Transkutane IL-2-Applikation mittels ultradeformierbarer Karrier (Transfersome®)

Zusammenfassung

Einleitung: Tansfersome® (TF) sind neue ultradeformierbare hydrophile Lipidvesikel, die aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften spontan die Haut penetrieren können. TF können sowohl nieder- als auch hochmolekulare Moleküle nichtinvasiv transdermal in den Körper transportieren. Material und Methodik: TF werden gebildet aus Phosphatidylcholine und Natriumcholat. Rekombinantes humanes Interleukin-2 (ProleukinR Chiron) wurde zu den TF gegeben und für 24 Stunden bei 4 °C inkubiert. Die Immunotransfersome (ITF) wurden von freiem Il-2 durch Filtration (Centrisart, Sartorius) getrennt. 25 000, 50 000 und 150 000 IE reines IL-2 und ITF, die mit jeweils gleichen Konzentrationen von IL-2 inkubiert worden waren, wurden subkutan (s. c.) (n = 8) und epikutan (e. c.) (n = 8) auf Mäusen appliziert. Die IL-2-Serumkonzentrationen in Mäusen wurden nach 2, 4, 6, 8, 10 und 24 Stunden durch ELISA gemessen. Ergebnisse: Es war möglich, Il-2 zu 75 % in Transfersome zu inkorporieren, wobei die biologische Aktivität erhalten blieb. In Konzentrationen von 25 000 und 50 000 IE Il-2 konnten bei der subkutanen Gabe von ITF gegenüber einer Subkutangabe von reinem Il-2 vergleichbare aber länger anhaltende Il-2-Serumspiegel erreicht werden. Bei der epikutanen Anwendung von ITF konnten bei 25 000 IE zur s. c. Gabe vergleichbare Konzentrationen, bei 50 000 und 150 000 IE jedoch nur 50 und 22,6 % der maximalen s. c. Serumspiegel bei reinem Il-2 erreicht werden. Schlussfolgerung: Es konnte gezeigt werden, dass Il-2 in biologisch aktiver Form zu 75 % an TF gebunden werden konnte. Es ist möglich, Il-2 mittels TF durch die Haut zu transportieren. Die konzentrationsabhängige Sättigung der TF durch IL-2 führte zur unterschiedlichen transkutanen Aufnahme von IL-2.

Abstract

Purpose: Transfersomes (TF) are new, highly deformable, hydrophilic lipid vesicles, which, because of their unique characteristics, are able to penetrate the skin barrier spontaneously. Transfersomes are able to transport molecules of low and high molecular weight non-invasively into the body. Material and Methods: Phosphatidylcholine and sodium cholate were used for the production of TF. For production of immunotransfersomes (ITF), recombinant human Il-2 (ProleukinR, Chiron) was added to TF and incubated for 24 hours at 4 °C. ITF were divided from pure IL-2 by filtration (Centrisart, Sartorius). ITF containing 25 000, 50 000 and 150 000 IE IL-2 were applied epicutaneously and subcutaneously (each n = 8). 25 000, 50 000 and 150 000 IE of free Il-2 were applied subcutaneously (s. c.) (n = 8) and epicutaneously (e. c.) (n = 8) in mice. Concentrations of Il-2 were measured in the serum after 2, 4, 6, 8, 10 and 24 hours by an ELISA. Results: It was possible to incorporate biologically active IL-2 into TF in 75 %. At concentrations of 25 000 and 50 000 IE serum levels of Il-2 after s. c.-application of ITF reached serum levels comparable to those of the s. c. application of Il-2, but were longer lasting. It was possible to reach comparable peak Il-2-serum levels by epicutanous application of 25 000 IE IL-2. Serum levels of IL-2 after transdermal application of 50 000 and 150 000 IE reached 50 and 22,6 % of serum levels after s. c. application of pure IL-2. Transdermal therapy showed no side effects. Conclusion: It was possible to transport Il-2 through the skin by TF. Saturation of TF by higher concentrations of IL- 2 may lead to concentration-dependent uptake.

Interleukin-2 - transdermale Therapie - Immuntherapie

interleukin-2 - transdermal therapy - Immunotherapy

Literatur

• 1 Christophers E, Wolff H H, Laurence E B. The formation of epidermal cell columns.  J Inves Dermatol. 1974;  62 555-559
• 2 Cevc G. Transfersomes, Liposomes and other lipid suspensions on the skin: permeation enhancement, vesicle penetration, and transdermal drug delivery.  Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 1996;  13 (3 - 4) 257-388
• 3 Potts R O, Guy R H. Predicting skin permeability.  Pharm Res. 1992;  9 663-669
• 4 Cevc G, Blume G, Schätzlein A, Gebauer D, Paul A. The skin: a pathway for systemic treatment with patches and lipid-based agent carriers.  Adv Drug Deliv Rev. 1996;  349-378
• 5 Cevc G, Schätzlein A, Blume G. Transdermal drug carriers:basic properties, optimization and transfer efficiency in the case of epicutaneously applied peptides.  J Control Release. 1995;  36 3-16
• 6 Paul A, Cevc G, Bachhawat B K. Transdermal immunization with large proteins by means to ultradeformable drug carriers.  Eur J Immunol. 1995;  25 3521-3524
• 7 Planas M E, Gonzales P, Rodriguez L, Sanchez S, Cevc G. Noninvasive perutaneous induction of topical analgesia by a new type of drug carrier, and prolongation of local pain insensitivity by anaesthetic liposomes.  Anesth Analg. 1992;  75 615-621
• 8 Paul A, Cevc G. Noninvasive administration of protein antigens: transdermal immunization with bovine serum albumin in Transfersomes.  Vaccine Res. 1995;  4 145-151
• 9 Paul A, Cevc G, Bachhawat B K. Transdermal immunisation with an integral membrane protein, by means of ultradeformable drug carriers, transfersomes.  Vaccine. 1998;  16 188-195
• 10 Cevc G, Gebauer D, Stieber J, Schätzlein A, Blume G. Ultraflexible vesicles, Transfersomes, have an extremely low pore penetration resistance and transport therapeutic amounts of insulin across the intact mammalian skin.  Biochim Biophys Acta. 1998;  1368 201-215
• 11 Cevc G, Blume G. New, highly efficient formulation of diclofenac for the topical, transdermal administration in ultradeformable drug carriers, Transfersomes.  Biochim Biophs Acta. 2001;  1514 191-205

1 Transfersome ist ein Warenzeichen der IDEA AG