adyuvante sintético.

Declaración de interés del gobierno

Esta invención se realizó en parte con apoyo del gobierno mediante la Subvención Nº AI-25038 concedida a los National Institutes of Health. El gobierno tiene ciertos derechos sobre esta invención.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las composiciones farmacéuticas y de vacunas. Más específicamente, los modos de realización descritos en la presente memoria se refieren a composiciones farmacéuticas y de vacuna, así como a métodos profilácticos y terapéuticos relacionados, donde las composiciones comprenden un adyuvante lípido de glucopiranosilo (abreviado generalmente como GLA por sus iniciales en inglés: glucopyranosyl lípido adjuvant) .

Descripción de la técnica relacionada

El sistema inmune de los organismos superiores ha sido caracterizado mediante la distinción entre agentes extraños (o no propios, non-self) de los componentes familiares o de uno mismo (propios, self) , de forma que los agentes extraños provocan respuestas inmunes, mientras que los autocomponentes son ignorados o tolerados. Las respuestas inmunes se han caracterizado tradicionalmente bien como respuestas humorales, en las que se producen anticuerpos específicos para los antígenos mediante linfocitos B diferenciados denominados células plasmáticas, o bien como respuestas mediadas por células, en las que varios tipos de linfocitos T actúan para eliminar los antígenos mediante varios mecanismos. Por ejemplo, las células T auxiliares CD4+, que son capaces de reconocer antígenos específicos, pueden responder liberando mediadores solubles, tales como las citocinas, para incorporar células del sistema inmune adicionales para que participen en una respuesta inmune. También las células T citotóxicas CD8+, que también son capaces de reconocer un antígeno específico, pueden responden enlazándose y destruyendo o dañando las células o partículas que porten el antígeno. En la técnica inmunológica, se sabe proporcionar ciertas vacunas según varias formulaciones, generalmente con el propósito de inducir una respuesta inmune adecuada en un huésped.

Las diferentes estrategias para provocar respuestas inmunes específicas mediante la administración de una vacuna a un huésped incluyen la inmunización con patógenos infecciosos muertos por calor o vivos pero atenuados, tales como virus, bacterias o algunos patógenos eucarióticos; la inmunización con un agente infeccioso no virulento capaz de dirigir la expresión del material genético que codifica el (los) antígeno (s) para los que se requiere una respuesta inmune; y la inmunización con vacunas de subunidades que contienen inmunógenos (tales como proteínas) aislados a partir de un patógeno particular con el fin de inducir inmunidad frente al patógeno (véase, por ejemplo, Liu, 1998, Nature Medicine 4 (supl. 5) : 515) . Para algunos antígenos, puede haber uno o más tipos de inmunidades adecuadas para las que ninguno de estos enfoques ha sido particularmente eficaz, incluyendo el desarrollo de vacunas que son eficaces para proteger inmunológicamente al huésped frente a virus de inmunodeficiencia humana u otros patógenos infecciosos, cáncer, enfermedad autoinmune, u otros estados clínicos.

Se sabe desde hace tiempo, que el lipopolisacárido (LPS) enterobacterial es un estimulador potente del sistema inmune, aunque su uso en adyuvantes ha sido restringido por sus efectos tóxicos. Un derivado no tóxico del LPS, el lípido A monofosforilado (MPL) , producido por eliminación del grupo carbohidrato y del grupo fosfato centrales de la glucosamina del extremo reductor, ha sido descrito por Ribi et al. (1986, Inmunology and Immunopharmacology of Bacterial Endotoxins, Plenum Publ. Corp. NY, pág. 407-419) .

Una versión desintoxicada adicionalmente del MPL se produce eliminando la cadena acílica en la posición 3 del esqueleto disacárido, y se denomina lípido A monofosforilado 3-O-desacilada (3D-MPL) . Puede ser purificada y preparada por métodos mostrados en el documento GB 2122204B, cuya referencia también describe la preparación del lípido A difosforilado y sus variantes 3-O-desaciladas. Por ejemplo, se ha preparado el 3D-MPL en forma de una emulsión que tiene un tamaño de partícula pequeño de menos de 0, 2 !m de diámetro, y su método de elaboración se describe en el documento WO 94/21292. En el documento WO 9843670A2 se han descrito formulaciones acuosas que comprenden lípido A monofosforilado y un tensioactivo.

Los coadyuvantes obtenidos a partir de lipopolisacárido bacteriano para ser formulados en combinaciones adyuvantes pueden ser purificados y procesados a partir de fuentes bacterianas, o alternativamente pueden ser sintéticos. Por ejemplo, en Ribi et al. 1986 (supra) se describe el lípido A monofosforilado purificado, y el lípido A monofosforilado o difosforilado 3-O-desacilado obtenido a partir de Salmonella sp. se describe en el documento GB 2220211 y en la patente estadounidense Nº 4.912.094. Se han descrito el 3D-MPL y los disacáridos de glucosamina 1 (1-6) así como otros lipopolisacáridos purificados y sintéticos (documento WO 98/01139; patente estadounidense Nº 6.005.099 y documento EP 0729473B1; Hilgers et al. 1986 Int. Arch. Allergy Immunol. 79 (4) : 392-6; Hilgers et al. 1987, Immunology 60 (1) : 141-6; y el documento EP 0549074B1) . Combinaciones del 3D-MPL y adyuvantes de

saponina obtenidos a partir de la corteza de Quillaja Saponaria molina han sido descritas en el documento EP 0761231B. El documento WO 95/17210 describe una sistema adyuvante en emulsión basado en el escualeno, (tocoferol y monooleato de sorbitán polioxietilenado (TWEENTM 80) , formulado con el inmunoestimulante QS21 e incluyendo opcionalmente 3D-MPL. A pesar de la accesibilidad de dichas combinaciones, el uso de adyuvantes obtenidos a partir de productos naturales está acompañado por costes de producción elevados, inconsistencia entre lotes, dificultades asociadas con la producción a gran escala, e incertidumbre con respecto a la presencia de impurezas en la composición de una preparación dada.

Hay una necesidad clara de vacunas mejoradas y, en particular, de vacunas que contengan de forma beneficiosa componentes adyuvantes químicamente definidos, de alta pureza, que presenten consistencia entre lotes y que puedan ser elaboradas de forma eficaz a escala industrial sin introducir contaminantes no deseados o estructuralmente no definidos. La presente invención proporciona composiciones y métodos para dichas vacunas, y ofrece otras ventajas asociadas.

Maeda H et al.: “Adjuvant activities of synthetic lípid A subunit analogues and its conjugates with muramyl dipeptide derivatives” Vaccines, vol. 7, Nº 3, 1989, páginas 275-281, XP000993028 ISSN: 0264-410X. Kanegasaki S. et al.: “Biological Activities of analogs of lípid A based chemically on the revised structural model comparison of mediatorinducing immunomodulating and endotoxic activities”. European Journal of Biochemistr y , vol. 43, Nº 2, 1984, páginas 237-242, XP002498330 ISSN: 0014-2956 describen un análogo sintético del lípido A monofosforilado con actividad adyuvante.

En un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición de vacuna que comprende:

a) un antígeno; y

b) un adyudante lípido de glucopiranosilo (GLA) , en el que el GLA tiene la fórmula:

en la que:

R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y

R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una composición para usarla para estimular o aumentar una respuesta inmune deseada, específica para un antígeno, en un sujeto, comprendiendo la composición

(a) un antígeno; y (b) un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA) , en la que el antígeno se obtiene a partir de, o presenta reactividad inmunológica cruzada con, (i) al menos un patógeno, (ii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con un cáncer, o (iii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con una enfermedad autoinmune, y estimular o aumentar de este modo una respuesta inmune deseada, específica para un antígeno, en la que el GLA tiene la fórmula:

en la que:

R1, R3, R5 y R6 son... [Seguir leyendo]

1. Una composición de vacuna que comprende:

(a) un antígeno; y

(b) un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA) , en el que el GLA tiene la fórmula:

en la que:

R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y

R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

2. La composición de vacuna según la reivindicación 1, que comprende además al menos un componente adicional elegido entre el grupo que consiste en:

(a) un agonista del receptor de tipo toll (TLR) ;

(b) una saponina o mimético de la saponina;

(c) un vehículo que comprende al menos uno entre un aceite e ISCOMATRIXTM; 15 (d) un modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina;

(e) un modificador inmune de doble tallo en bucle (dSLIM) ;

(f) un coadyuvante; y

(g) un vehículo farmacéuticamente aceptable.

3. La composición de vacuna según la reivindicación 2, en la que:

(i) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en alumbre, un alcaloide de una planta y un detergente, donde el alcaloide de planta se elige de tomatina, y el detergente se elige entre saponina, Polisorbato 80, Span 85 y estearil tirosina;

(ii) el agonista del TLR, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en un lipopolisacárido,

péptidoglicano, polil:C, CpG, 3M003, flagelina, homólogo del factor de elongación e iniciación 4a ribosómico eucariota en Leishmania (LeIF) y al menos un antígeno de la hepatitis C;

(iii) el modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en resiquimod (R848) imiquimod y gardiquimod;

(iv) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en una citocina, un detergente, 30 un copolímero de bloques o un polímero biodegradable; y

(v) el vehículo farmacéuticamente aceptable, si está presente, comprende un vehículo que se elige entre el grupo que consiste en fosfato de calcio, una emulsión de aceite en agua, una emulsión de agua en aceite, un liposoma y una micropartícula.

4. La composición de vacuna según la reivindicación 1, en la que el GLA comprende:

(i) un esqueleto de diglucosamina que tiene una glucosamina del extremo reductor unida a una glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de éter entre la posición 1 de hexosamina de

la glucosamina del extremo no reductor y la posición 6 de hexosamina de la glucosamina del extremo reductor;

(ii) un gupo O-fosforilo unido a la posición 4 de hexosamina de la glucosamina del extremo no reductor; y

(iii) hasta seis cadenas de acilo graso;

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina 10 del extremo reductor mediante un enlace de éster,

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo amino en posición 2 de la glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de amida y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster,

y donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina

del extremo no reductor mediante un enlace de éster y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster.

5. La composición de vacuna según la reivindicación 1, en la que el antígeno comprende al menos un antígeno polipeptídico o al menos un constructo de expresión recombinante que comprende un promotor unido de forma

operativa a una secuencia de ácido nucleico que codifica la menos un antígeno polipeptídico.

6. La composición de vacuna según la reivindicación 1, en la que el antígeno se obtiene a partir de, o presenta reactividad inmunológica cruzada con, (i) al menos un patógeno infeccioso que está asociado con una enfermedad infecciosa, (ii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con el cáncer, o (iii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con una enfermedad autoinmune,

7. Una composición para usara para producir o aumentar una respuesta inmune específica del antígeno, deseada en un sujeto, comprendiendo la composición (a) un antígeno; y (b) un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA) , en la que el antígeno se obtiene a partir de, o presenta reactividad inmunológica cruzada con, (i) al menos un patógeno infeccioso, (ii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con un cáncer, o (iii) al menos un epítope, biomolécula, célula o tejido que está asociado con una enfermedad autoinmune, y producir o aumentar de

este modo una respuesta inmune específica del antígeno deseada, donde el GLA tiene la fórmula:

en la que: R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

8. La composición de vacuna según la reivindicación 7, que comprende además al menos un componente adicional elegido entre el grupo que consiste en:

(a) un agonista del receptor de tipo toll (TLR) ;

(b) una saponina o mimético de la saponina;

(c) un vehículo que comprende al menos uno entre un aceite e ISCOMATRIXTM;

(d) un modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina:

(e) un modificador inmune de doble tallo en bucle (dSLIM) ;

(f) un coadyuvante; y

(g) un vehículo farmacéuticamente aceptable.

9. La composición de vacuna según la reivindicación 8, en la que:

(i) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en alumbre, un alcaloide de una planta y un detergente, donde el alcaloide de planta se elige de tomatina, y el detergente se elige entre saponina, Polisorbato 80, Span 85 y estearil tirosina;

(ii) el agonista del TLR, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en un lipopolisacárido, péptidoglicano, polil:C, CpG, 3M003, flagelina, homólogo del factor de elongación e iniciación 4a ribosómico eucariota en Leishmania (LeIF) y al menos un antígeno de la hepatitis C;

(iii) el modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en resiquimod (R848) imiquimod y gardiquimod;

(iv) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en una citocina, un detergente, un copolímero de bloques o un polímero biodegradable; y

(v) el vehículo farmacéuticamente aceptable, si está presente, comprende un vehículo que se elige entre el grupo que consiste en fosfato de calcio, una emulsión de aceite en agua, una emulsión de agua en aceite, un liposoma y una micropartícula.

10. La composición para usarla según la reivindicación 7, en la que el GLA comprende:

(i) un esqueleto de diglucosamina que tiene una glucosamina del extremo reductor unida a una glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de éter entre la posición 1 de hexosamina de la glucosamina del extremo no reductor y la posición 6 de hexosamina de la glucosamina del extremo reductor;

(ii) un gupo O-fosforilo unido a la posición 4 de hexosamina de la glucosamina del extremo no reductor; y

(iii) hasta seis cadenas de acilo graso;

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina del extremo reductor mediante un enlace de éster,

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo amino en posición 2 de la glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de amida y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster,

y donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de éster y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster.

11. La composición para ser usada según la reivindicación 7, en la que el antígeno comprende al menos un antígeno un antígeno polipeptídico o al menos un constructo de expresión recombinante que comprende un promotor unido de forma operativa a una secuencia de ácido nucleico que codifica al menos un antígeno polipeptídico.

12. Una composición farmacéutica para usarla para producir o aumentar una respuesta inmune, que comprende:

(a) un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA) ; y

(b) un vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable, y en el que el GLA tiene la fórmula:

en la que: R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y

R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

13. La composición farmacéutica para usarla según la reivindicación 12, que comprende además al menos un componente adicional elegido entre el grupo que consiste en:

(a) un agonista del receptor de tipo toll (TLR) ;

(b) una saponina;

(c) un vehículo que comprende al menos uno entre un aceite e ISCOMATRIXTM;

(d) un modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina;

(e) un modificador inmune de doble tallo en bucle (dSLIM) ;

(f) un coadyuvante; y

(g) un vehículo farmacéuticamente aceptable.

14. La composición farmacéutica para usarla según la reivindicación 13, en la que:

(i) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en alumbre, un alcaloide de una planta y un detergente, donde el alcaloide de planta se elige de tomatina, y el detergente se elige entre saponina, Polisorbato 80, Span 85 y estearil tirosina;

(ii) el agonista del TLR, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en un lipopolisacárido, péptidoglicano, polil:C, CpG, 3M003, flagelina, homólogo del factor de elongación e iniciación 4a ribosómico eucariota en Leishmania (LeIF) y al menos un antígeno de la hepatitis C;

(iii) el modificador de la respuesta inmune de imidazoquinolina, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en resiquimod (R848) imiquimod y gardiquimod;

(iv) el coadyuvante, si está presente, se elige entre el grupo que consiste en una citocina, un detergente, un copolímero de bloques o un polímero biodegradable; y

(v) el vehículo farmacéuticamente aceptable, si está presente, comprende un vehículo que se elige entre el grupo que consiste en fosfato de calcio, una emulsión de aceite en agua, una emulsión de agua en aceite, un liposoma y una micropartícula.

15. La composición farmacéutica para usarla según la reivindicación 12, en la que el GLA comprende:

(i) un esqueleto de diglucosamina que tiene una glucosamina del extremo reductor unida a una glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de éter entre la posición 1 de hexosamina de la glucosamina del extremo no reductor y la posición 6 de hexosamina de la glucosamina del extremo reductor;

(ii) un gupo O-fosforilo unido a la posición 4 de hexosamina de la glucosamina del extremo no reductor;

(iii) hasta seis cadenas de acilo graso;

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina del extremo reductor mediante un enlace de éster,

donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo amino en posición 2 de la glucosamina

del extremo no reductor mediante un enlace de amida y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster,

y donde una de las cadenas de acilo graso está unida al grupo hidroxi en posición 3 de la glucosamina del extremo no reductor mediante un enlace de éster y comprende una cadena de tetradecanoilo unida a una cadena de alcanoilo de más de 12 átomos de carbono mediante un enlace de éster.

16. La composición farmacéutica para usarla según la reivindicación 12 para ser usada para estimular una respuesta inmune no específica en un sujeto.

17. Un kit que comprende:

(a) una composición que comprende un adyuvante lípido de glucopiranosilo (GLA) ; y una vehículo o 15 excipiente farmacéuticamente aceptable; y

(b) un antígeno en un segundo contenedor, donde la composición inmunológica no está en contacto con el antígeno, y donde el GLA tiene la fórmula:

en la que:

R1, R3, R5 y R6 son alquilo C11-C20; y

R2 y R4 son alquilo C12-C20 o una de sus sales farmacéuticamente aceptables.

18. La composición de vacuna según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, la composición para usarla según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, la composición farmacéutica para usarla según una cualquiera 25 de las reivindicaciones 12 a 16, o el kit según la reivindicación 17, en la que el GLA tiene R1, R3, R5 y R6 igual a undecilo, y R2 y R4 igual a tridecilo.