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ANTICORPS MONOCLONAUX CONTRE LES FLAGELLES DE ---PSEUDOMONAS AERUGINOSA.
DOMAINE DE L'INVENTION.
La presente invention concerne l'application de techniques immunologiques aux fins d'obtenir de
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nouvelles nouve e matières utiles pour le---diagnostic et letraitement d'infections bactériennes et, plus particu- librement, la production et l'application d'anticorps monoclonauxhumainsquisontcapablesdereconnaître les flagelles de Pseudomonas aeruginosa.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION.
Une maladie de type Gram-négatif et ses complications les plus sérieuses, par exemple la bacteriemie et l'endotoxemie, sont la cause d'une morbidité et d'une mortalité significatives chez l'être humain. Ceci est vrai, en particulier, de l'organisme
Gram-négatif Pseudomonas aeruginosa, qui a été de plus en plus associé ä des maladies bactériennes, spécia- lement avec des infections nosocomiales, durant les cinquante dernières années.
Durant les quelques dernières décénnies, les antiobiotiques ont été la thérapie de choix pour la lutte contre des maladies de type Gram-négatif. La morbidité et la mortalité élevées et continuelles dues à une infection bactérienne de type Gram-négatif sont, cependant, indicatrices des limitations de la thérapie par antibiotiques, particulièrement en ce qui concerne
P. aeruginosa. (Voir, par exemple, Andriole, V. G., "Pseudomonas Bacteremia : Can Antibiotic Therapy
Improve Survival ?", J. Lab. Clin. Med.,/1978/,
94 : 196-199). Ceci a suscite la recherche d'autres procédés de prévention et de traitement.
Un procédé qui a été considéré est le renfor- cement du Systeme immunitaire de l'hôte par immuni-
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sation active ou passive. Par exemple, il a été observé - que l'immunisation active de l'homme ou des animaux expérimentaux avec des vaccins constitués de cellules bactériennes entières ou d'endotoxines bactériennes purifiées provenant de P. aeruginosa conduit au deve- loppement d'anticorps opsoniques spécifiques dirigés
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essentiel1emeuL. contre des determinants des récurrentes d'oligosacchar des molecules de lipopolysaccharides (LPS) situées sur la membrane externe----- --due de-i-aeugino & a- rack, mu bulins--Characteristics and Uses of Intravenous Preparations, Alving, B. et Finlayson, J. pages 73-79, U.
Department of Health and Human Services, 1979). De tels anticorps, qu'ils aient été engendrés activement ou transférés passivement, se sont révélés comme étant protecteurs contre les effets létaux de l'infection due à P. aeruginosa chez divers modèles d'animaux (Pollack, supra) et dans quelques recherches préliminaires chez 1'être humain (voir Young, L. S. et Pollack, M., P. aeruginosa, Sabath, L., éd., pages 119-132, Hans Huber, 1980).
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Les travaux ci-dessus suggèrent que les approches immunotherapeutiques pourraient être utilisées pour prévenir et traiter la maladie bactérienne due ä P. aeruginosa, par exemple en administrant des immunoglobulines humaines rassemblées qui contiennent des anticorps contre la ou les souches infectantes. Les immunoglobulines humaines sont définies ici comme étant la fraction du plasma humain qui est enrichie en anticorps, parmi lesquels se trouvent des anticorps spécifiques contre des souches de P. aeruginosa. Du fait de certaines limitations dans l'utilisation des composants des immunoglobulines humaines, cette approche au traitement de la maladie due à P. aeruginosa reste à l'étude (voir, par exemple,
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Collins, M. S. et Roby, R. E., Am. J.
Med., 76 (3A) : 168- Collins, M.S. et Roby, R.E., Am. J. Med., 76 (3A) : 168- 174, [1984]),etjusqu'àprésentiln'yapasde -7y, E pas de
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produits disponibles contenant ces commerciauxcomposants.
Une telle limitation associée aux compositions d'immunoglobulines reside en ce qu'elles consistent en
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des rassemblemenls-dechairtttans-er !-provenance d'un--millier de donneurs ou plus, ces échantillons ayant été présélectionnés d'après la présence d'anticorps parti-
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c-pliers anti-Psei-tomos. ntMement-conduit--a--- faire la moyenne des titres d'anticorps individuels, ce qui, au mieux, résulte en de modestes augmentations du titre resultant des anticorps desires.
Une autre limitation est que le procédé de preselection lui-même requiert un tri continu, coûteux, de la population des donneurs pour assurer l'uniformité du produit. En dépit de ces efforts, les immuno- globulines obtenues peuvent encore avoir une varia- bilité considérable d'un lot ä l'autre et parmi des produits en provenance de différentes régions géographiques.
Une autre limitation inhérente aux compositions d'immunoglobulines réside en ce que leur usage se traduit par l'administration simultanée de grandes quantités de substances protéiniques étrangères (qui peuvent inclure des virus tels que ceux dont on a montre récemment qu'ils étaient associés au Syndrome d'Immuno-Deficitaire Acquis ou SIDA), qui peuvent causer des effets biologiques néfastes. La combinaison de faibles titres des anticorps desires et du haut contenu en substances étrangères peuvent souvent limiter au-dessous de l'optimum la quantité d'immunoglobulines spécifiques et donc bénéfiques administrables au patient.
En 1975, Kohler et Milstein ont expose leur
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découverte fondamentale que certaines lignées de cettules-de-souris ere-fustonnées-avec-des'"'- - dont chacun sécrète des anticorps d'une spécificité pouvaTreittunique, c'est-à-dire des anticorps monoclonaux (Kohler,
G. et Milstein, C., Nature, 256 : 495-497 El975¯7).
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-----Avec . . possible, dans quelques cas, de produire- quantités d'anticorps murins sélectivement-spécifiques ----- un-dterminant-parH & ulier minants sur des antigènes. Ultérieurement, en utilisant des technologies développées plus tard, il est devenu possible de produire des anticorps monoclonaux humains (voir, par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 464 465, qui est cité ici en reference).
11 est reconnu que dans quelques situations, les anticorps monoclonaux de souris ou des compositions de ces anticorps peuvent susciter des inconvénients lors de l'utilisation chez l'être humain. Par exemple,
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il a été rapporté anticorps monoclonaux de traitement d'une certaine maladie humaine peuvent provoquer une réponse immunitaire qui les rend inoperants (voir, Levy, R. L. et Miller, R. A., Ann. Rev. Med., 34 : 107-116/'1983. 7). Cependant, avec les récents progrès dans la technologie de l'ADN recombinant, tels que la production d'anticorps monoclonaux chimériques souris/homme, ces difficultés peuvent être diminuées.
Aussi, des procedes pour la production d'anticorps monoclonaux humains sont actuellement disponibles (voir, Human Hybridomas and Monoclonal
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Antibodies, Engleman, E. et al., éd., Plenum Publishing Corp. 19857, qui est ci ici en G.référence).
En utilisant la technologie de l'hybridome
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et/ou de la transformation cellulaire, de nombreux greeperde d'anticorps protecteurs contredesinfec" tions à P. aeruginosa. Des anticorps monoclonaux ont - é 1p1opes P. aeruginosa, incluant des épitopes de surface spécifiques à-sér-otype-unique-et-a-serotypes -teIrS-queceuxtrouvsdans cules charides (LPS) delta-bactérie (voir, par exemple, les -is d'Am6 des n 624 et 807 394 cédées la Demanderesse, qui cherehess o°tr-appo- r-t-é-}a product-ionsont toutes deux citées ici en reference). Des anti- corps monoclonaux protecteurs spécifiques pour l'exotoxine A de P. aeruginosa ont également été produits
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(voir, par exemple, la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique 742 170 cédée à la Demanderesse, qui est citee en référence)..
L'utilisation d'anticorps monoclonaux spéci- fiques pour la région LPS de P. aeruginosa, ou des exotoxines de la bactérie, peut fournir une protection
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suffisante situations, mais il est auffisante dans qqgL dans quelquesgénéralement préférable de disposer d'une capacité de protection plus large. Par exemple, dans les traitements prophylactiques d'infections possibles chez l'homme, il serait préférable d'administrer un ou des anticorps protecteurs contre plusieurs de souches de P. aeruginosa.
De même, dans des applications thérapeu- tiques où le ou 1 les sérotypes de la ou des souches infectantes ne sont pas connus, il serait préférable d'administrer un anticorps ou une combinaison d'anticorps efficace contre la plupart sinon contre tous les sérotypes cliniquement importants de P. aeruginosa, idéalement en apportant des anticorps réactifs dans les Schemas traditionnels de srotypage.
Un aspect de la physiologie de P. aeruginosa
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dont on a montré qu'il contribue & la virulence de -----rorgantsme-et-lar ,-qui-est-one-crpacm ""resultant n (voir, Montie, T. et 7, 38 . aeruginosa fait qu'il a un flagelle unique à structure en bâtonnet--Bes-études F-modèle de souris mtyttlitbrûlée ont montre qu'un plus grand pourcentage de souris survivait lorsque-des souches de P. aeruginosa nondouéesdemouvementétaientinoculéesdansles brûlures expérimentales que si des souches douées de mouvement étaient utilisées. (McManus, A. et al., /'1980. 7. Burns, 6 : 235-239 et Montie, T. et al., 19827, Infect. and Immun., 38 : 1296-1298).
D'autres études sur la pathogenese de P. aeruginosa ont prétendu que les animaux immunises avec des préparations d'anti- gène de flagelle étaient protégés quand ils étaient brûlés et infectés avec des souches douées de mouvement de la bactérie (voir, Holder, I. et al., [1982],
Infect. and Immun., 35 : 276-280).
Chose importante, les flagelles de
P. aeruginosa ont été étudiés par des procédés serolo- giques et décrits comme tombant dans deux groupes antigéniques majeurs désignés par H1 et H2 par B. Lanyi (1970, Acta Microbiol. Acad. Sei. Hung., 17 : 35-48) et par type a et type b par Ansorg, R. (1978, Zbl. Bakt.
Hyg., 1. Abt. Orig. A, 242 : 228-238). Le typage sérologique des flagelles par les deux laboratoires a montré que les flagelles Hl (Lanyi, B., supra) ou flagelles de type b (Ansorg, R., supra) étaient sérolo- giquement uniformes, c'est-ä-dire qu'aucun sous-groupe n'a été identifié. Ce type flagellaire sérologiquement uniforme est dit ci-après type b. L'autre antigene majeur, H2 (Lanyi, N., supra) ou type flagellaire a (Ansorg, R., supra) contenait cinq sous-groupes. Cet
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antigène est dit ci-après type flagellaire a, avec cinq -----socf-groopes-ao,-ay,-33 -l "groupes u } variées sur différentes souches de P. aeruginosa portant L'antigène a été trouvé sur tous les flagelles de type-a-ma-Ls-avec-un aaEtM. --- cTg-elessouches.
Un schéma de sérotypage basé sur les antigènes
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es-----stables P. aeruginosa est dit schéma Habs, qui a été récemment incorporé dans l'International Antigenic Typing System.
(Voir, Liu, Int. J. Syst. Bacteriol., 33 : 256, '1983 7.) Les souches de référence Habs des types flagellaires de P. aeruginosa ont été caractérisées par immunofluorescence avec des sérums polyclonaux par
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Ailsorg Abt. Orin. A, 242 228-238) ou par coagglutination sur lame (1978, Zbl. Bakt. Hyg., 1.(Ansorg, R et al, 1984, J. Clin. Microbiol., 20 : 84- 88). Les souches Habs 2,3, 4,5, 7,10, 11 et 12 sont des souches-portant des flagelles de type b et les souches Habs 1, 6,8 et 9 portent des flagelles de type a. Un grand nombre de souches de P. aeruginosa pourrait donc probablement etre reconnu par un petit
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nombre d' pour les pe anticorps monoclonaux spécifiquesprotéines flagellaires.
En conséquence, il existe un besoin significatif d'anticorps monoclonaux capables de réagir avec des épitopes sur des protéines flagellaires, et dans quelques cas, de fournir également une protection contre de multiples sérotypes de P. aeruginosa. De plus, certains de ces anticorps pourraient convenir
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pour le traitement prophylactique et thérapeutique d'infections P. aeruginosa, ainsi que pour le diagnostic de telles infections. La présente invention
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respond - RESUME- DEIANV13NT mE . m s RESUME-IE-L-"-INVENIv L'-inventionä e de cellules qui peuvent produire des anticorps monoclonauxcapablesdeselierauxflagellesprésentssur la plupart des souches de la bactérie P. aeruginosa.
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---r & -a pe Les Les gissent avec des epitopes sur les protéines flagellaires de P. aeruginosa- et peuvent une distinction entre les ype s--- anticorpsbactéries. De plus, elle a pour objet une composition pharmaceutique se prêtant au traitement d'un être humain susceptible d'infection ou déjà infecté par P. aeruginosa et contenant une quantité prophylactique ou thérapeutique d'au moins un anticorps monoclonal ou fragment de liaison de celui-ci capable de réagir avec les flagelles de souches de P. aeruginosa, la composition comprenant de préférence aussi un excipient physiologiquement acceptable.
La composition peut egalement contenir l'un quelconque ou plus de ce qui suit : des anticorps -monoclonaux supplémentaires capables de réagir avec l'exotoxine A de P. aeruginosa ; des anticorps monoclonaux capables de réagir avec des serotypes de déterminants sur les LPS de P. aeruginosa ; une fraction de gammaglobuline du plasma de sang humain ; une fraction de gammaglobuline du plasma de sang humain dont le plasma peut provenir d'un être humain ayant des taux eleves d'immunoglobulines reac- tives avec P. aeruginosa ; et un ou plusieurs agents antimicrobiens. De plus, elle a pour objet les usages cliniques des anticorps monoclonaux, y compris la production de trousses de diagnostic.
DESCRIPTION DES FORMESDE REALISATION SPECIFIQUES.
La présente invention procure de nouvelles cellules capables de produire des anticorps monoclonaux
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et des compositions comprenant de tels anticorps, -----lesqueHres-compostoits-sont-epables-de-eeonnte- -- lles -sur souches de P. alors que les anticorps individuelsreconnaissent flagelles de P. aeruginosa. Les cellules en question on-des-chromosomes squeJ--l'ADN de cellule pour un antirorps une protéine flagellaire commune à certaines souches de P. aeruginosa. Pour les protéines flagellaires de type a, des anticorps monoclonaux pan-réactifs peuvent etre produits, et pour les protéines flagellaires de type b, des anticorps qui sont pan-réactifs ou réagissent avec au moins 70% des souches portant des flagellessontinclus.
Cesanticorpsmonoclonaux peuvent être utilisés de façons très diverses, notamment pour le diagnostic et la therapie.
Les anticorps monoclonaux ainsi fournis sont particulièrement utiles dans le traitement ou la prophylaxie d'une maladie grave par P. aeruginosa. Les protéines de surface des flagelles de P. aeruginosa seraient accessibles pour un contact direct avec les molécules d'anticorps, inhibant ainsi vraisemblablement la motilité de l'organisme et/ou facilitant les autres effets favorables pour les hôtes infectes.
La préparation d'anticorps monoclonaux peut être accomplie en immortalisant une lignée de cellules capables d'exprimer des sequences d'acide nucléique codant pour des anticorps spécifiques pour un épitope sur les protéines flagellaires de multiples souches de P. aeruginosa. La lignée de cellules immoralistes peut être une lignée de cellules de mammifère qui a été transformée par oncogénèse, transfection, mutation ou
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äquivalent.
De telles cellules incluent les lignées -----Rtyetotne-tsTrlgneesdlympnonte7 aurEres celltles expressiön et""la secretion de l'immunoglobuline ou d'un fragment de "liaisoh fragment peut entre une immunoglobuline d'origine - nureje-dH-mammdrfere nr-ot itonmte--qui sont les sources préférées, produite par trans mation d'un--lymphocyte, particulier d'un splenocyte, ---au-moyea-dm-vrrus-eu-par-fusion ympheeyte-awec--une cellule néoplasique, par exemple un myélome, pour produire une lignée de cellules hybrides. Typiquement, le splénocyte sera obtenu à partir d'un animal immunisé contre des antigènes flagellaires ou des fragments de ceux-ci contenant un site épitopique. Les protocoles d'immunisation sont bien connus et peuvent varier considérablement tout en restant efficaces. (Voir, Golding, Monoclonal Antibodies : Principles and Practice, Academic Press, N.
Y., 1983, qui est cité ici en référence).
Les lignées de cellules hybrides peuvent--être clonées et examinées suivant les techniques classiques, et les anticorps capables de se lier à des déterminants flagellaires de P. aeruginosa peuvent être détectés dans les surnageants cellulaires. Les lignées de cellules hybrides appropriées peuvent alors être cultivées à grande échelle ou injectées dans la cavité péritonéale d'un h6te approprie pour la production d'ascite.
Dans une forme d'exécution de la présente invention, les cellules sont des lymphocytes humains transformés qui produisent des anticorps monoclonaux humains, de préférence protecteurs in vivo contre des épitopes accessibles spécifiques pour au moins une protéine flagellaire. Les lymphocytes peuvent être
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obtenus chez des donneurs humains qui sont ou ont été exposés aux souches appropriées de P. aeruginosa portant des flagelles. Un procédé préféré de transformation cellulaire est décrit en detail dans le brevet
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des Etats-Unis d'Amérique nO 464 465, qui est cit ici par référence.
-faiDu fäftqüT. öntYennentIes anticorps de la D présente invention, qui sont connus pour être spécifiques pour les protéinesTlagellaires, surnageants ------drexpériencessirtvantes
4être examinés par analyse de compétition avec des anticorps monoclonaux en question, comme moyen pour identifier des exemples supplémentaires d'anticorps monoclonaux antiflagellaires. Dès lors, des lignées de cellules hybrides peuvent être aisément produites ä partir d'une variété de sources, sur base de la disponibilité des anticorps spécifiques pour des antigènes flagellaires particuliers presents.
Alternativement, quand des lignées de cellules hybrides, qui produisent des anticorps spécifiques pour les types epitopiques en qestiron, sont disponibles,ces lignées de cellules hybrides peuvent etre fusionnées avec d'autres cellules B néoplasiques, ces autres cellules B pouvant servir de destinataires pour de l'ADN genomique codant pour les récepteurs. Tandis que les cellules B néoplasiques de rongeurs, en particulier murines, sont le plus communément utilisées, d'autres espèces mammifères peuvent servir, comme les espèces lagomorphes, bovines, ovines, équines, porcines, aviaires, etc.
Les anticorps monoclonaux peuvent être de l'une quelconque des classes ou sous-classes d'immunoglobulines telles que les IgM, IgD, IgA, IgE, ou des sous-classes d'IgG connues pour chaque espèce d'animal.
Généralement, les anticorps monoclonaux peuvent etre
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utilisés intacts ou sous forme de fragments de liaison, ------treJrs-jueFvTFtb-F -mais-habdrtrueI. emet-aacs-- - tion peuvent trouver un usage autre que la production directe cellules peuvent etre fusionnées avec d'autres cellules (jteUL & sus-des n'ejiablement des-cellules produire deaT codant pour les anticorps monoclonaux. En variante, les 1ignées de cellules peuvent être utilisées en tant que sources des chromosomes codant pour les immunoglobulines, qui peuvent être isolés et transférés a des cellules par des techniques autres que la fusion.
De plus, les genes codant pour les anticorps monoclonaux peuventêtreisolésetutiliséssuivantlestechniques d'ADN recombinant pour la production d'immunoglobulines
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spécifiques dans une variété En particulier, en preparant des banques de cADN a partir d'ARN d'hôtes.messager, un clone de cADN unique, codant pour l'immu- noglobuline et exempt d'introns, peut être i solé et placé dans des vecteurs d'expression convenables procaryotiques ou eucaryotiques et ensuite transformé dans un hôte pour la production en masse finale. (Voir, généralement, les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 4 172 124 ; 4 350 683 ; 4 363 799 ; 4 381 292 et 4 423 147.
Voir aussi, Kennett et al., Monoclonal Antibodies, Plenum, N. Y., 1980, et les references y citées, toutes ces sources étant mentionnées ici en reference).
Plus spécifiquement, suivant la technologie de l'ADN hybride, les immunoglobulines ou fragments de la présente invention peuvent être produits dans des bactéries ou une levure. (Voir, Boss et al., Nucl.
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Acid. Res., 12 : 3791 et Wood et al., Nature, ----3t4 446-,-chacnjn-etanL-ct4-ici "exemple, er -partir codant pour les chaînes lourdes et légères des anticorps corps mo o s12a r L-m e 1--9-b de la pressente invention, peut tre isolé par hybrie au moyen- du-cADN-de lymphocytesBALB/cautres que le clone L'ARNm hybride pas sera riche pour sessagQs : désirées. Si nécessaire, ce processus peut etre répété pour s'élever ensuite jusqu'aux taux désirés d'ARNm. La composition d'ARMm recueillie peut alors être soumise à la transcription réverse pour fournir un mélange de cADN enrichi en les séquences désirées.
L'ARN peut être hydrolysé avec une ribonucléase appropriée et l'ADN simple brin peut être rendu double brin avec l'ADN polymerase I et des initiateurs agissant au hasard, par exemple de l'ADN de thymus de veau fragmenté au hasard.
L'ADN double brin résultant peut alors etre clone par insertion dans un vecteur approprie, par exemple dans des vecteurs viraux tels que les vecteurs lambda, ou dans des vecteurs plasmidiens (tels que pBR322, pACYCl84, etc). En développant des sondes basées sur des séquences connues pour les régions constantes des chaines lourdes et légères, les clones de cADN ayant le gène codant pour les chaines désirées légères et lourdes peuvent être identifies par hybridation.
Ensuite, les gènes peuvent être excisés des plasmides, manipulés pour retirer l'ADN surperflu en amont du codon d'initiation ou l'ADN de la région constante, et ensuite introduits dans un vecteur approprie pour la transformation d'un hôte et l'expression finale du gene.
D'une manière appropriée, des hôtes mammifères
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(par utilisés pour traiter la chaine (par exemple unir exemple des cellules de souris) peuvent êtrechaines lourdes et légères ), afin d ' obtenir une immuno- globuline intacte, et pour sécréter l'immunoglobuline exempte de sequence leader, si désiré. En variante, on peut utiliser des micro-organismes unicellulaires pour produire les deux chaînes, auquel cas une manipulation ultérieure peut être requise pour retirer les séquences d'ADN codant pour l-es-signaux -de traitement et leader
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- -- - ----- -de e r s-é-crétion, tm fournissant un co-don l'extrémite 5'de la séquence codant pour la chaine lourde.
De cette maniere, les immunoglobulines peuvent être préparées et apprêtées de manière à être assem- blees et glycosylées dans des cellules autres que des cellules de mammifères. Si cela est désiré, chacune des chaines peut être tronquée de manière à retenir au moins la région variable, lesquelles régions peuvent alors être manipulées pour fournir d'autres immuno- globulines ou fragments spécifiques pour les epitopes flagellaires.
Les anticorps monoclonaux de la présente invention sont particulièrement utiles ä cause de leur spécificité pour des antigènes contre pratiquement tous les variants de P. aeruginosa présentement connus. De plus, quelques-uns des anticorps monoclonaux sont protecteurs in vivo, permettant l'incorporation dans des produits pharmaceutiques tels que des combinaisons d'anticorps contre des infections bactériennes.
Les anticorps monoclonaux de la présente invention peuvent aussi trouver une large variété d'utilisations in vitro. Par exemple, les anticorps monoclonaux peuvent être utilisés pour le typage des micro-organismes, pour l'isolement de souches spéci- fiques de P. aeruginosa, pour l'élimination selective de cellules de P. aeruginosa dans un mélange hétérogène
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de cellules, etc.
-----------Bans-des-butrS-de-iagno & tic-les monoclonaux " marqués. Typiquement, les tests de diagnostic imposent -----d-ddecier-ta-formatmr'anrmptxe-par-ta-liaisoir-de l'anticorps au flagelle de l'organisme P- ne sont-pas-marqu & -U-anticorps tination. De plus, les anticorps non marques-peuvent- anH. êtreutilisésencombinaisonavecd'autresanticorps marques (seconds anticorps) qui sont réactifs avec l'anticorps monoclonal, comme des anticorps spécifiques pour une immunoglobuline. En variante, les anticorps monoclonaux peuvent être directement marqués. Une large variété de marqueurs peut être utilisée, comme les radionucléides, les agents fluorescents, les enzymes, les substrats d'enzymes, les cofacteurs d'enzymes, les inhibiteurs d'enzymes, les ligands (particulièrement les haptènes), etc.
De nombreux types de tests immunologiques sont disponibles et, par exemple, certains incluent ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 3 817 827 : 3 850 752 : 3 901 654 : 3 935 074 : 3 984 533 : 3 996 345 : 4 034 074 et 4 098 876, tous étant cités ici en reference.
Les anticorps monoclonaux de la présente invention sont habituellement utilisés dans des tests immunologiques enzymatiques, où les anticorps en question, ou des seconds anticorps d'une espece différente, sont conjugues à une enzyme. Quand un chantillon contenant P. aeruginosa d'un certain sérotype, tel que du sang humain ou un lysat de celui-ci, est combiné avec les anticorps en question, une liaison se fait entre les anticorps et les molécules présentant l'epitope desire. Ces. cellules peuvent alors être séparées des réactifs non liés, et un second anticorps
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(marqué avec une enzyme) peut être ajouté. Ensuite, la présence d'un produit de conjugaison anticorps-enzyme spécifiquement lié aux cellules est déterminée.
D'autres techniques classiques bien connues de l'homme de métier peuvent également être utilisées.
Des trousses peuvent également être fournies pour l'utilisation avec les anticorps en question pour détecter P. aeruginosa dans des solutions ou la presence d'antignes flagellaires de P. aeruginosa.
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--Aiinsjr,--ta--composition question de la présente invention peut être présentée, habituellement sous une forme lyophilisée, soit seule, soit conjointement avec des anticorps supplémentaires spécifiques contre d'autres bactéries Gram-négatives.
Les anticorps, qui peuvent être conjugués à un marqueur ou non conjugués, sont inclus dans les trousses avec des tampons, comme du Tris, du phosphate, du carbonate, etc., des stabilisateurs, des biocides, des protéines inertes, par exemple de la serum albumine bovine, etc.
Généralement, ces substances seront présentes en des quantités moindres qu'environ 5%, sur base de - la quantité d'anticorps actif, et habituellement présentes en une quantité totale d'au moins environ 0, 001%, sur base de la concentration d'anticorps. Frquemment, il sera désirable d'inclure un diluant ou excipient inerte pour diluer les ingrédients actifs, auquel cas l'excipient peut être présent ä raison d'environ 1% Åa 99% en poids de la composition totale. Quand un second anticorps capable de se lier a l'anticorps monoclonal est utilise, celui-ci sera habituellement present dans une fiole séparée. Le second anticorps est typiquement conjugué à un marqueur et présenté en une formulation analogue aux formulations d'anticorps décrites cidessus.
Les anticorps monoclonaux, en particulier les
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anticorps monoclonaux humains, ¯¯den L'invention, peuvent également être incorporés en tant que composants de compositions pharmaceutiques contenant une quantité thérapeutique ou prophylactique d'au moins un des anticorps monoclonaux de cette invention avec un excipient pharmaceutiquement efficace. Un excipient pharmaceutique devrait etre toute substance compatible
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non toxique convenable pour administrer des anticorps monoclonaux patient. L'eau les graisses, eTTesso. e utilisés en tant qu'excipients. Des adjuvants pharma- ceutiquement acceptables (agents tamponnants, agents dispersants} peuvent également être incorporés dans la composition pharmaceutique.
De telles compositions peuvent contenir un anticorps monoclonal unique, de manière a être spécifiques pour des souches d'un type flagellaire de P. aeruginosa. En variante, une compo- sition pharmaceutique peut contenir deux anticorps monoclonaux ou plus pour former un "cocktail". Par exemple, un cocktail contenant des anticorps mono- - clonaux contre les deux types de flage-lles ou contre des groupes des diverses souches de P. aeruginosa (par exemple différents sérotypes) serait un produit uni- versel ayant une activité contre la grande majorité des isolats cliniques de cette bactérie particuliere.
La fraction molaire des différents anticorps monoclonaux constitutifs ne différera habituellement pas de plus d'un facteur de 10, et plus habituellement pas de plus d'un facteur de 5, et sera habituellement dans une proportion molaire d'environ 1 : 1-2 par rapport à chacun des autres composants d'anticorps.
Les anticorps monoclonaux de la presente invention peuvent également etre utilisés en combi- naison avec des produits de plasma sanguin existants, comme des gammaglobulines et immunoglobulines commer-
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cialement disponibles utilisées dans le prophylactique ou thérapeutique de la maladie à traitementP. aeruginosa chez les humains. De préférence, pour les immunoglobulines, le plasma sera obtenu chez des donneurs humains ayant des taux élevés d'immuno- globulines réactives avec P. aeruginosa. (Voir à titre général :"IntravenousImmuneGlobulinandthe Compromised Host", Amer. J. Med., 76 (3a),
30 mars, 1984, pages 1-231, qui est cité ici en reference).
Les anti corps monoclonaux en question peuvent etre utilisés ä l'étant de compositions administrées séparément, donnés conjointement avec des agents antibiotiques ou antimicrobiens. Typiquement, les agents antimicrobiens peuvent inclure une pénicilline antipseudomonale (par exemple la carbenicilline) en association avec un aminoglycoside (par exemple la gentamicine, la tobramycine, etc.), mais de nombreux autres agents (par exemple des cephalosporines) bien connus de l'homme de métier peuvent également être utilisés .
Les anticorps monoclonaux et leurs compo- sitions pharmaceutiques de l'invention sont particu- librement utiles pour l'administration orale ou parenterale. De preference, les compositions pharmaceu- tiques sont administrées par voie. parenterale, c'est-ä- dire sous-cutanée, intramusculaire ou intraveineuse.
L'invention a done pour objet des compositions pour l'administration parenterale qui comprennent une solution de l'anticorps monoclonal ou un cocktail de celui-ci dissous dans un excipient acceptable, de préférence un excipient aqueux. Une variété d'exci- pients aqueux peut être utilisée, par exemple l'eau, l'eau tamponnée, une solution physiologique salée a
0, 4%, une solution de glycine à 0, 3%, etc. Ces solu-
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tions sont stériles et partYcu resefITsees genéralement exemptes de matierepar des techniques de stérilisation classiques et bien connues.
Les compositions peuvent contenir des substances auxiliaires pharmaceutiquement acceptables, requises pour approcher des conditions physiologiques,
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comme des agent 'aroTstemerit-dur-pH des tampons, agents de la toxicité, etc., par exemple l'acetate de sodium, le de sodium, le chlorure-- -----de-potassium-le-ehiorure-de-eTctjrerum,,-le sodium, etc. La concentration en anticorps dans ces formulations peut varier largement, c'est-a-dire de moins d'environ 0,5%, habituellement d'environ 1% ou d'au moins environ 1 % jusqu'à 15 ou 20% en poids au maximum, et sera sélectionnée essentiellement d'après les volumes de fluide, les viscosités, etc., à préférer pour le mode particulier d'administration choisi.
Dès lors, une composition pharmaceutique typique pour l'injection intramusculaire pourrait être préparée de façon à contenir l ml d'eau tamponnée stérile et 50 g d'anticorps monoclonal. Une composition typique pour la perfusion intraveineuse pourrait être préparée de façon à contenir 250 ml de solution de Ringer sterile, et 150 in d'anticorps monoclonal. Les procédés pour préparer des compositions administrables parentéralement sont connus ou évidents pour l'homme de
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m métier et sont décrits avec plus de détails, par e e exemple, dans Remington's Pharmaceutical Science, 15èrne éd., Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, (1980), qui est cité ici en référence.
Les anticorps monoclonaux de l'invention peuvent tre lyophilisés pour la conservation et reconstitues dans un excipient convenable avant usage. Cette technique s'est révélée efficace avec les immunoglobulines classiques et les techniques de lyophilisation
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et de reconstitution connues dans le metier peuvent
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être de métier etre appliqu & es. 1 est que la lyophilisation et la reconstitution peuvent conduire ä des degres divers de perte d' activité de l'anticorps (par exemple, avec les immunoglobulines classiques, les anticorps IgM ont tendance ä avoir une
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plus plusgrande üe-tles TgG) que Les concentrations d'utilisation peuvent devoir être pour la compensation.
Le-s--compositions perte d'activité-monoclonaux de l'invention ou un cocktail de ceux-ci peuvent être administrees pour le traitement prophylactique et/ou thérapeutique des infections a P. aeruginosa. Dans une application thérapeutique, les compositions sont administrées à un patient déjà infecté par un ou plusieurs serotypes de P. aeruginosa en une quantité suffisante pour soigner ou au moins partiellement arrêter l'infection et ses complications.
Une quantité adéquate à cet effet est définie comme "dose thérapeutiquement efficace". Les quantités -efficaces à cet effet dépendront de - la sévérité de l'infection et de l'état général du système immunitaire du patient, mais seront généralement comprises dans tme gamme d'environ l jusqu'a environ 200 mg d'anticorps par kg de poids du corps, mais des doses de 5 jus-
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qu'à 25 mg par kg sont plus habituelles. 11 faut garder à l'esprit que les produits de l'invention peuvent, de façon générale, être utilisés dans des etats pathologiques graves, c'est-a-dire des situations menaçant la vie, ou menaçant potentiellement la vie,
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spécialement et l'endotoxemie dues a pecialement la ein s la bactériémieP. aeruginosa.
Dans des applications prophylactiques, les compositions contenant l'anticorps de l'invention ou un cocktail de celui-ci, sont administrées à un patient
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non encore infecte par P. aeruginosa pour augmenter la
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---6- ssib e. resistance Sune Une telle quantité est definite comme etant une "dose prophylactiquement efficace". Dans cet usage, les quantités précises dépendent à nouveau de l'état de santé du patient et du niveau général d'immunité, mais
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se s1tuent spécialement de 0, 5 ä 2, 5 mg par kg.
Des uniques ou multiples - Tis-pBrorvent-eure-efectuees, ss-et-Ire-programme d'administration étant sélectionnés par le médecin traitant. Dans tous les cas, les formulations m e : --gén. éralement âe 0, 1 jusqu'à 25-mg par kg- ;pharmaceutiques doivent apporter une quantité du ou des anticorps de l'invention suffisante pour le traitement curatif ou prophylactique efficace du patient.
EXPERIENCES.
EXEMPLE 1.-
L'exemple illustre le procédé appliqué pour préparer un anticorps monoclonal murin qui se lie spécifiquement aux flagelles de P. aeruginosa.
Des souris BALB/c âgées de trois mois ontzeg immunisées par voie intraperitoneale huit fois avec des bactéries viables P. aeruginosa, immunotype Fisher 1 et immunotype Fisher 2 (A. T. C. C. n* 27312 et nO 27313), toutes les une à deux semaines, pour un total de neuf semaines. Les doses initiales de bactéries étaient
8 x 106 et 1 x 107 organismes par souris pour l'immu- notype Fisher 1 et l'immunotype Fisher 2 de
P. aeruginosa, respectivement, et la dose était augmen- tée de 30 ä 60 fois au cours des immunisations.
Trois jours après la dernière injection, la rate d'une souris a été prélevée aseptiquement et une suspension cellulaire unique a été préparée par rota- tion douce de l'organe entre les extrémités givrées de deux lames de verre steriles. Les cellules mononu-
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claires de rate ont dans une proportion 47lavecdes myelomedesounsenhase logarithmique Molecular Research Council, Cambridge, England) et fusionnées pour créer des hybridomes suivant le procédé décrit par Tarn et al., ---36 lspenisn="cetluaire finale a été diluée à concentration de 1, x 106 cellules par ml dans un mili-eu-hybride (RPMI ---Ir640 Gibco,-Gramd-fTslarld, enant été combinéessérum foetal de veau inactivé par la chaleur, du pyruvate de sodium 1 mM, 100 g/ml de pénicilline et de streptomycine,
de l'hypoxanthine 1, 0 x 10-4 M, de l'aminoptérine 4, 0 x 10-7 M et de la thymidine 1, 6 x 10-5 M), additionné de 2, 0 x 106 cellules de thymus BALB/c fraîchement préparées par ml, comme cellules nourricières.
Le melange a été mis sur plaques (200 litres par puits) dans des plaques à 96 puits (n* 3596, Costar, Cambridge, MA). Les cultures ont été nourries par retrait et remplacement de 50% du volume de chaque puits avec du milieu hybride HAT-RPMI frais, tous les deux ou trois jours. Les surnageants des cultures ont été testés pour la presence d'anticorps antiP. aeruginosa par dosage d'immunosorption avec enzyme fixee (ELISA) lorsque la croissance cellulaire atteignait approximativement 40% de confluence dans les puits, habituellement dans les 7 à 10 jours.
Les surnageants des cultures des cellules hybrides ont été testés simultanément sur des preprations de membranes externes provenant de chacune des deux bactéries immunisantes. Les préparations de membranes externes ont été isolées par une modification de la technique de Tarn et al. {1982, Infect. Immun., 36 : 1042-1053), qui est citée ici en référence. Des
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bactéries (immunotype Fisher 1 et immunotype Fisher 2 ---d P. aTerugnQfsa. oTrt-temoculee triptycase-soya (TSB) et cultivées de 16 "ISheures T 34"C avec aération dans un bain remué par un agitateur giratoire. par centrifugation et lavées deux fois avec de la solution saline --tramp & tmee-au-Phosphate (PBS, NaG- Na2HP04-7HO8iM PO mM, 2) contenant 150 unités inhibitrices de trypsine (U.
I. ) apro-tinTnearLJLLJigma, MCL)-.'H
Le culot de la centrifugation finale a été remis en suspension dans de la triéthanolamine 0, 17 M et de l'acide édétique (EDTA) disodique 20 mM, et ensuite homogénéisé sur glace pendant dix minutes. Les débris ont été centrifugés hors de l'homogenat a
14. 900 g et rejetés, et le surnageant a été centrifugé ànouveaucommeci-dessus. Leculotaétérejetéà nouveau et les membranes ont été centrifugées hors du surnageant à 141. 000 g pendant une heure. Le surnageant a été rejeté et les culots membraneux ont été conservés durant la nuit à 40C dans 10 ml de PBS contenant
75 U. 1. T. d'aprotinine par ml.
Le jour suivant, les culots ont été remis en suspension par agitation et ensuite divises en aliquotes et stockés à -70oC. La teneur en protéine de chacune des aliquotes a été déterminée par le procédé de Lowry et al. (1951, J.
Biol. Chem., 193 : 265-275).
Les plaques d'antigène pour les tests ELISA ont été préparées comme suit. Les préparations de membranes externes ont été diluées jusqu'à 5 g de proteine par ml dans du PBS et 50 litres de la solution ont été mis sur plaque, dans chaque puits de plaques à 96 puits (Linbro nO 76-031-05, Flow Laboratories, Inc., McLean, VA), couvertes et incubées durant la nuit à 37*C. L'antigène non lié a été élimine des
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plaques et 100 iitres de sérum albumine --bov-krre-- (DSAY-da-" a --ä--ä--incub*eä---üendärit puits, s nt heure a 37OC.
Apresl'eliminationduBSAnonabsorbé, surnageants des cultures (50itres) provenant de d'une solutionchaque- pu-i-ts-d & s-plaques=de-f-usion ont été répliqués sur plaque dans les puits correspondants des plaques d'antigene et incubes 30 minutes a 37 C. L'anticorps
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non-Li-a-eL- & LuML-its-et-les ves-- trois fois avec 100. litres par puits d'une solution BSA-PBS à 1% (p/v). Ensuite, 50 litres par puits d'IgG de chèvre antisouris biotinylée diluée d'une manière appropriée (Tago, Inc., Burlingame, CA) ont été ajoutes à chaque puits et incubés pendant 30 minutes à 37OC.
Les plaques ont été lavées trois fois, comme décrit cidessus, et ensuite 50 litres d'un complexe préformé avidine : peroxydase de raifort biotinylée (Vectastain ABC Kit, Bector Laboratories, Inc., Burlingame, CA), préparé suivant les indications du fabricant, ont été ajoutés aux puits ApKLejs 30 minutes ä température ambiante, le réactif Vectastain a été éliminé des puits, les puits ont été lavés comme ci-dessus et ensuite 100 litres par puits de substrat 0phénylènediamine [0, 8 mg/ml dans du tampon au citrate
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0, M à pH 5, 0, en mé1ange avec un volume de H202 1à 0,03% (v/v)] ont été ajoutés.
Le substrat a été incubé pendant 30 minutes a la température ordinaire à l'obscurité et les réactions ont été alors arrêtées par l'addition de H2S04 3N ä raison de 50 rires par puits.
Les hybridomes sécrétant des anticorps monoclonaux qui se liaient à l'une ou l'autre des deux préparations d'antigène ont été localisés en mesurant l'absorbance a 490 nm des réactions colorimétriques
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dans puits, sur un lecteur Dynatech Model 580 ---HicroELISA- rexandria, Ces "un-puits, appellatiohPa3 saient un anticorps qui se liait uniquement à la plaque chaqued'antigène immunotype Fisher 2. Ce puits a été étudié plus en détail comme décrit ci-dessous. L'anticorps
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--monocrlonal et la lignée-detirtlaira ce puits sont tous deux identifiés par la désignation Pa3 IVC2 - le texte ci-après. Les cellules Pa3- puits orLgnal-ont-t eOttees-et-cottes-pa. niques de dilution limitantes, comme décrit par Tarn et al., (1982, Infect. Immun., 36 : 1042-1053).
Une ascite contenant un anticorps monoclonal de haut titre a été préparée dans des souris CB6 Fl (generation Fi d'une femelle BALB/c x un male C57BL/6) suivant les procédés décrits par Tam et al. (1982,
Infect. Immun., 36 : 1042-1053). Des mâles de souris
CB6 Fi ages de 2 à 3 mois ont été injectEs par voie intraperitoneale avec 0, 5 ml de Pristane (2, 6, 10, 14-té- traméthylpentadécane, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, - MI) 10 à 21 jours avant une injection intrapéritonéale de cellules Pa3 IVC2 en phase logarithmique dans du
RPMI. Chaque souris a été injectée avec 0, 5-1 x 107 cellules dans 0, 5 ml. Après approximativement deux semaines, le liquide accumulé a été prélevé sur les souris tous les deux ou trois jours.
La concentration d'anticorps dans l'ascite a été déterminée par électro- phorèse sur gel d'agarose (Paragon, Bookman Instru- ments, Inc., Brea, CA) et toutes les ascites qui contenaient 5 mg/ml ou plus d'anticorps ont été rassem- blées, fractionnées en aliquotes et surgelées à -70 C.
Caractérisation de la cible moléculaire liée par l'anticorps monoclonal.
Le surnageant de la culture de la lignée cellulaire clonée Pa3 IVC2 a été testé par ELISA, comme
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décrit ci-dessus, sur des préparations de membranes externes notypesFfsher ."aeruginosa A. de P. aureofaciens (A. 13985) et de Klebsiella provenant decnaccunedesseptsouchesimmu-pheumoniae (A.T.C.C. 8047), toutes préparées comme décrit ci-dessus. L'anticorps Pa3 IVC2 se liait aux
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- Knrier-2 Knnona-ae" membranes externes de P. aeruginosa et pas aux autres immunotypes---Fisher, ni a P. aureofaciens"ou --K-pneMtSuMte- L'antigene par l'anti- corps Pa3 IVC2 a été identifie par precipitation radioimmune.
En resume, cette analyse comporte l'incubation d'antigènes radiomarqués avec l'anticorps Pa3 IVC2 et une source particulaire de protéines A qui conduit à la formation de complexes insolubles anticorps : antigène.
Ces complexes sont lavés pour éliminer tout antigène lie non spécifiquement et ensuite les complexes sont dissociés et séparés sur gel de polyacrylamide. Les espèces radioactives prédominantes trouvées dans le gel sont identifiées-de cette manibre comme étant le ou lesantigènes correspondants auxquels l'anticorps Pa3 IVC2 se lie.
Des aliquotes ze de préparations solubles de membranes externes des immunotypes Fisher 2,3, 4 et 5 de P. aeruginosa ont été radiomarquees en phase solide avec 125I en utilisant de l'Iodo-gen (Pierce Chemical Co., Rockford, IL) (Fraker et Speck, 1978, Biochem. Biophys. Res. Commun., 80 : 849-857 ; Markwell et Fox, 1978, Biochemistry, 17 : 4807-4817). Cette technique provoque l'iodation des résidus de tyrosine exposes de la plupart, sinon de toutes les protéines contenues dans les preparations de membranes externes.
Pour diminuer la liaison non spécifique des antigènes de la membrane externe & l'anticorps
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Pa3 les preparations radiom rquées (5 x 106 coups par"ml testontd"abord Tncubeespendant une
IVC2,(dilution finale 1 : 40). Le surnageant de la culture Pa3 IVC2 (0, 5 ml) contenant l'anticorps Pa3 IVC2 a alors été ajouté ä chaque échantillon de membrane externe. Après incubation de l'antigène et de l'anti-
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corps pendant une heure à 4OC, la source de protéine A, IgGSORB (0, Center, Inc., -MB-a-t-amte-et-ineubee encore 30 minutes (Kessler, S. 1975, J.
095 ml par echäntillon) (The EnzymeImmunol., 115 : 1617-1622).
IgGSORB a été préparé selon les indications du fabricant et, juste avant l'utili- sation, les réactions non spécifiques ont été empêchées en bloquant des sites potentiellement réactifs avec du milieu de culture, en lavant l'IgGSORB deux fois avec du RPMI hybride (milieu hybride RPMI-HAT sans HAT).
Les complexes antigène-anticorps IgGSORB ont été centrifugés à 1.500 g pendant 10 minutes ä 4 C, lavés deux fois avec du tampon RIPA phosphat (phos- phate 10 mM, pH 7, 2, NaCl 0,15 M, Triton X 100 1,0% (v/v), désoxycholate de sodium 1, 0% (p/v), dodecylsulfate de sodium (SDS) 0, 1% (p/v) et aprotinine 1, 0% (v/v) ; deux fois avec du tampon hautement salin (TrisHC1 0, 1 M, pH 8, 0, LiCl 0,5 M, beta-mercaptoethanol 1% (v/v) ; et une fois avec du tampon de lyse (Tris-HCl 0,02 M, pH 7,5, NaC1 0,05 M et Nonidet P-40 0, 05% (v/v) (Rohrschneider et al., 1979, Proc. Natl. Acad. Sci., U. S. A., 76 : 4479-4483).
L'antigène lié au complexe a été dégagé par incubation avec du tampon d'un chantillon [Tris-HCl 0, 125 M, pH 6,8, SDS 2% (p/v) 7, beta-mercaptoethanol 2% (v/v) et glycérol 20% (v/v) ä 950C pendant dix minutes et collecté dans le surnageant après centrifugation a 1. 500 g pendant 10 minutes.
Les échantillons de surnageants ont alors été
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appliqués sur-des gels de polyacrylamide ä 14% contenant du SDS préparés suivant le procédé due B. Lugtenberg et al. (1978, FEBS Lett., 58 : 254-258), tel que modifie par Hancock et Carey (1979,J
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Bacteriol., 140 : 902-910, qui est cité ici en référence), et les antigènes ont été séparés dans le gel '"par'*e La constante de 50 V. Après la fixation du gel dans du ''methanol (v/v), de l'acide actique"10% et du glycerol papier Whatman 3 MM à l'aide d'un sécheur de gel Biorad (Richmond, CA). Le gel séché a été couvert avec une enveloppe plastique et exposé à un film Kodak X-AR pendant 18 heures a la température ambiante.
Les résultats de cette expérience ont illustre que le Pa3 IVC2 se liait & un seul antigene de la préparation de membrane externe de l'immunotype Fisher 2 de P. aeruginosa, mais à aucun antigene présent dans les autres préparations de membranes externes. Le poids moléculaire (PM) de l'antigene dans le-gel était d'environ 53.000 daltons, comme déterminé en comparant sa mobilité à celle de protéines de référence marquées au 14C (phosphorylase B, PM 92. 500 ;
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BSA, PM 69. anhydrase carbonique, PM 30. cytochrome C, PM 12.
England Nuclear, Boston, MA) qui étaient séparées dans le même gel. Le poids moleculaire de cet antigène est en corrélation avec le poids moléculaire de la flagelline, la protéine comprise dans les flagelles de P. aeruginosa, comme rapporte par Montie et al. (1982, Infect. Immun., 35 : 281-288), qui est cité ici en reference.
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De plus, Pa3 IVC2 a par ELISA en utilisant les souches Habs 1 à 12 de P. aeruginosa (A. 33348-33359) qui étaient fixe avec de
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été examinél'ethanol sur des plaques de microtitration à 96 puits.
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. t. -p-ä-r-gds--c6m-me sult-.
Lespiaques preparees d'antigehe etäientDes bouillons de culture d'une nuit de chaque organisme ont été centrifugés, le culot a été lavé deux fois avec du PBS et ensuite remis en suspension dans du PBS jusqu'a une densite optique de 0,2 unité pour
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l'absorbancrrOnmr es--ont-été mises sur plaque dans des puits (50 litres par puits) et ensuite centrifugées à 1. pendant 15 --L-MMMM BS -et-etTSTtttre-- de l'ethanol (95%) a été ajoute aux puits pendant 15 minutes à la température ambiante. Après l'elimi- nation de l'ethanol des puits, les plaques ont été séchées à 1'air et ensuite couvertes et stockées à 40C jusqu'à usage.
Les résultats des tests ELISA, enregistrés comme décrit ci-dessus, ont montré que Pa3 IVC2 se liait aux souches Habs 2,3, 4, 5, 7,10, 11 et 12 fixées par l'ethanol. Ce modèle de spécificité indiquait que Pa3 IVC2 se liait aux flagelles de type b de P. aeruginosa- (Ansorg, R., 1978, Zbl. Bakt. Hyg., I., Abt. Orig. A, 242 : 228-238 ; Ansorg, R. et al., 1984, J. Clin. Microbiol., 20 : 84-88, tous deux cités ici en référence). Si on attribue cette spécificité au Pa3 IVC2 monoclonal, les souches de référence de P. aeruginosa, immunotype Fisher 2, immunotype Fisher 6, et immunotype Fisher 7 portent des flagelles de type b.
Des données expérimentales précédentes, il a été conclu que Pa3 IVC2 se lie spécifiquement à la flagelline de type b de P. aeruginosa.
Activité protectrice de Pa3 IVC2 in vivo.
Des expériences sur des animaux ont été menées pour déterminer si 1'anti corps monoclonal Pa3 IVC2 protégerait une souris injectée avec de multiples doses létales 50 (DLgo) de bactéries de P. aeruginosa
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vivantes. Le choisi était le modèle de la souris ---biubee Colin-M & .-et-Roby,-RrE,-18,-J.-Trauma-- - est cité icirern-réference). a fait A des groupes de souris une brûlure grave, suivant le protoeoledesäuteurs, tement injectées avec de 5 z 10 DLo de Fisher 7. L'anticorps-monocJLona. je-administré 'voier sousforme (0, 2 ml par voie intraperitoneale) avant la brûlure et l'injection. duinombre vants n'a été observée chez les animaux traités avec vants n'a'etb obaerv6e chez les animaux trait'es avec modèle Pa3 IVC2 par comparaison avec ceux qui n'avaient pas reçu d'anticorps.
EXEMPLE 2.-
L'exemple 2 illustre le procédé pour la préparation d'une lignée de cellules hybrides murines produisantunanticorpsmonoclonalmurincontrela flagelline de type b de P. aeruginosa, qui est protecteur in vivo.
Des souris femelles adultes BALB/c ont d'abord été injectées par voie intrapéritonéale avec l'immunotype Fisher 6 viable de P. aeruginosa (A. T. C. C. 27317) (8 x 106 organismes), et deux semaines plus tard, elles ont reçu une injection de l'immunotype Fisher 5 viable de P. aeruginosa (A. T. C. C. 27316) (4 x 106 organismes). Durant la période suivante de deux semaines, les immunotypes Fisher 5 et Fisher 6 viables de P. aeruginosa ont été administrés simulta- nement en deux injections hebdomadaires. La dose de chaque organisme a été augmentée de manière que la dose finale s'élève à 10 fois la dose initiale.
Une injection finale de préparations (50 g de protéine) de membranes externes de l'immunotype Fisher 6 de P. aeruginosa preparees suivant le procédé de R. E. W. Hancock et H. Nikaido (1978, J. Bacteriol.,
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:381-390)atedonnee e-ladernière viables. Trois jours
136après la dernière immunisation, la rate a été prélevée sur une souris et les cellules de rate ont été préparées pour l'hybridation comme décrit dans l'exemple 1.
Les surnageants des cultures des hybridomes
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ont-"ete la prsence n-ficcir7ps arif-i--P. aeruginosa par test ELISA au jour 10 après la fusion suivant dans l'exemple que 9ène, des bactéries viables immobilisées dans les puits des plaques de microtitration à 96 puits. Les plaques ont été préparées comme suit.
50 nitres de poly-L-lysine (PLL) /mol dans du PBS) (Sigma n P-1524, St. Louis, MO) ont été
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a w¯ ajoutés à et incubes pendant 30 minutes à la temperature ambiante. La PLL non adsorbée a été éliminée et les puits ont été lavés trois fois avec du PBS. Les cultures bactériennes cultivées pendant la nuit dans du TSB ont été lavées une fois avec du PBS et ensuiteremises en suspension dans du PBS jusque A660 nm 0, 2 D.O. 50 litres des suspensions bactériennes ont été ajoutes à chaque puits de la plaque et admis à se lier à 37"C pendant une heure. Les bactéries non liées ont été éliminées des plaques, avec trois lavages des puits au moyen de Tween salin [NaCl 0,9% (p/v), Tween-20 0, 05% (v/v) 7.
La liaison non spécifique des anticorps a été bloquée par l'addition aux puits de 200 l itres par puits de tampon bloquant [PBS contenant du lait maigre séché 5% (p/v), de l'antimousse A 0, 01% (v/v) (Sigma, St. Louis, MO) et du thimerosal 0, 01% (v/v) ] et par incubation pendant une heure à la temperature ambiante.
Le tampon bloquant en excès a été expulsé et les puits
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ont été lavés trois fois avec du Tween salin, comme
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- tt recedeaunentr.------------------------c-u ur Les ageants lJ. ) été répliqués dans les puits correspondants des plaques - 30 minutes. Les surnageants de cultures ont été éliminés des plaques, avec lavage des puits uinq-fois--= au moyen de Tween salin.
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Un anticorps enzyme- -G---àe peroxydase de raifort + IgM) (Tago, Inc., Burlingame, CA), a été dilué dans du PBS contenant du Tween-20 0, 1% de seconde étape, conjugué une(v/v) et du BSA 0,2% (p/v), suivant des titrations effectuées précédemment, et ensuite vitres du réactif ont été ajoutés à chaque puits et incubés 30 minutes à la température ambiante. Le réactif en excès a été expulsé les puits laves cinq fois dans du Tween salin : et 100 ritres par puits du substrat o- phénylenediamine ont été ajoutés et incubés pendant 30 minutes, comme décrit dans l'exemple 1. Les réac-
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tions ont ete rretes dans l'exemple et ensuite lues pour l'absorbance à 490 nm sur un lecteur de plaque Bio-Tek EL-310 Automated EIA.
Suivant les procédés décrits ci-dessus, les surnageants de cultures de la fusion ont été testés pour la présence d'anticorps qui se lient aux immuno- types Fisher 1, 2, 3 ou 4 de P. aeruginosa, mais non aux plaques de contrôle préparées par la même technique PLL et de blocage, mais sans bacteries. Les surnageants contenant l'anticorps qui se liait à l'un quelconque de ces quatre immunotypes Fisher ont été testés une seconde fois en utilisant chacun des sept immunotypes Fisher de la bactérie séparément. L'anti corps présent dans le surnageant d1 un puits, PaF4 IVE8, se liait seulement aux immunotypes Fisher 2,6 et 7 de
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P. aeruginosa.
Les cellules du puits PaF4 IVE8 ont été clonées par des procédés de dilution limitante, comme décrit dans l'exemple 1. L'anticorps monoclonal et la lignée cellulaire clonale de ce puits sont tous deux identifiés par la désignation PaF4 IVE8 dans le texte ci-après. Une ascite contenant de l'anticorps monoclonal à haut titre a été produite comme d'écrit dans l'exemple 1, excepté que des souris BALB/c ont été utilisées au lieu de CB6F1.
Spécificité de PaF4 IVE8.
Un test réalisé pour identifier l'antigène lié par l'anticorps monoclonal PaF4 IVE8 a été l'immunofluorescence indirecte sur des organismes bactériens.
Chacun des sept immunotypes Fisher de référence de P. aeruginosa plus une souche non flagellée de P. aeruginosa (PA103, A.T.C.C. n 29260, Leifson, 1951, J. Bacteriol., 62 : 377-389) et Escherichia coli (G.S.C. A25) ont été cultivés pendant la nuit à 37 C dans du TSB. Les bactéries ont été centrifugées et ensuite lavées deux fois avec du PBS. Chaque souche a décrit dans l'exemple l. L'anticorps monoclonal et la lignée cellulaire clonale de ce puits sont tous deux identifiés par la désignation PaF4 IVE8 dans le texte
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ci-après.
Une ascite contenant de l'anticorps monoclonal h haut r'eteproduite crit crit dans l'exemple 1, excepte des souris BALB/c ont été utilisées au lieu de CB6F Spé-c--i-f-i Un test réalisé pour identifier l'antigene par l'anticorps monoclonal PaF4 IVES a été l'immuno- fluorescence indirecte sur des organismes bactériens.
Chacun des sept immunotypes Fisher de référence de
P. aeruginosa plus une souche non flagelles de
P. aeruginosa (PA103, A.T.C.C. n 29260, Leifson, 1951,
J. Bacteriol., 62 : 377-389) et Escherichia coli (G.S.C. A25) ont été cultives pendant la nuit à 37 C dans du TSB. Les bactéries ont été centrifugées et ensuite lavées deux fois avec du PBS. Chaque souche a été remise en suspension dans -du PBS- jusqu'a une
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densité optique de 2, 2 z 660 nm.
Les suspensions bactériennes ont alors été une fois de plus diluées dans une proportion 1 : 150 et des échantillons de 20 litres ont été placés dans des cellules individuelles sur des lames de Carlson (Carlson Scientific Inc., Peotone, IL) et seches sur la lame à 40 C. Les surnageants de cultures (25 litres) de PaF4 IVE8 ont été incubés sur les échantillons bactériens séchés sur les lames en chambre humidifiée à la température ambiante pendant 30 minutes. L'anticorps non lié a été éliminé des lames en immergeant les lames dans l'eau distillée.
Après séchage des lames, une IgG de chèvre antisouris conjuguée avec de l'isothiocyanate de
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fluorescéine (ITCF) plus une IgM (25 litres par puits d'une dilution 1:40 dans du PBS) (Tago, Burlingame, CA) ont été incubées sur les lames pendant 30 minutes à 1a température ambiante en chambre humidifiée dans l'obscurité. Les lames ont été lavées à nouveau dans l'eau distillée, séchées et ensuite couvertes avec une lamelle couvre-objet montée avec du glycerol lans du PBS (9 : 1). Les lames ont été observées avec un microscope ä fluorescence.
La coloration fluorescente a été observée uniquement sur les immunotypes Fisher 2,6 et 7 de P. aeruginosa et a été observée comme étant une sinusolde (ligne) émanant uniquement d'une extrémité des organismes. Ceci est conforme avec la morphologie et la localisation du flagelle polaire unique de ces bactériens.
La réaction de PaF4 IVE8 avec les flagelles a été confirmée par analyse d'immunoblotting, Les antigènes de la membrane externe de l'immunotype Fisher 6 de P. aeruginosa (voir exemple 1) ont été séparés par électrophorèse dans un gel de polyacrylamide à 14% contenant du SDS comme décrit dans l'exemple 1, excepté que 1'électrophorèse a été menée pendant cinq heures & un amperage constant de 80 mA. Des marqueurs de poids moléculaire précolorés (lysozyme PM 14. 300 : beta- lactoglobuline PM 18.400; alpha-chymotrypsinogène PM 25. 700 ; ovalbumine PM 43. 000 : sérum albumine bovine PM 68. 000 ; phosphorylsase B PM 97. 400 et myosine PM 200.000) (BRL, Gaithersburg, MD) ont été inclus dans le même gel de polyacrylamide.
Les antigènes ont été transferee du gel de polyacrylamide sur une membrane de nitrocellulose (MNC), (0, 45/4ion, Schleicher and Schuell, Inc., Keen, NH) dans un tampon Tris-glycine-méthanol (Towbin et al., [1979], Proc. Natl, Acad. Sei., USA, 76 : 4350-
<Desc/Clms Page number 35>
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4354) contenant du SDS 0, 05% (p/v) durant la nuit à 40C - -prèsrans--fM-t MNC Teeh-200705% PBS (PBS-Tween) (Batteiger, B. et al., 1982, J.
Immunol.
=- -- -un-- ampérage-cunsta : nt dtempérature ambiante. Pour cette étape et toutes les suivantes, leplateaucontenantlaMNCaétéplacésur une plate-forme secoueuse pour assurer la distribution de la solution sur toute la--MNC.
EMI35.2
- -Aprèune heure, la solut ion PBS-Tweenaété - - -décantée et de l'ascite PaF4 IVE8 (diluée 1 : 1000 dans du PSB-Tween) a été ajoutée et incubée avec la MNC pendant une heure ä la temperature ambiante. La MNC a alors été lavée cinq fois, chaque fois 5 minutes, avec du PBS-Tween pour éliminer l'anticorps non lié. De 1'IgG de chèvre antisouris conjuguée avec de la phosphatase alcaline plus IgM (Tago, Inc.) a etc dilues suivant les indications du fabricant et incubée avec la MNC pendant une heure à 1a température ambiante. La MNC a été lavée cinq fois comme décrit ci-dessus, puis le substrat contenant du phosphate-de bromochloroindolyle et du bleu de p-nitrotetrazolium (Sigma, St. Louis, MO), préparé comme décrit par Leary et al. (1983, Proc.
Natl. Acad. Sei., USA, 80 : 4045-4049), a été ajouté et incube 10 à 20 minutes à la température ambiante. La réaction a été arrêtée en lavant le substrat avec de l'eau distillée.
Les résultats de cette expérience ont montré que PaF4 IVE8 se liait spécifiquement à un antigène unique d'un poids moleculaire de 53. 000 daltons dans la preparation de membranes externes. Les résultats du test d'immunofluorescence indirecte et de l'immuno- blotting démontrent que PaF4 IVE8 se lie aux flagelles de P. aeruginosa.
Le type de flagelle que PaF4 IVE8 reconnaît a
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été déterminé par ELISA. Les souches Habs 1-12 3-43--j3 --- 33 5) orrtrtettes puits de micrötitrationTe ults avec de la PLL, et l'ELISA a été plus t & t dans cet exemple. La source de l'anticorps PaF4 IVE8 était le surnageant de la culture. Des
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rêdctions- ont été -notée6- contenant les souches Habs 2, 3, 4,5, 7, 10,11 et 12, indiquant donc que PaF4 IVE8 se lie--aux-fl-agelles de typeb. Lesdonnéesdelaprotectioninvivosont présentées ci-dessous dans l'exemple 4.
EXEMPLE 3.-
L'exemple 3 illustre le procédé pour la preparation d'une lignée de cellules hybrides murines produisant un anticorps monoclonal antiflagelle de type a de P. aeruginosa, qui est protecteur in vivo.
La source de cellules lympholdes pour la fusion était une rate d'une souris BALC/c immunisée, qui avait été injectée quatre fois par voie itnrapéri- toneale pendant 6 semaines avec des flagelles purifies de -type a (10 ag de proteine) provenant-de souches
Habs 6. et 8 (A. T. C. C. nO 33353 et 33355). Les flagelles ont été purifiés suivant le procédé de T. C. Montie et al. (1982, Infect. Immun., 35 : 281-288, qui est cité ici en référence) sauf que la centrifugation finale des flagelles a été menée à 100. 000 9 pendant une heure plutôt qu'à 40. 000 9 pendant trois heures.
Une seconde modification adoptée pour quelques opérations a été de détacher les flagelles des bactéries pendant
30 secondes dans un mélangeur plutôt que pendant
3 minutes. (Allison et al., 1985, Infect. Immun.,
49 : 770-774).
Les concentrations en protéines de chaque préparation ont été déterminées avec le test de protéine Bio-Rad (Bio-Rad, Richmond, CA) et la présence
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de lipopolysaccharide (LPS) en Y. O., et "1978, Biochetn., LespoJLds laires de protéines de flagelles ont été déterminés en comparant leur migration dans un gel de polyacrylamide avec SDS à la migration de protéines marquées dde
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referencetSRl- exempl Le poids de la flagelline de la souche Habs 6 était de 51. de la flagelline de --Habs-8-etait-de-4. raltons. urµ-sorTE-en-- accord avec celles obtenues par J. S. Allison et al. (1985, Infect. Immun. ; 49 : 770-774, qui est cite ici en référence).
La fusion de splenocytes provenant de souris immunisées contre la flagelline avec des cellules de
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myélome NS-1 a été réalisée trois jours après la m ye dernière immunisation, comme décrit dans les exemples 1 et 2. Quand les cellules hybrides ont crû jusqu'à environ 40% de confluence (jour 7), les surnageants des
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cultures dans des puits correspondants de trois ont été répliquésl* immunotype Fisher 1 de P. aeruginosa lié & de la PLL (voir exemple 2 pour la préparation) et les souches Habs 6 et Habs 9 fixées à la formaline.
Les bactéries pour les plaques d'antigènes fixes ä la formaline ont été cultivées, lavées et diluées comme décrit pour les plaques d'antigènes liées a la PLL. Des bactéries diluees (0, 2 unité de densité optique pour l'absorbance ä 660 nm) ont été ajoutées aux puits individuels litres par puits) de plaques de microtitration à 96 puits Linbro, et les plaques ont
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alors été 200 g pendant 20 minutes & centrifugées à 1.température ambiante. Les surnageants ont été éliminés des puits et 75 litres d'une solution de formaline 0, 2% (v/v) dans du PBS ont été ajoutés à chaque puits
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et incubés pendant 15 minutes a température ambiante.
Après élimination de la formaline des puits, les plaques ont été séchées à l'air et stockées à 40C jusqu'a usage. La formaline n'altère par l'antigenicite des flagelles, comme l'indique la capacité des antisérums antiflagelles d'agglutiner des organismes traités par la formaline (Lanyi, B., 1970, Acta
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Microbiol. Acad. Sci., Hung., 17 35-48). La souche immunotype Fisher l de aeruinosa comme-témoin, e-que comme l'indique la coloration une teinture mordante (Manual of Clin. Microbiol., Lennette, éd. p. 1099). Les cellules hybrides dans le puits FA6 IIG5 produisaient un anticorps qui se liait à Habs 6 et Habs 9 (deux souches portant des flagelles de type a), mais pas à 1'immunotype Fisher 1.
Les cellules provenant du puits FA6 IIG5 ont été sous-cultivées et clonées, comme décrit dans les exemples précédents. L'anticorps monoclonal et la lignée cellulaire clonale provenant de ce puits sont tous deux identifiés par la designation FA6 IIG5 dans le texte ci-après. De l'ascite a été produite dans des souris BALB/c comme décrit dans l'exemple 2.
Spécificité de FA6 IIG5.
La spécificité de l'anticorps FA6 IIG5 a été déterminée par immunofluorescence indirecte et immunoblotting. L'immunofluorescence indirecte a été réalisée essentiellement comme décrit dans l'exemple 2, avec les modifications suivantes.
Des cultures de bactéries ayant cru durant la nuit sur de l'agar au trypticase-soya à 30 oe ont été prélevées sur les plaques avec des écouvillons de coton et remises en suspension dans du PBS jusqu'a une valeur de l'absorbance à 660 nm de 0,2 unité D. O. De la
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formaline une concentration finale de 0, 37% (v/v) ---dans-du-PBS-a- outee--la-Suspension-sous-- "agttation.-Apres a--ambiante pendant 15 minutes, les bactéries ont été dilueesdansduPBSdans litres de cette suspension ont été placés dans des ---ptts-Hidviduels de lames de les e parees bbservation décr-it dans l'exemple 2. La source iormSLLMeAntsde & -de-La cellulaire FA6 IIG5.
La coloration fluorescente par l'anticorps
1 : àFA6 IIG5 a été observée sur les seules souches de P. aeruginosa portant des flagelles de type a, mais sur aucune de celles portant le type b. L'image fluorescente observée étai une ligne sinusoldale indiquant
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que TTG imxEl cent était augmenté par traitement des bactéries avec de la formaline, mais ce traitement n'était pas requis pour visualiser la coloration flagellaire avec l'anticorps.
L'immunoblotting a été réalisé comme décrit dans l'exemple 2. Les sources d'antigènes de flagelles de type a étaient les préparations flagellaires purifiées (voir le présent exemple). Les antigènes ont été séparés dans des gels à 10% de polyacrylamide contenant du SDS CLaemmli, U. K., 1970, Nature (London), 227 : 680-685] et transférées sur une MNC. Les préparations de FA6 IIG5, soit le surnageant de culture, soit l'ascite diluée 1 : 1. 000 ont été mis à réagir avec la MNC, et la réaction détectée avec un réactif approprié conjugué à une enzyme et un substrat d'enzyme, comme décrit dans l'exemple 2. L'immunoblotting a illustre que FA6 IIG5 se lie spécifiquement ä la flagelline de P.
M. 51. 700 de Habs 6 et à la flagelline de P. M. 47. 200
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de Habs 8.
-- ------ccmffrmat. seulement a et de type b," a obtenue par ELISA, auxquelles fins les souches e a "Habs teHeesindividuelYementavecPLLaux puits de plaques de microtitration à 96 puits Linbro. L'antigene-se-liait-eulrement-aux souches Habs et a, sont les seules souches portant des flagelles de type a parmi-les R. et a1., 1984, --Clin , L < ii-eti-I reference). Les études de protection in vivo sont re on-du--fatt-que-FA & -YI & 5--réagit--présentées dans l'exemple 4 suivant.
EXEMPLE 4.-
L'exemple 4 illustre la protection de souris passivement immunisées avec les anticorps PaF4 IVE8 et FA6 IIG5 contre une infection par P. aeruginosa sur modele de souris brûlée.
Les anticorps monoclonaux antiflagelles ont été testés sur modèle de souris brûlée suivant le procédé de M. S. Collins et R. E. Roby (1983, J. Trauma, 23 : 530-534, qui est cité ici en reference). Pour les etudes de protection, tous les anticorps ont été purifies par chromatographie protéine A-Sépharose (Ey, P. L. et al., 1978, Immunochemistr , 15 : 429-436, qui est cite ici en reference) et dialysés contre du tampon PBS. La souche portant des flagelles de type a utilisée dans les essais sur animaux était P. aeruginosa PA220 (acquise chez le Dr. James Pennington, Boston, MA) et la souche a flagelles de type b était l'immunotype Fisher 2 de p. aeruginosa (A.T.C.C. n 27313) de reference.
40 g d'anticorps monoclonal purifié ont été donnés, par voie intraveineuse par souris, une z deux heures avant la brûlure et l'injection infectante. Immédiatement après la brûlure, les animaux ont reçu
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sous escarre 0, 5 ml de PBS froid contenant les
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Bact ceesLaTdoseinjectµeStaltaenviron 10 DLgo pour chaque organisme. Les résultats des essais sur animaux sont présentés dans les tableaux I et II.
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TABLEAU 1 Etude de la protection par un anticorps monocional anti-flagelles type a sur modèle de souris brûlée1.
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<tb>
<tb>
Pourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> FA6 <SEP> IIG5,
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> PaF4 <SEP> IVE8, <SEP>
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Anticorps
<tb> monoclonal
<tb> non <SEP> spécifique
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> PBS, <SEP> sans
<tb> bactéries <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb>
EMI42.2
1. Les souris ont été infect6es sous escarre par environ 10 DLgo de P. aeruginosa PA220.
2. Le pourcentage est basé sur la survie de-souri-sdans des groupes de dix animaux, ä l'exception du groupe de contrôle recevant du PBS seulement, qui consistait en cinq souris. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
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TABLEAU II
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Etude de la protection par un anticorps monoclonal---Etüde e. antiflageiles type b sur modèle de souris brûlée .
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<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> protection <SEP> par <SEP> un <SEP> anticprps <SEP> monocionalPourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour <SEP>
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> PA6 <SEP> IIG5 < ---- <SEP>
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> 1DO-20 <SEP> r0'10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10-- <SEP>
<tb> Anticorps
<tb> monoclonal
<tb> non <SEP> spécifique
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb> PBS,
<SEP> sans
<tb> bactéries <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
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- 1. Les souris ont été infectées sous escarre par environ 10 DL50 de l'immunotype Fisher 2 de
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P. aeruginosa. 2. Le pourcentage de survie est base sur le nombre de souris survivantes par- groupe de dix, ä l'exception du groupe de contrôle recevant du PBS seulement, qui consistait en cinq souris. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
<Desc/Clms Page number 44>
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Une survie très significative a ---ctrezT-les-sourts-trsttes-avec-rairticorps-anH.-a lanticorpsanti-bet TnjectIOn de l'antigene correspondant. Réciproquement, 80-90% des souris traités avec un anticorps monoclonal antiflagellaire -ti f --==Ht & tiatif un anticorps-nen- & peejyEtteaatri-LPS, mourraient. : - type a de protéger les souris contre-une letal e asa--po-rt-ante--di-imm des flagelles de type b, et l'incapacité été observéeantiflagelles de type b de protéger les souris contre une injection létale de P. aeruginosa PA220 du type a, corroboraient in vivo la spécificité des anticorps observée in vitro. La survie des souris brûlées, mais non infectées, indiquait que la brûlure elle-même n'était pas létale.
EXEMPLE 5.-
L'exemple 5 démontre la réactivité croisée considérable de PaF4 IVE8 et FA6 IIG5 avec des isolats acliniques de P. aeruginosa, ce qui prouv & l'utilite clinique de ces anticorps dans l'immunothérapie des infections a P. aeruginosa.
Des isolats cliniques ont été obtenus dans des hôpitaux et cliniques. Les isolats provenaient de divers sites de prélevement, notamment le sang, des plaies, l'appareil respiratoire, l'urine et les oreilles. Un total de 157 isolats a été examiné.
PaF4 IVE8 s'est lie spécifiquement a
34 isolats cliniques (22%), tandis que l'anticorps pour les flagelles de type a ou FA6 IIG5, s'est lie a
102 isolats cliniques (65%), soit un total de 136 des
157 isolats (87%). Parmi les 21 souches qui notaient reconnues par aucun des deux anticorps, 19 étaient non flagellées, comme l'indique la coloration avec une
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teinture mordante. deux anticorps en combmaisoh desT38 isolats cliniques (voir, Ansorg, R., 1978, Zbl. Bakt, Hyg. I Abt.
A, 242 228-238, qui est cité ici en référence).
EXEMPLE 6.L'exelllple le procede ) ur-laproduction d'anticorps monoclonaux humains qui se lient aux-flagelles de type b de P. aeruginosa ---------UH-hantiJrton--de-sng chez un individu immunisé avec une préparation de polysaccharide de haut poids moléculaire (Pier et al., 1984, Infect. Immun., 45 : 309) a servi de source de cellules B. Les cellules mononucléaires ont été séparées du sang par des techniques courantes de centrifugation sur Ficoll-Paque [Boyum (1968) Scand. J.
Clin. Lab. Invest., 21 : 77] et lavées deux fois dans un tampon phosphaté salin exempt de calcium et de magnésium (PBS).
Les cellules mononucléaires ont été débarrassees des cellules T suivant un mode opératoire modifié pour former des rosettes E. En bref, les cellules ont d'abord été remises en suspension jusqu'a une concentration de 1 x 107 cellules par ml dans du PBS contenant 20% de sérum foetal de veau (SFV) a 4 C. 1 ml de cette suspension a ensuite été place dans un tube à fond rond en polystyrène de 17 x 100 mm et on y a ajoute 1 x 109 globules rouges de mouton traités avec du bromure de 2-amino-isothiouronium (AET) provenant d'une solution à 10% (v/v) dans du milieu de Dulbecco modifié suivant Iscove (milieu d'Iscove) Madsen et Johnson (1979), J. Immun. Methods, 27 : 61 : 7.
La suspension a été mélangée doucement pendant 5- 10 minutes à 40C et les cellules en rosette E ont été ensuite séparées par centrifugation sur Ficoll-Paque
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durant 8 minutes à cellules mononu- 1-6-aire-g- ----cteaire- u-s. E-négatives" (CMSPE*) ont été recueillies et lavées une fois dans du milieu d'lscove et remises en suspension dans le même milieu contenant du SFV 15% (v/v), de la L-glutamine (2 mmoles par
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litre), de la p-én-ici-rtlne par de la streptomycine (lO /ml), de l'hypoxanthine (1 x 10-4 M), de l'aminoptérine (4 x 10-7 M) et ----de- ne- 6--x-705-M.-ee-miet-eat - (100 Uni-e-és- I ternationales--apres milieu HAT.
La transformation avec entraînement cellulaire des CMSPE- a Eto accomplie en cocultivant ces cellules avec une 1ignée de cellules transformantes. La lignée de cellules transformantes était une lignée de cellules lymphoblastoldes humaines positives pour l'antigene nucléaire d'Epstein-Barr (EBNA) dérivée par mutagenese au méthanesulfonate d'éthyle (EMS) de la lignée de cellules lymphoblastoldes GM 1500, suivie d'une sélection en présence de 30 g/ml de 6-thioguanine pour rendre les cellules déficientes-en hypoxanthine-gua- nine-phosphoribosyltransférase (HGPRT) et donc sensibles au HAT. Cette lignée cellulaire est dénommée lignée cellulaire 1A2 et a été déposée à l'American Type Culture Collection (A. T. C. C.) le 29 mars 1982 sous le nO A. T. C. C. CRL 8119.
Des cellules 1A2 en phase de croissance logarithmique ont été remises en suspension dans du milieu HAT et ensuite combinées avec les CMSPEavec une proportion de 15 cellules 1A2 par CMSP. Le mélange de cellules a été mis sur plaque dans 30 plaques de microtitration de 96 puits à fond rond (Costar 3799) une concentration de 32. 000 cellules par puits dans un volume de vitres par puits, et incube à 370C dans une atmosphère humidifiée contenant
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2. Les cultures ont e 6% de C02'Les jours 5 et
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cultures ont été nourries aux8 après la mise sur plaque par remplacement de la moitié du surnageant par du milieu HAT frais.
Seize jours après la mise sur plaque, 100% des puits contenaient des cellules proliférantes et, dans la plupart des puits, les cellules étaient d'une densit süffi- sante pour la collecte et l'examen des surnageants pour
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----des "-'"-" Les surnageants ont été pour la présence d'anticorps anti-P. aeruginosa tliant technique-EtrISA crrj. avec les modifications suivantes. Un rassemblement des sept souches imununotypes Fisher de reference (A. T. C. C n 27312-27318) (A660 = 0, 2 unité D. O.) a eté lie des plaques de microtitration à 96 puits à fond plat (Immulon II, Dynatech), prétraité avec de la poly-L- lysine, incubé et lavé, comme décrit dans l'exemple 2.
Aprbs le blocage des sites de liaison non spécifiques et le lavage des plaques, 50 titres de PBS contenant
0, 1% (v/v) de Tween-20 et 0, 2% de BSA (p/v) ont été ajoutés par puits. Les surnageants de cultures - (50"mitres) ont alors été répliqués sur plaque dans les puits correspondants de plaques d'essai et dans des plaques de contrôle qui avaient été traitées avec de la
PLL et bloquées, mais exemptes de bactériens. Après incubation et lavage, des anticorps de seconde étape conjugués à une enzyme litres par puits), de l'IgG de chèvre antihumaine conjugues avec de la peroxydase de raifort, et de l'IgM de chèvre antihumaine ou dilution appropriée dans du PBS contenant du Tween-20 0, 1% (v/v) et du BSA 0, 2% (p/v),
ont té ajoutés aux puits et l'essai a été mené à son terme, comme décrit dans l'exemple 2.
Les surnageants contenant l'anticorps, qui se liait au rassemblement d'immunotypes Fisher, mais non ä la plaque de contrôle, ont été testés une seconde fois
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en utilisant séparément chacune des bactéries des sept immunotypes Fisher. L'anticorps präsent dans le surna- geant d'un puits, 20H11, se liait uniquement aux immunotypes Fisher 2,6 et 7 de P. aeruginosa. Les cellules ont été sous-cultivées d'une manière répétée à des densités de cellules décroissantes jusqu'à ce que touslespuitsavecunecroissancesécrètentde
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l'anticorps.
La 1ignée cellulaire et 1'anticorps monoclonal -e tous deux identifiés la-a < eslgration Eextei-apres---------Une seconde transformation a été réalisée, dans laquelle la source des cellules B était le sang périphérique d'un patient souffrant d'une fibrose cystique, connu pour avoir eu une infection chronique ä P. aeruginosa. Les CMSPE- ont été préparées, comme décrit ci-dessus, et cocultivees avec la lignée de cellules transformantes, 1A2, dans une proportion dans 72 cellules 1A2 par CMSPE-. Le mélange de cellules a
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été mis sur plaque dans 15 plaques de microtitration de 96 puits à fond rond à une concentration de 7, x 104 cellules-part puits et cultiva comme ci--
4dessus.
Les surnageants ont été testés par ELISA pour la présence d'anticorps anti-P. aeruginosa seize jours après que la transformation ait été mise sur plaque.
L'essai a été réalisé comme décrit pour la transformation précédente, excepté que le rassemblement de souches de P. aeruginosa utilise pour L'examen initial était composE des souches immunotypes Fisher F2, F4, F6 et F7 de reference (A. T. C. C. no 27313,27315, 27316 et 27317), outre trois isolats cliniques provenant de la Genetic Systems Corporation Organism Bank (GSCOB) qui avaient des immunotypes LPS et types de flagelles différents. L'isolat clinique PSA 1277 (GSCOB) porte des flagelles de type a et l'immunotype Fisher 1 LPS;
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EMI49.1
le second isolat PSA G98 (GSCOB). des flagelles de pes - (GSCOB) v -Tles b et l'immunotype Fisher 5 LPS. Ce melange de souches de r--reerence-et-d' " isolars c iniq einblement de P. aeruginosa flagelle.
Les surnageants - aitauxplaques contenansbe non aux plaques de contrôle couvertes de PLL, ont testespar unes & cjnnde-fois m- & s-solches individuelles du rassemblement. Un puits, 3C1, se liait aux souches de référence F2, F6 et F7 et à l'isolat clinique F625.
Le clonage des lignées de cellules 3C1 a été accompli en sous-cultivant d'abord les cellules en deux tournées de sous-cultures basse densite, d'abord a 20 cellules par puits de plaques a 96 puits, puis par la culture à 2 cellules par puits. Le clonage formel des cellules produisant l'anticorps spécifique a été réalisé en mettant sur plaque les cellules à une densité d'environ l cellule par puits dans des plaques Terasaki à 72 puits (Nunc nid 1-36538) dans un volume de 10/alites par puits de milieu HAT exempt d'aminoptérine (milieu HT).
Les plaques ont été placées dans un incubateur pendant 2 à 3 heures pour permettre aux cellules de sédimenter au fond des puits et ensuite examinées au microscope par deux proposes pour la recherche des puits contenant une cellule unique. Les puits ont été nourris quotidiennement avec du milieu HT et, quand la croissance était suffisante, les cellules ont été transférées vers une plaque à 96 puits a fond rond. Tous les puits avec une croissance ont été testés par ELISA sur des souches de P. aeruginosa portant les flagelles de type b et tous se sont révélés produire l'anticorps approprie.
La lignée de cellules et l'anti-
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corps monoclonal (isotype 19M) deux idenifJ. l l7'antJLgene"identifie ii-g alt formé par des flagelles, comme l'indiquent fluorescence niques ont été réalisées fondamentalement comme décrit ---d-ans et 3. Pour-tre-fest-d'i. fluorescence indirecte, des souches de P. aeruginosa portant-des flagelles de type b, immunotypes Fisher F2, --F6-eFTe c T. -2 ,-27-e- 27318) et une souche portant des flagelles de type a, immunotype Fisher 4 de référence (A. T. C. C. n" 27315) ont été préparées comme décrit dans l'exemple 3. Le type de flagelles des souches de référence a été determine par typage avec les anticorps monoclonaux
EMI50.2
murins et FA6 IIGS. Les lames ont été préparées pour l'observation comme décrit ecrit dans
PaF4 IVE8l'exemple 2.
Les sources des deux anticorps ont été les surnageants de cultures, et le réactif conjugué à de l'ITCF était de l'Ig de chèvre antihumaine conjuguée ä de l'UCF- (polyvalent) (Tago, Burlingame, CA) en dilution 1 : 100 dans du PBS contenant 0, 5% (p/v) de gammaglobulines bovines (Miles Scientific, Cat., n* 82- 041-2, Naperville, IL) et de l'azide sodique 0, 1% (p/v) comme antiputride.
La coloration fluorescente par les anticorps 20Hll et 3C1 a été observée uniquement avec les souches de P. aeruginosa portant des flagelles de type b et pas avec la souche portant des flagelles de type a, l'immu- notype Fisher 4 de reference. L'image fluorescente observée était une image linéaire sinusoldale émanant d'une extrémité de la bacterie, indiquant que les anticorps se liaient aux flagelles des bactéries.
L'immunoblotting a été réalisé comme décrit dans l'exemple 2. Les flagelles de type b purifiés à
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partir de la souche de reference de "P."afg1. 2r73T3l-e-les-flageriesde type a purifies S 8 de reference (A. T. C. C. na 33353 et 33355) ont été prepares comme décrit dans l'exemple 3. Les antig nes ont été séparés sur un gel à 10% de polyacrylamide (voir exemple 3) et transférés sur une MNC. Les- surnageants de cultures contenant les anticorps 20H11 ou
EMI51.2
3C1, le surnageant de contenant un anticorps non kekix-de-c q-ue n incubes avec la MNC et la réaction a une Ig de chèvre antihumaine conjuguée avec de la phosphatase alcaline (polyvalente) (Tago, Burlingame, CA) diluée dans du PBS contenant du Tween-20 0, 05% (v/v).
Le substrat d'enzyme a été prepare comme decrit dans L'exemple 2. L'immunoblotting a montré que les deux antigènes se liaient à la protéine flagelline de PM 53. 000 de l'immunotype Fisher 2 et pas à la protéine flagelline de PM 51. 700 de Habs 6, ni ä la protéine flagelline de PM 47. 200 de Habs 8. Aucune réaction n'a été observée ni avee l antc0rps non spécifique humain, ni avec les milieux de culture.
Une confirmation supplementaire que les anticorps 20H11 et 3C1 se liaient seulement aux flagelles de type b et pas au type a, a été obtenue par ELISA, auxquelles fins les souches Habs 1-12 ont été liées individuellement avec de la PLL d'un puits de plaque de microtitration Immulon à 96 puits. Les anticorps se liaient seulement aux souches Habs 2,3, 4,5, 7, 10, 11 et 12, qui sont des souches portant le type b (Ansorg et al., (1984) J. Clin. Microbiol., 20 : 84).
EXEMPLE 7.-
L'exemple 7 illustre des precedes pour la production d'un anticorps monoclonal humain qui se lie aux flagelles de type a de P. aeruginosa.
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Un échantillon de sang périphérique recueilli chez un individu immunisé avec une preparation de polysaccharide de haut poids moleculaire (Pier et al.
(1981) Infect. Immun., 34 : 461) a servi de source de cellules B. Les cellules mononucléaires ont été separées & partir du sang et ensuite débarrassées des
EMI52.1
-ceLluLes comme décrit dansl'exemple eTTjes ont alors été gelées dans du SFV contenant 10% de dimthylsulfoxyde dans une cuve liquide.
-A- da e dégelées rapidement ä 37 C, lavées une fois dans du milieu d'Iscove et remises en suspension dans du milieu
HAT. La transformation avec entrainement cellulaire a été accomplie en cocultivant les CMSPE avec des cellules 1A2 dans une proportion de 30 cellules 1A2 par CMSPE-. Le mélange de cellules a été mis sur plague dans 30 plaques de culture de tissu z 96 puits ä une concentration de 62. 000 cellules par puits. Les cellules ont été nourries le septième jour après la mise sur plaque par remplacement de la moitié du volume par-du milieu HAT. La prolifération des cellules a été observée dans 100% des puits le quatorzième jour après la mise sur plaque et les surnageants ont été extraits des puits et festes ä ce moment.
Les surnageants ont été testés par ELISA pour la présence d'anticorps anti-P. aeruginosa en utilisant le rassemblement de P. aeruginosa flagelle et des plaques traitées par PLL comme contrôle de la façon décrite dans l'exemple 6. Les surnageants contenant des anticorps qui se liaient au rassemblement flagelle, mais pas aux plaques PLL de contrôle, ont été testes de nouveau sur les souches de bactéries individuelles du rassemblement flagelle. Un puits, 21B8, contenait un anticorps qui se liait & PSA I277, PSA G98 et l'immu- notype Fisher 4 de référence, qui sont les trois
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souches du rassemblement flagelle qui portent des - "'Leclonage e-Ta née te" accompli comme décrit dans l'exemple 6 pour la lignée de l'étampe de clonage formel.
Après que les puits des - piaques-de-Teasai-aient t a-prse d'une a été transférée de Terasaki ä un- -----v-idue-l-d2-uue-4e-cul-t-ur-e dans un volume de look treks de milieu HAT exempt d'aminopterine (milieu HT). Des cellules lymphoblastoides non transformantes sensibles au HAT ont été incluses dans tous les puits à une densité de 500 cellules par puits en tant que cellules nourricières. Cinq jours après 1a mise sur plaque, lOOlitres de milieu HAT ont été ajoutés aux puits pour tuer sélectivement les cellules nourricières. Les puits ont encore été nourris aux jours 7 et 9 après la mise sur plaque par remplacement de la moitie du surnageant par du milieu HAT.
Les-cellules ont alors été nourries avec du rniieu--- HT jusqu'à ce que les cellules soient d'une densité suffisante pour détecter la présence d'un anticorps par ELISA. Tous les puits avec une croissance produisaient de l'anticorps qui se liait aux souches de P. aeruginosa portant des flagelles de type a. La lignée de cellules et l'anticorps monodonal (isotype IgGl) sont tous deux identifiés sous la designation 21B8 dans le texte ci-après.
L'antigene identifie par 21B8 était forme des flagelles, conune l'indiquent l'immunofluorescence indirecte et l'immunoblotting (voir exemple 6 pour les descriptions des techniques). La coloration fluorescente par l'anticorps 21B8 a été observée uniquement avec la souche immunotype Fisher 4 de reference de
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P. aeruginosa 27315) qui porte des -- f sd tansorache immunotype de référence de . aerugYnosa *. porte des flagelles de type a. L'image fluorescente observetaTtuneImagelineairesinusoldaleemanant observee Ztait une image linéaire sinusoIdale emanant d'une se liait eHres-de-a-bac se liait aux L'immunobl. dans l'exemple 2. Des firagelles de- a purifiés ---provenant-de--a--suehe--Habs --de--reference-de--- P. aeruginosa (A. T. C.
C. n* 33353) et des flagelles de type b provenant de la souche immunotype Fisher 2 de référence de P. aeruginosa (A. T. C. C. n* 27313) ont été
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prepares 3. Les repar6s comme decrit dans p ont été séparés sur un gel de polyacrylamide 10% (voir exemple 3) et transférés sur une MNC. Les surnageants de cultures contenant soit 21B8, soit un anticorps humain non spécifique, et les milieux de culture ont été mis à réagir avec la MNC et la réaction a été détectée avec une Ig de chèvre antihumaine conjuguée à une phosphatase alcaline (polyvalente) et un substrat d'enzyme comme décrit dans les exemples 2 et 6.
L'immunoblotting a illustre que l'anticorps 21B8 se liait seulement à 1a protéine flagelline de PM 51. 700 de Habs 6 et pas à la protéine flagelline de PM 53. 000 de l'immunotype Fisher 2. Aucune réaction n'a été observée ni avec l'anticorps humain non spécifique, ni avec les milieux de culture.
EXEMPLE 8.-
L'exemple 8 illustre la protection de souris immunisées passivement avec des anticorps humains antiflagelles 20H11, 3C1 et 21B8, contre l'injection infectante de P. aeruginosa sur modèle de souris brûlée.
Les anticorps monoclonaux humains anti-
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flagelles ont été testés sur modèle de souris brûlée (voir exemple 4). Les anticorps 21B8 et 20Hll ont été préparés par précipitation de surnageants de cultures obtenus a partir des lignées de cellules respectives avec du sulfate d'ammonium (concentration finale 50%)
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(Good et al., Selected Methods in Cellular Immunology, "MishenTBTBT T"ed7, . teörü-an et Co" San Francisco, CA, 1980, 279-286).
-ölubilis PBS, dialysé cöntre ---rmit-ä-4C-et-ensuite avant l'administration aux animaux. La source de l'anticorps 3C1 et celle de l'anticorps non spécifique anti-LPS utilise comme contrôle négatif dans cette étude étaient des surnageants de cultures. Le controle positif pour chaque étude était l'anticorps monoclonal murin purifie approprié PaF4 IVE8 ou FA6 IIG6.
La souche portant des flagelles de type a utilisée dans les essais sur animaux était l'isolat clinique PSA A522 (GSCOB) qui exprime l'immunotype Fisher 1 LPS et la souche à flagelles de type b était - 1-1 iso-l-at clinique PSA A447 (GSCOB) qui exprime l'immunotype Fisher 6 LPS. Les anticorps humains (0, 45 ml) ont été prémélangés avec les bactéries (plus de 5 DL100 dans 0, 05 ml) et inoculés sous escarre immédiatement aprbs que la brûlure soit administrée. Les résultats des essais sur animaux sont présentés dans les tableaux III, IV et V.
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TABLEAU III Etude de la protection par l'anticorps monoclonal Etude de la protection par l'anticorps monoclona de souris brûlée.
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<tb>
<tb>
Pourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> FA6 <SEP> IIG5,---mutin
<tb> antiflagelles <SEP> a3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88
<tb> 21B8,
<tb> humain
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 20H11
<tb> humain
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> PBS, <SEP> 100 <SEP> 25 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb>
1. Les souris ont été infectées sous escarre par plus
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de 5 DLIOO de P. aeruginosa 2. Le pourcentage de survie est bas sur le nombre de souris survivantes par groupe de huit animaux.
Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifié (lOog dans 0, 45 ml PBS) a été prémélangé avec les bactéries et administré sous escarre après la brûlure et l'injection infectante.
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TABLEAU IV --EtüdedelapEpActionparlJLanticorpsmonocionalhumain20H11antiflagellestype humain 20H11 antiflagelles , ij2e b dans le modble de souris brûlée.
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<tb>
<tb> b <SEP> danPourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP>
<tb> murin,
<tb> IVE8, <SEP> antiflagelles <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 20H11,
<tb> humain
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 21B8
<tb> humain
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Milieux <SEP> 80 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
EMI57.3
1.
Les souris ont été infectées sous escarre par plus de 5 DIOO PSA A447 de P. aeruginosa.
2. Le pourcentage de survie est base sur le nombre de souris survivantes par groupe de cinq animaux. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifié (10 g dans 0,45 ml de PBS) a été premelange avec les bactéries et administré sous escarre après la brûlure et l'injection infectante.
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TABLEAU V
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- - - - - - --- - Etjudss ionpar] humain 3Cl b dans le de souris .
EMI58.2
<tb>
<tb> dela <SEP> pfotecPourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
<tb> mur-in7'"
<tb> antiflagelles <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 3C1,
<tb> humain
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> Anticorps
<tb> monoclonal
<tb> non <SEP> spécifique
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
1. Les souris ont été infectées sous escarre par
5 OL100 de PSA A447.
2. Le pourcentage de survie est basé sur le nombre de souris survivantes par groupe de cinq animaux. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifié (40 g) a été administré par voie intraveineuse deux heures avant la brûlure et l'injection infectante.
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EMI59.1
Une les type a ou bien avec l'un ou l'autre des anticorps antiflagelles de type b et ensuite infectées par injection de l'antigène correspondant. Réciproquement, 88-100% des souris non traitées, mais injectées, ou celles traitees avec un anticorps antiflagellaire non réactif ou avec un anticorps non spécifique anti-LPS, mourraient.
Comme il a été observé avec les anticorps monoclonaux murins (voir exemple 4), les- anticorps humains antiflagelles protègent spécifiquement contre une injection létale uniquement pour les organismes portant le type de flagelles correspondant, c'est-àdire que l'anticorps humain antiflagelles de type a protege contre une injection létale de l'organisme portant des flagelles de type a et non de type b, et que les anticorps antiflagelles de type b protègent les souris injectées avec des souches portant des flagelles de type b, mais non de type a.
EXEMPLE 9.-
L'exemple 9 illustre la reactivit croisee des anticorps humains antiflagelles 20H11, 3C1 et 21B8 avec des isolats cliniques de P. aeruginosa.
Des isolats cliniques de P. aeruginosa (115) obtenus dans des hôpitaux et cliniques et isolés primitivement à partir de plaies brûlées et de sang ont été identifiés comme portant des flagelles de type a ou de type b, en typant avec les anticorps monoclonaux murins FA6 IIG5 ou PaF4 IVES (voir exemples 2,3 et 5).
Cinquante-cinq des isolats cliniques ont été identifies comme portant des flagelles de type a par leur réaction avec l'anticorps monoclonal murin FA6 IIG5, et 59 ont été identifiés comme portant le type b par leur réaction avec l'anticorps monoclonal murin PaF4 IVE8.
La réactivité croisée de l'anticorps mono-
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clonal humain antiflagelles de type a, 21B8, était --considerrabte de-s-- 56-isolats-clintques-portant -frageTTes (96%). de 20Hll avec les isolats portantdes llesdetype du fat-que-t'anticorps-a-reconnu-54aussi du fait que 20Hll a reconnu tous les 59 isolats (100%).Aucontraire,l'autreanticorpsmonoclonal - antiflagelles de type 3CI, se liait uniquement a 43 des 59 isolats (73%). Ces résultats démontrent que
EMI60.2
un-äpi-ton ,-e épitoge sur au moins environ 95% des souches pan-r & act-if- (-cle-st---ä--d-i-r-e-unflagellées de P. aeruginosa), tandis que 3C1 se lie à un épi tope non présent sur toutes les molécules de flagelline de type b.
Bien que l'antigene des flagelles de type b apparaisse sérologiquement uniforme quand il est analysé avec des antisérums polyclonaux (Lanvi, B., supra, et Ansorg R., supra), les modèles de réactivité croisée de 20Hll et de 3C1 montrent de façon surprenante que le type b des flagelles comprend au moins deux épi topas séparés qui peuvent être identifies par anticorps monoclonaux.
La réactivité croisée considérable des anticorps 21B8 et 20H11 avec les isolats cliniques de P. aeruginosa indique l'utilité clinique particulière de ces anticorps dans l'immunothérapie des infections à P. aeruginosa.
EXEMPLE 10. -
L'exemple 10 illustre des procédés pour la production d'un autre anticorps monoclonal humain exemplaire qui se lie aux flagelles de type b de P. aeruginosa, de même que l'activite protectrice de l'anticorps contre l'infection par P. aeruginosa sur
EMI60.3
modèle de souriS
Une lignée de cellules transformées a été préparée et clones essentiellement comme décrit dans
<Desc/Clms Page number 61>
EMI61.1
l'exemple 7, excepté que le mélange de cellules - de 2250 CMSPE- par puits. Les surnageants ont été initialement testés par ELISA sur le rassemblement flagellé comme décrit dans l'exemple 6, excepte que les souches
EMI61.2
- jmmytTrher-tet yTCµ--du rassemblement.
Les puits positifs ont té ensuite sur souche du rassemblement- --eompenant & trypes--Fisher -4T-E < a-lgnee cellules isolées finalement et l'anticorps monoclonal (isotype IgG) sont tous deux identifiés par la désignation 12D7 dans le texte ci-après.
L'anticorps monoclonal humain 12D7 a révélé une réactivité croisée considérable avec des isolats de type a, en reconnaissant 54 des 56 isolats cliniques portant des flagelles de type a testés (96%). L'activité protectrice de l'anticorps monoclonal 12D7 ressort du tableau VI. Les etudes de protection ont été réalisees essentiellement comme décrit dans l'exemple 4, excepté que La-dose injectée était de 1 DLIOO et que la-- souche injectée était 1624, qui est un isolat clinique exprimant l'immunotype Fisher 2 LPS et le type a des flagelles.
<Desc/Clms Page number 62>
EMI62.1
TABLEAU VI Etude de la protection par I*anticorj2s humain i2D7 antlflaqelles tsne a dans le modèle de souris brûlée
EMI62.2
<tb>
<tb> monoclonalPourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9---
<tb> 12D7,
<tb> humain,
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> - <SEP> 100 <SEP> -1-00 <SEP> 100 <SEP> -100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP>
<tb> 2H9,
<tb> humain
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> 11G5
<tb> murin
<tb> antiflagelles <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 15F4
<tb> humain,
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 37,
<SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
Les souris ont été infectées sous escarre par
1 DLloo (950 CFU) de P. aeruginosa.
2. Le pourcentage de survie est bas sur le nombre de souris survivantes par groupe de dix animaux, excepté pour le groupe 15F4 où N=8. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifié (50 g dans 0, 5 ml de PBS) a été administré par voie' intraperitoneale avant la brûlure et l'injection infectante.
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EMI63.1
EXEMPLE L.Eexemple anticorps flagelles de type b de P.. aeruginosa et la protection de souris immuniseespassivement par cet anticorps contre une infection par injection de P. aeruginosa sur modèle de
EMI63.2
souris-brulée.--------=-------Une lignée de cellules a été préparée et clonée essentiellement comme dans -----lexemple -sau-que-le-Fappt-de-1A2 üJres-Bpour la transformation d'environ 60 et que le transforméesmélange de cellules transformées a été mis sur plaque dans 15 plaques à une concentration d'environ 1930 CMSPE- par puits.
De même, les cellules ont été testées sur un rassemblement de souches de P. aeruginosa comprenant G98 (immunotype Fisher 3, flagelles de type a) et 1739 (un isolat clinique de l'immunotype Fisher 5, flagelles de type b) et confir- mees sur un rassemblement différent de souches de P. aeruginosa : 1277, G98, 1739 et les immunotypes Fisher-F2, F4, F6 et F7. La lignée de cellul-es isolées finalement et l'anticorps monoclonal sécrété (isotype IgGl) sont tous deux désignés sous l'appellation 2B8 dans le texte ci-après.
Un test d'itumunofluorescence realise avec 2B3 a été positif sur une souche à flagelle de type b immunotype Fisher 2, mais négatif sur une souche de reference a flagelle de type a, immunotype Fisher 4. Dans le test d'isolats cliniques 59/59 (100%) des isolats flagelles de type b se sont révélés positifs.
L'activiste protectrice de 2B8 ressort du tableau VII. Les etudes de protection ont été réalisées comme décrit dans l'exemple 10, excepté que l'isolat clinique F164 (immunotype Fisher 4, flagelles de type b) a été utilisé pour l'infection par injection.
<Desc/Clms Page number 64>
TABLEAU VII
EMI64.1
"Etüde par humain 288 antiflael1es type de souris brûlée
EMI64.2
<tb>
<tb> Pourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> 2B8,
<tb> humain, <SEP> - <SEP>
<tb> antiflagelles <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89
<tb> PaF4 <SEP> IVES,
<tb> murin
<tb> antiflagelles <SEP> b4 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> VH3,
<tb> murin
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS4 <SEP> 90 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb>
1. Les souris ont été infectées sous escarre par
1 DLIOO (105 CFU) de P. aeruginosa.
2. Le pourcentage de survie est basé sur le nombre de souris survivantes par groupe de dix animaux, excepté pour le groupe 2B8 où N=9. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifie (50 g dans 0, 5 ml de PBS) a été administre par voie intraperitoneale avant la brûlure et l'injection infectante.
4. L'anticorps purifié (5 g dans 0,5 ml de PBS) a été administré par voie intraveineuse deux heures avant la brûlure et l'injection infectante.
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. Qpg la production d'un un autre anticorps monoclonal humain reactif avec P. aeruginosa ä flagelles de type b et la protection de souris immunisées passivement par cet anticorps contre une infection par injection de P. aeruginosa sur modèle de sourisbrûlée.
Une lignée de cellules transformées a été preparee et clonée essentiellement comme décrit dans
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----- ) c" UnTihdividu-different a été immunisé et al., : tr'45 : 309 : 1 et a servi de source de cellules B, et le nombre de CMSPE- était d'environ 2.000 cellules par puits pour la mise sur plaque. L'examen a été réalisé sur les immunotypes Fisher 1 à 7 rassembles. La lignée de cellules isolées finalement et l'anticorps mono- clonal secrete (isotype IgG) sont tous deux désignés sous l'appellation 14C1 dans le texte ci-après.
Au test clinique, 59/59 (100%) des isolats flagelles de type b se sont révélés positifs avec 14C1.
- Les etudes de protection ont été réalisées comme décrit à l'exemple 11 ci-dessus et sont indiquées au tableau VIII.
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TABLEAU VIII
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Etüde protection Etud w humain 14C1 antiflagelles type b le modèle de souris brûlée.
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<tb>
<tb> de <SEP> laPourcentage <SEP> de <SEP> survie <SEP> par <SEP> jour2
<tb> Traitement <SEP>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 314Cl,
<tb> humain,
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
<tb> murin
<tb> antiflagelles <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> VH3
<tb> humain
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS <SEP> 100 <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb>
1.
Les souris ont été infectées sous escarre par
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1 DLIOO (90 CFU) de P. aeruginosa F164.
2. Le pourcentage de survie est basé sur le nombre de ¯souris par groupe de survivantesexcepté pour le groupe PaF4 IVE8 où N=9. Les jours sont après brûlure et injection infectante.
3. L'anticorps purifie zo dans 0, 5 ml de PBS) a été administré par voie intrapéritonéale avant la brûlure et l'injection infectante.
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11 ressort de ce qui précède que les lignées --de-c ente nvent tttruent-d & s-moyenspour fragments de ceux-ci qui sont réactifs avec les FTagellesdeV. croisée contre diverses souches de P. aeruginosa. Chose surprenante-deaembr. antricorps aeti-fs--= avec pitopesdjLjEferentssur flagelles ont été isolés. Les anticorps de la presente e H. inventionpermettentdeproduiredefaçonplusaiséeet économique des compositions prophylactiques et thérapeutiques pour l'utilisation contre des infections dues à la plupart des souches de P. aeruginosa. De plus, les lignées de cellules fournissent des anticorps qui trouvent des applications dans les tests immunologiques et d'autres modes opératoires bien connus.
Les lignées d'hybridomes de souris PaF4IVE8 et FA6 IIG5 citées dans les exemples 2 et 3 ont été déposées & l'A. T. C. C. le 20 juin 1986 sous les réfé-
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rences HB9129 et HB9130, respectivement.
Les lignees humaines 20Hll et 2188 citees dans les exemples 6 et 7 ont été déposées à l'A. T. C. C. le 23 décembre 1986 sous les références CRL 9300 et CRL 9301, respectivement.
Les 1ignées de cellules lymphoblastoldes humaines 12D7, 2B8 et 14C1 citees dans les exemples 10, 11 et 12 ont été déposées à l'A. T. C. C. le 12 mai 1987 sous les références CRL 9422, CRL 9423 et CRL 9424, respectivement.
Bien que la présente invention ait été décrite avec différents dEtails par voie d'illustration et d'exemples dans un but de clarté et comprehension, il est evident qu'elle est susceptible de diverses variantes et modifications sans sortir de son cadre.
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MONOCLONAL ANTIBODIES AGAINST FLAGELLAS FROM --- PSEUDOMONAS AERUGINOSA.
FIELD OF THE INVENTION.
The present invention relates to the application of immunological techniques for the purpose of obtaining
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new new materials useful for the --- diagnosis and treatment of bacterial infections and, more particularly, the production and application of human monoclonal antibodies which are capable of recognizing the flagella of Pseudomonas aeruginosa.
BACKGROUND OF THE INVENTION.
Gram-negative disease and its most serious complications, for example bacteremia and endotoxemia, are the cause of significant morbidity and mortality in humans. This is true, in particular, of the organism
Gram-negative Pseudomonas aeruginosa, which has been increasingly associated with bacterial diseases, especially with nosocomial infections, during the past fifty years.
For the past few decades, antiobiotics have been the therapy of choice for the fight against Gram-negative diseases. The high and continuing morbidity and mortality from Gram-negative bacterial infection are, however, indicative of the limitations of antibiotic therapy, particularly with regard to
P. aeruginosa. (See, for example, Andriole, V. G., "Pseudomonas Bacteremia: Can Antibiotic Therapy
Improve Survival? ", J. Lab. Clin. Med., / 1978 /,
94: 196-199). This prompted the search for other prevention and treatment methods.
One process that has been considered is the strengthening of the host immune system by immuni-
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active or passive. For example, it has been observed - that active immunization of humans or experimental animals with vaccines consisting of whole bacterial cells or purified bacterial endotoxins from P. aeruginosa leads to the development of specific opsonic antibodies directed
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essential1emeuL. against determinants of recurrent oligosacchar of lipopolysaccharide molecules (LPS) located on the outer membrane ----- --due de-i-aeugino & a- rack, mu bulins - Characteristics and Uses of Intravenous Preparations, Alving , B. and Finlayson, J. pages 73-79, U.
Department of Health and Human Services, 1979). Such antibodies, whether actively generated or passively transferred, have been shown to be protective against the lethal effects of P. aeruginosa infection in various animal models (Pollack, supra) and in some preliminary research in humans (see Young, LS and Pollack, M., P. aeruginosa, Sabath, L., ed., pages 119-132, Hans Huber, 1980).
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The above work suggests that immunotherapeutic approaches could be used to prevent and treat bacterial disease due to P. aeruginosa, for example by administering pooled human immunoglobulins which contain antibodies against the infecting strain (s). Human immunoglobulins are defined here as the fraction of human plasma that is enriched for antibodies, among which are specific antibodies against strains of P. aeruginosa. Due to certain limitations in the use of human immunoglobulin components, this approach to the treatment of P. aeruginosa disease remains under study (see, for example,
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Collins, M. S. and Roby, R. E., Am. J.
Med., 76 (3A): 168- Collins, M.S. and Roby, R.E., Am. J. Med., 76 (3A): 168-174, [1984]), and until now there is no -7y, E no
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products available containing these commercial components.
One such limitation associated with immunoglobulin compositions is that they consist of
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gatherings-chattttans-er! - from a - a thousand or more donors, these samples having been preselected according to the presence of parti-
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c-fold anti-Psei-tomos. ntMement-led - to --- average individual antibody titers, which at best results in modest increases in the titer resulting from desired antibodies.
Another limitation is that the preselection process itself requires continuous, expensive sorting of the donor population to ensure product uniformity. Despite these efforts, the immunoglobulins obtained can still have considerable variability from batch to batch and among products from different geographic regions.
Another limitation inherent in immunoglobulin compositions is that their use results in the simultaneous administration of large amounts of foreign protein substances (which may include viruses such as those recently shown to be associated with the syndrome. of Acquired Immunodeficiency or AIDS), which can cause harmful biological effects. The combination of low titers of the desired antibodies and the high content of foreign substances can often limit the quantity of specific immunoglobulins below the optimum and therefore beneficial which can be administered to the patient.
In 1975 Kohler and Milstein exhibited their
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fundamental discovery that certain lineages of mouse cows are fustonized-with '' '- - each of which secretes antibodies of a specific immunity, that is to say monoclonal antibodies (Kohler,
G. and Milstein, C., Nature, 256: 495-497 El975¯7).
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----- With. . possible, in a few cases, to produce- quantities of selectively-specific murine antibodies ----- a-determinant-by H mining on antigens. Later, using technologies developed later, it became possible to produce human monoclonal antibodies (see, for example, U.S. Patent No. 4,464,465, which is cited herein by reference).
It is recognized that in some situations, mouse monoclonal antibodies or compositions of these antibodies can cause disadvantages when used in humans. For example,
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it has been reported monoclonal antibodies for treatment of a certain human disease can elicit an immune response which makes them inoperative (see, Levy, RL and Miller, RA, Ann. Rev. Med., 34: 107-116 / '1983. 7). However, with recent advances in recombinant DNA technology, such as the production of chimeric mouse / human monoclonal antibodies, these difficulties can be reduced.
Also, methods for the production of human monoclonal antibodies are currently available (see, Human Hybridomas and Monoclonal
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Antibodies, Engleman, E. et al., Ed., Plenum Publishing Corp. 19857, which is here in G. reference).
Using hybridoma technology
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and / or cell transformation, many groups of protective antibodies against infection with P. aeruginosa. Monoclonal antibodies have - 1 epopes P. aeruginosa, including surface epitopes specific to-ser-otype-unique-and- a-serotypes -TeIrS -two found in solid cells (LPS) delta-bacteria (see, for example, the isis of Am6 of Nos. 624 and 807,394 ceded by the Applicant, which is where it comes from) both are cited here for reference.) Specific protective monoclonal antibodies for P. aeruginosa exotoxin A have also been produced.
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(see, for example, United States patent application 742,170 assigned to the Applicant, which is cited by reference).
The use of monoclonal antibodies specific for the LPS region of P. aeruginosa, or exotoxins of the bacteria, can provide protection
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sufficient situations, but it is sufficient in qqgL in some generally preferable to have a larger protective capacity. For example, in the prophylactic treatment of possible infections in humans, it would be preferable to administer one or more protective antibodies against several strains of P. aeruginosa.
Likewise, in therapeutic applications where the or 1 the serotype of the infecting strain (s) is not known, it would be preferable to administer an antibody or a combination of antibodies effective against most if not all the serotypes clinically. important of P. aeruginosa, ideally by providing reactive antibodies in traditional srotyping schemes.
An aspect of the physiology of P. aeruginosa
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which has been shown to contribute to the virulence of ----- rorgantsme-et-lar, -qui-est-one-crpacm "" resulting n (see, Montie, T. and 7, 38. aeruginosa does that has a single flagellate with a rod structure - Bes-F-model mtyttlitbrûlée mouse studies have shown that a greater percentage of mice survived when non-moving P. aeruginosa strains were inoculated in experimental burns than if strains with movement were used (McManus, A. et al., / '1980. 7. Burns, 6: 235-239 and Montie, T. et al., 19827, Infect. and Immun., 38: 1296-1298).
Other studies on the pathogenesis of P. aeruginosa have claimed that animals immunized with preparations of flagellum antigen are protected when they are burned and infected with strains endowed with movement of the bacteria (see, Holder, I . et al., [1982],
Infect. and Immun., 35: 276-280).
Importantly, the flagella of
P. aeruginosa have been studied by serological methods and described as falling into two major antigenic groups designated by H1 and H2 by B. Lanyi (1970, Acta Microbiol. Acad. Sci. Hung., 17: 35-48) and by type a and type b by Ansorg, R. (1978, Zbl. Bakt.
Hyg., 1. Abt. Orig. A, 242: 228-238). The serological typing of flagella by the two laboratories showed that the Hl flagella (Lanyi, B., supra) or type b flagella (Ansorg, R., supra) were serologically uniform, that is to say that 'no subgroup has been identified. This serologically uniform flagellar type is hereinafter called type b. The other major antigen, H2 (Lanyi, N., supra) or flagellar type a (Ansorg, R., supra) contained five subgroups. This
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antigen is described below as flagellar type a, with five ----- socf-groopes-ao, -ay, -33 -l "groups u} varied on different strains of P. aeruginosa carrying the antigen was found on all flagella type-a-ma-Ls-with-aaAtM. --- cTg-elessouches.
A serotyping scheme based on antigens
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es ----- stable P. aeruginosa is known as the Habs scheme, which was recently incorporated into the International Antigenic Typing System.
(See, Liu, Int. J. Syst. Bacteriol., 33: 256, '1983 7.) The Habs reference strains of the flagellar types of P. aeruginosa were characterized by immunofluorescence with polyclonal sera by
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Ailsorg Abt. Orin. A, 242 228-238) or by coagglutination on a slide (1978, Zbl. Bakt. Hyg., 1. (Ansorg, R et al, 1984, J. Clin. Microbiol., 20: 84-88). Habs strains 2,3, 4,5, 7,10, 11 and 12 are strains carrying type b flagella and Habs strains 1, 6,8 and 9 carry type a flagella. A large number of P strains . aeruginosa could therefore probably be recognized by a small
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number of for specific monoclonal antibodies against flagellar proteins.
Consequently, there is a significant need for monoclonal antibodies capable of reacting with epitopes on flagellar proteins, and in some cases also providing protection against multiple serotypes of P. aeruginosa. In addition, some of these antibodies may be suitable
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for the prophylactic and therapeutic treatment of P. aeruginosa infections, as well as for the diagnosis of such infections. The present invention
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respond - SUMMARY- DEIANV13NT mE. m s SUMMARY-IE-L - "- INVENIv The invention of cells which can produce monoclonal antibodies capable of workshop flagelles present on most strains of the bacterium P. aeruginosa.
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--- r & -a pe Les lie with epitopes on the flagellar proteins of P. aeruginosa- and can distinguish between ype s --- antibodiesbacteria. In addition, it relates to a pharmaceutical composition suitable for the treatment of a human being susceptible to infection or already infected with P. aeruginosa and containing a prophylactic or therapeutic amount of at least one monoclonal antibody or binding fragment thereof. capable of reacting with flagella of P. aeruginosa strains, the composition preferably also comprising a physiologically acceptable excipient.
The composition may also contain any or more of the following: additional monoclonal antibodies capable of reacting with exotoxin A of P. aeruginosa; monoclonal antibodies capable of reacting with serotypes of determinants on the LPS of P. aeruginosa; a gamma globulin fraction from human blood plasma; a gamma globulin fraction from human blood plasma, the plasma of which may be from a human having high levels of immunoglobulin reactive with P. aeruginosa; and one or more antimicrobial agents. In addition, it relates to the clinical uses of monoclonal antibodies, including the production of diagnostic kits.
DESCRIPTION OF SPECIFIC EMBODIMENTS.
The present invention provides new cells capable of producing monoclonal antibodies
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and compositions comprising such antibodies, ----- which Hres-compostoits-are-epables-de-eeonnte- - les-sur strains of P. whereas the individual antibodies recognize flagella of P. aeruginosa. The cells in question have chromosomes squeJ - cell DNA for an antibody, a flagellar protein common to certain strains of P. aeruginosa. For flagellar proteins of type a, pan-reactive monoclonal antibodies can be produced, and for flagellar proteins of type b, antibodies that are pan-reactive or react with at least 70% of the strains carrying flagella are included.
These monoclonal antibodies can be used in a variety of ways, including for diagnosis and therapy.
The monoclonal antibodies thus provided are particularly useful in the treatment or prophylaxis of a serious disease with P. aeruginosa. The surface proteins of the flagella of P. aeruginosa would be accessible for direct contact with the antibody molecules, thus probably inhibiting the motility of the organism and / or facilitating the other favorable effects for the infected hosts.
The preparation of monoclonal antibodies can be accomplished by immortalizing a cell line capable of expressing nucleic acid sequences encoding antibodies specific for an epitope on the flagellar proteins of multiple strains of P. aeruginosa. The immoralist cell line can be a mammalian cell line which has been transformed by oncogenesis, transfection, mutation or
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equivalent.
Such cells include the lines ----- Rtyetotne-tsTrlgneesdlympnonte7 aurEres celltles expressiön and "" the secretion of the immunoglobulin or a fragment of "liaisoh fragment can between an original immunoglobulin - nureje-dH-mammdrfere nr- ot itonmte - which are the preferred sources, produced by trans mation of a - lymphocyte, particular of a splenocyte, --- au-moyea-dm-vrrus-eu-par-fusion ympheeyte-awec - a cell neoplastic, such as myeloma, to produce a hybrid cell line. Typically, the splenocyte will be obtained from an animal immunized against flagellar antigens or fragments thereof containing an epitopic site. well known and can vary considerably while remaining effective (See, Golding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, Academic Press, N.
Y., 1983, which is cited here with reference).
Hybrid cell lines can be cloned and examined using standard techniques, and antibodies capable of binding to flagellar determinants of P. aeruginosa can be detected in cell supernatants. Appropriate hybrid cell lines can then be grown on a large scale or injected into the peritoneal cavity of an appropriate host for the production of ascites.
In one embodiment of the present invention, the cells are transformed human lymphocytes which produce human monoclonal antibodies, preferably protective in vivo against accessible epitopes specific for at least one flagellar protein. Lymphocytes can be
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obtained from human donors who are or have been exposed to appropriate strains of P. aeruginosa carrying flagella. A preferred method of cell transformation is described in detail in the patent
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No. 464,465, which is cited herein by reference.
-faiDu fäftqüT. Here are the antibodies of the present invention, which are known to be specific for supernatant proteins, supernatants ------
4be examined by competitive analysis with the monoclonal antibodies in question, as a means to identify additional examples of monoclonal antiflagellar antibodies. Therefore, hybrid cell lines can be readily produced from a variety of sources, based on the availability of specific antibodies for particular flagellar antigens present.
Alternatively, when hybrid cell lines, which produce antibodies specific for the epitopic types in question, are available, these hybrid cell lines can be fused with other neoplastic B cells, these other B cells can serve as recipients for genomic DNA encoding receptors. While neoplastic rodent, particularly murine, B cells are most commonly used, other mammalian species can be used, such as lagomorphic, bovine, ovine, equine, porcine, avian, etc.
The monoclonal antibodies can be of any of the classes or subclasses of immunoglobulins such as IgM, IgD, IgA, IgE, or known IgG subclasses for each species of animal.
Generally, monoclonal antibodies can be
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used intact or in the form of link fragments, ------ treJrs-jueFvTFtb-F -mais-habdrtrueI. emet-aacs-- - tion can find a use other than direct production cells can be fused with other cells (jteUL & above ejiably des-cells produce deaT coding for monoclonal antibodies. Alternatively, the lines cells can be used as sources of the chromosomes encoding immunoglobulins, which can be isolated and transferred to cells by techniques other than fusion.
In addition, the genes encoding the monoclonal antibodies can be isolated and used according to recombinant DNA techniques for the production of immunoglobulins.
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specific in a variety In particular, by preparing cDNA libraries from host RNA. messenger, a single cDNA clone, coding for immunoglobulin and free of introns, can be isolated and placed in suitable prokaryotic or eukaryotic expression vectors and then transformed into a host for final mass production. (See, generally, U.S. Patents 4,172,124; 4,350,683; 4,363,799; 4,381,292 and 4,423,147.
See also, Kennett et al., Monoclonal Antibodies, Plenum, N. Y., 1980, and the references cited there, all these sources being mentioned here in reference).
More specifically, according to hybrid DNA technology, the immunoglobulins or fragments of the present invention can be produced in bacteria or yeast. (See, Boss et al., Nucl.
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Acid. Res., 12: 3791 and Wood et al., Nature, ---- 3t4 446 -, - chacnjn-etanL-ct4-ici "example, er -partir coding for the heavy and light chains of antibodies body mo o s12a r Lm 1--9-b of the present invention, can be isolated by hybria by means of cDNA-from lymphocytesBALB / cautres that the clone The hybrid mRNA not will be rich for sessagQs: desired. If necessary, this process can be repeated to then rise to the desired levels of mRNA. The collected ARMm composition can then be subjected to reverse transcription to provide a mixture of cDNA enriched in the desired sequences.
RNA can be hydrolyzed with an appropriate ribonuclease and single stranded DNA can be made double stranded with DNA polymerase I and random acting initiators, for example randomly fragmented calf thymus DNA.
The resulting double-stranded DNA can then be cloned by insertion into an appropriate vector, for example into viral vectors such as lambda vectors, or into plasmid vectors (such as pBR322, pACYCl84, etc.). By developing probes based on known sequences for the constant regions of the heavy and light chains, the cDNA clones having the gene coding for the desired light and heavy chains can be identified by hybridization.
Then, the genes can be excised from the plasmids, manipulated to remove superperfluent DNA upstream from the initiation codon or DNA from the constant region, and then introduced into a suitable vector for transformation of a host and the final expression of the gene.
Suitably mammalian hosts
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(by used to treat the chain (for example joining mouse cells) can be heavy and light chains), in order to obtain an intact immunoglobulin, and to secrete the leader-sequence-free immunoglobulin, if desired. Alternatively, single cell microorganisms may be used to produce the two chains, in which case further manipulation may be required to remove the DNA sequences encoding the processing and leader signals
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- - - ----- -from re-creation, tm providing a co-don the 5 ′ end of the sequence coding for the heavy chain.
In this way, the immunoglobulins can be prepared and primed so as to be assembled and glycosylated in cells other than mammalian cells. If desired, each of the chains can be truncated to retain at least the variable region, which regions can then be manipulated to provide other immunoglobulins or fragments specific for flagellar epitopes.
The monoclonal antibodies of the present invention are particularly useful because of their specificity for antigens against virtually all of the variants of P. aeruginosa presently known. In addition, some of the monoclonal antibodies are protective in vivo, allowing incorporation into pharmaceuticals such as combinations of antibodies against bacterial infections.
The monoclonal antibodies of the present invention can also find a wide variety of uses in vitro. For example, monoclonal antibodies can be used for the typing of microorganisms, for the isolation of specific strains of P. aeruginosa, for the selective removal of P. aeruginosa cells from a heterogeneous mixture
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cells, etc.
----------- Bans-des-butrS-de-iagno & tic-les monoclonaux "marked. Typically, diagnostic tests require ----- d-ddecier-ta-formatmr'anrmptxe- by-the-link-of the antibody to the flagellum of the organism P- are-not-labeled & -U-antibody tination. In addition, the unbranded antibodies-can- anH. can be used in combination with other marked antibodies (second antibodies ) that are reactive with the monoclonal antibody, such as antibodies specific for an immunoglobulin. Alternatively, the monoclonal antibodies can be directly labeled. A wide variety of labels can be used, such as radionuclides, fluorescers, enzymes, enzyme substrates, enzyme cofactors, enzyme inhibitors, ligands (especially haptens), etc.
Many types of immunoassays are available and, for example, some include those described in U.S. Patents 3,817,827: 3,850,752: 3,901,654: 3,935,074: 3,984,533: 3,996 345: 4,034,074 and 4,098,876, all of which are cited herein by reference.
The monoclonal antibodies of the present invention are usually used in enzyme immunoassays, where the antibodies in question, or second antibodies of a different species, are conjugated to an enzyme. When a sample containing P. aeruginosa of a certain serotype, such as human blood or a lysate thereof, is combined with the antibodies in question, a bond is formed between the antibodies and the molecules presenting the desired epitope. These. cells can then be separated from unbound reagents, and a second antibody
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(labeled with an enzyme) can be added. Next, the presence of an antibody-enzyme conjugate specifically bound to cells is determined.
Other conventional techniques well known to those skilled in the art can also be used.
Kits may also be provided for use with the subject antibodies to detect P. aeruginosa in solutions or the presence of flagellar antigens of P. aeruginosa.
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--Aiinsjr, - ta - composition question of the present invention can be presented, usually in a lyophilized form, either alone, or together with additional specific antibodies against other Gram-negative bacteria.
Antibodies, which can be conjugated to a marker or unconjugated, are included in the kits with buffers, such as Tris, phosphate, carbonate, etc., stabilizers, biocides, inert proteins, e.g. bovine serum albumin, etc.
Generally, these substances will be present in amounts less than about 5%, based on - the amount of active antibody, and usually present in a total amount of at least about 0.001%, based on the concentration of 'antibody. Frequently it will be desirable to include an inert diluent or excipient to dilute the active ingredients, in which case the excipient may be present in an amount of from about 1% to 99% by weight of the total composition. When a second antibody capable of binding to the monoclonal antibody is used, it will usually be present in a separate vial. The second antibody is typically conjugated to a marker and presented in a formulation analogous to the antibody formulations described above.
Monoclonal antibodies, especially
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Human monoclonal antibodies, the invention may also be incorporated as components of pharmaceutical compositions containing a therapeutic or prophylactic amount of at least one of the monoclonal antibodies of this invention with a pharmaceutically effective excipient. A pharmaceutical excipient should be any compatible substance
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non-toxic suitable for administering patient monoclonal antibodies. Water fats, eTTesso. e used as excipients. Pharmaceutically acceptable adjuvants (buffering agents, dispersing agents) can also be incorporated into the pharmaceutical composition.
Such compositions may contain a single monoclonal antibody, so as to be specific for strains of a flagellar type of P. aeruginosa. Alternatively, a pharmaceutical composition may contain two or more monoclonal antibodies to form a "cocktail". For example, a cocktail containing monoclonal antibodies against both types of rabies or against groups of various strains of P. aeruginosa (eg different serotypes) would be a universal product with activity against the vast majority clinical isolates of this particular bacteria.
The molar fraction of the various constituent monoclonal antibodies will usually not differ by more than a factor of 10, and more usually will not differ by more than a factor of 5, and will usually be in a molar proportion of about 1: 1-2 per compared to each of the other antibody components.
The monoclonal antibodies of the present invention can also be used in combination with existing blood plasma products, such as gamma globulins and commercial immunoglobulins.
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cially available used in the prophylactic or therapeutic of the disease to be treated. aeruginosa in humans. Preferably, for immunoglobulins, the plasma will be obtained from human donors having high levels of immunoglobulins reactive with P. aeruginosa. (See generally: "IntravenousImmuneGlobulinandthe Compromised Host", Amer. J. Med., 76 (3a),
March 30, 1984, pages 1-231, which is cited here for reference).
The monoclonal antibodies in question can be used in the form of compositions administered separately, given together with antibiotic or antimicrobial agents. Typically, antimicrobial agents may include an antipseudomonal penicillin (eg carbenicillin) in combination with an aminoglycoside (eg gentamicin, tobramycin, etc.), but many other agents (eg cephalosporins) well known in the art. Tradesman can also be used.
The monoclonal antibodies and their pharmaceutical compositions of the invention are particularly useful for oral or parenteral administration. Preferably, the pharmaceutical compositions are administered via the route. parenteral, ie subcutaneous, intramuscular or intravenous.
The invention therefore relates to compositions for parenteral administration which comprise a solution of the monoclonal antibody or a cocktail thereof dissolved in an acceptable excipient, preferably an aqueous excipient. A variety of aqueous excipients can be used, for example water, buffered water, physiological saline solution a
0.4%, 0.3% glycine solution, etc. These solu-
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tions are sterile and partYcu resefITsees generally free of material by conventional and well known sterilization techniques.
The compositions may contain pharmaceutically acceptable auxiliary substances, required to approach physiological conditions,
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as aroTstemerit-hard-pH buffering agents, toxicity agents, etc., e.g. sodium acetate, sodium, potassium chloride - ----- -eTctjrerum ,, - sodium, etc. The antibody concentration in these formulations can vary widely, i.e. from less than about 0.5%, usually from about 1% or from at least about 1% up to 15 or 20% in maximum weight, and will be selected primarily based on fluid volumes, viscosities, etc., to be preferred for the particular mode of administration chosen.
Therefore, a typical pharmaceutical composition for intramuscular injection could be prepared to contain 1 ml of sterile buffered water and 50 g of monoclonal antibody. A typical composition for intravenous infusion could be prepared to contain 250 ml of sterile Ringer's solution, and 150 in of monoclonal antibody. The methods for preparing parenterally administrable compositions are known or obvious to one of ordinary skill in the art.
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m trade and are described in more detail, for example, in Remington's Pharmaceutical Science, 15th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania, (1980), which is cited here for reference.
The monoclonal antibodies of the invention can be lyophilized for storage and reconstituted in a suitable excipient before use. This technique has proven effective with conventional immunoglobulins and freeze-drying techniques
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and re-enactment known in the art can
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to be of trade to be applied. 1 is that lyophilization and reconstitution can lead to varying degrees of loss of activity of the antibody (for example, with conventional immunoglobulins, IgM antibodies tend to have a
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plus plusgrande üe-tles TgG) that Use concentrations may need to be for compensation.
The-s - activity loss-monoclonal compositions of the invention or a cocktail thereof can be administered for the prophylactic and / or therapeutic treatment of P. aeruginosa infections. In a therapeutic application, the compositions are administered to a patient already infected with one or more serotypes of P. aeruginosa in an amount sufficient to cure or at least partially stop the infection and its complications.
An amount adequate for this purpose is defined as a "therapeutically effective dose". The effective amounts for this will depend on the severity of the infection and the general condition of the patient's immune system, but will generally be in the range of about 1 to about 200 mg of antibody per kg body weight but doses of 5 juices
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than 25 mg per kg are more common. It should be borne in mind that the products of the invention can, in general, be used in serious pathological conditions, that is to say life-threatening situations, or potentially life-threatening,
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especially and endotoxemia due in particular to bacteremia. aeruginosa.
In prophylactic applications, the compositions containing the antibody of the invention or a cocktail thereof, are administered to a patient
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not yet infected with P. aeruginosa to increase
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--- 6- ssib e. resistance Sune Such a quantity is defined as a "prophylactically effective dose". In this usage, the precise amounts again depend on the patient's state of health and the general level of immunity, but
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are especially concentrated from 0.5 to 2.5 mg per kg.
Single or multiple - Tis-pBrorvent-eure-efectuees, ss-et-Ire-program of administration being selected by the attending physician. In all cases, the formulations m e: --gén. In general, from 0.1 to 25 mg per kg, pharmaceuticals must supply a quantity of the antibody or antibodies of the invention sufficient for the effective curative or prophylactic treatment of the patient.
EXPERIENCES.
EXAMPLE 1.-
The example illustrates the process applied to prepare a murine monoclonal antibody which specifically binds to flagella of P. aeruginosa.
Onzeg three month old BALB / c mice immunized intraperitoneally eight times with viable bacteria P. aeruginosa, immunotype Fisher 1 and immunotype Fisher 2 (ATCC n * 27312 and nO 27313), every one to two weeks, for one total of nine weeks. Initial doses of bacteria were
8 x 106 and 1 x 107 organisms per mouse for the Immunotype Fisher 1 and the immunotype Fisher 2 of
P. aeruginosa, respectively, and the dose was increased 30 to 60 times during immunizations.
Three days after the last injection, the spleen of a mouse was aseptically removed and a single cell suspension was prepared by gentle rotation of the organ between the frosted ends of two sterile glass slides. Mononu- cells
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Clear spleen have a proportion 47lwith logarithmic myelomedesounsenhase Molecular Research Council, Cambridge, England) and fused to create hybridomas according to the process described by Tarn et al., --- 36 lspenisn = "this final is diluted to a concentration of 1 , x 106 cells per ml in a mili-eu-hybrid (RPMI --- Ir640 Gibco, -Gramd-fTslarld, having been combined heat-inactivated calf fetal serum, 1 mM sodium pyruvate, 100 g / ml of penicillin and streptomycin,
1.0 x 10-4 M hypoxanthine, 4.0 x 10-7 M aminopterin and 1.6 x 10-5 M thymidine), supplemented with 2.0 x 106 BALB thymus cells / c freshly prepared per ml, as feeder cells.
The mixture was placed on plates (200 liters per well) in 96-well plates (No. 3596, Costar, Cambridge, MA). The cultures were fed by removal and replacement of 50% of the volume of each well with fresh HAT-RPMI hybrid medium, every two or three days. The culture supernatants were tested for the presence of antiP antibodies. aeruginosa by fixed enzyme immunosorption assay (ELISA) when cell growth reaches approximately 40% confluence in the wells, usually within 7-10 days.
The supernatants of the cultures of the hybrid cells were tested simultaneously on external membrane preparations from each of the two immunizing bacteria. External membrane preparations were isolated by a modification of the technique of Tarn et al. {1982, Infect. Immun., 36: 1042-1053), which is cited here for reference. Of
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bacteria (Fisher 1 immunotype and Fisher 2 immunotype --- d P. aTerugnQfsa. otrt-temoculee triptycase-soya (TSB) and cultured from 16 "IShours T 34" C with aeration in a bath stirred by a gyratory agitator. by centrifugation and washed twice with --tramp & tmee-au-Phosphate saline solution (PBS, NaG- Na2HP04-7HO8iM PO mM, 2) containing 150 trypsin inhibitor units (U.
I.) apro-tinTnearLJLLJigma, MCL) -. 'H
The pellet of the final centrifugation was resuspended in 0.17 M triethanolamine and 20 mM disetic edetic acid (EDTA), and then homogenized on ice for ten minutes. The debris was centrifuged out of the homogenate a
14. 900 g and discarded, and the supernatant was centrifuged again as above. The size was discarded again and the membranes were centrifuged out of the supernatant at 141,000 g for one hour. The supernatant was discarded and the membranous pellets were stored overnight at 40C in 10 ml PBS containing
75 U. 1. T. of aprotinin per ml.
The following day, the pellets were resuspended by shaking and then divided into aliquots and stored at -70oC. The protein content of each of the aliquots was determined by the method of Lowry et al. (1951, J.
Biol. Chem., 193: 265-275).
The antigen plates for the ELISA tests were prepared as follows. The external membrane preparations were diluted to 5 g of protein per ml in PBS and 50 liters of the solution were placed on a plate in each well of 96-well plates (Linbro nO 76-031-05, Flow Laboratories, Inc., McLean, VA), covered and incubated overnight at 37 ° C. The unbound antigen has been removed from
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plates and 100 iiters of albumin serum --bov-krre-- (DSAY-da- "a --ä - ä - incub * eä --- üendärit well, s nt hour at 37OC.
After elimination of the nonabsorbed BSA, culture supernatants (50 liters) from a solution each pu-i-ts-d & s-plates = de-f-usion were replicated on the plate in the corresponding wells of the antigen plates and incubations. 30 minutes at 37 C. The antibody
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non-Li-a-eL- & LuML-its-et-les ves-- three times with 100. liters per well of a 1% (w / v) BSA-PBS solution. Next, 50 liters per well of appropriately diluted biotinylated goat anti-mouse IgG (Tago, Inc., Burlingame, CA) were added to each well and incubated for 30 minutes at 37OC.
The plates were washed three times, as described above, and then 50 liters of a preformed avidin complex: biotinylated horseradish peroxidase (Vectastain ABC Kit, Bector Laboratories, Inc., Burlingame, CA), prepared according to the manufacturer's instructions, were added to the ApKLejs wells 30 minutes at room temperature, the Vectastain reagent was removed from the wells, the wells were washed as above and then 100 liters per well of 0phenylenediamine substrate [0.8 mg / ml in buffer citrate
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0.0 M at pH 5.0, mixed with a volume of H 2 O 2 at 0.03% (v / v)] were added.
The substrate was incubated for 30 minutes at room temperature in the dark and the reactions were then stopped by the addition of 3N H2SO4 at the rate of 50 laughs per well.
Hybridomas secreting monoclonal antibodies which bind to one or the other of the two antigen preparations were located by measuring the absorbance at 490 nm of the colorimetric reactions.
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in well, on a Dynatech Model 580 reader --- HicroELISA- rexandria, These "one-wells, calledatapa3 know an antibody which bound only to the plaque each of the Fisher 2 immunotype antigen. This well was studied in more detail as described below. Antibody
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--monocrlonal and the detirtlaira line this well are both identified by the designation Pa3 IVC2 - the text below. The Pa3 cells-orlgnal-wells have been removed-and-cottes-pa. limiting dilution methods, as described by Tarn et al., (1982, Infect. Immun., 36: 1042-1053).
Ascites containing a high titer monoclonal antibody was prepared in CB6 Fl mice (generation Fi of a BALB / c female x a C57BL / 6 male) according to the methods described by Tam et al. (1982,
Infect. Immun., 36: 1042-1053). Mice of mice
CB6 Fi ages 2 to 3 months were injected intraperitoneally with 0.5 ml of Pristane (2, 6, 10, 14-tetramethylpentadecane, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, - MI) 10 to 21 days before intraperitoneal injection of Pa3 IVC2 cells in the logarithmic phase into
RPMI. Each mouse was injected with 0.5-1 x 107 cells in 0.5 ml. After approximately two weeks, the accumulated fluid was removed from the mice every two or three days.
The antibody concentration in ascites was determined by agarose gel electrophoresis (Paragon, Bookman Instruments, Inc., Brea, CA) and all ascites that contained 5 mg / ml or more of antibodies were pooled, split into aliquots and frozen at -70 C.
Characterization of the molecular target linked by the monoclonal antibody.
The culture supernatant of the cloned cell line Pa3 IVC2 was tested by ELISA, as
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described above, on preparations of external membranes notypesFfsher. "aeruginosa A. from P. aureofaciens (A. 13985) and Klebsiella from decnaccunedesseptsouchesimmu-pheumoniae (ATCC 8047), all prepared as described above. The antibody Pa3 IVC2 linked to
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- Knrier-2 Knnona-ae "external membranes of P. aeruginosa and not to the other immunotypes --- Fisher, nor to P. aureofaciens" or --K-pneMtSuMte- The antigen by the antibody Pa3 IVC2 was identifies by radioimmune precipitation.
In summary, this analysis involves the incubation of radiolabelled antigens with the antibody Pa3 IVC2 and a particulate source of protein A which leads to the formation of insoluble antibody: antigen complexes.
These complexes are washed to remove any non-specifically bound antigen and then the complexes are dissociated and separated on polyacrylamide gel. The predominant radioactive species found in the gel are identified in this way as being the corresponding antigen (s) to which the antibody Pa3 IVC2 binds.
Ze aliquots of soluble preparations of external membranes of Fisher aerotypes 2,3, 4 and 5 of P. aeruginosa were radiolabeled in solid phase with 125I using Iodo-gen (Pierce Chemical Co., Rockford, IL) ( Fraker and Speck, 1978, Biochem. Biophys. Commun. Res., 80: 849-857; Markwell and Fox, 1978, Biochemistry, 17: 4807-4817). This technique causes iodization of the exposed tyrosine residues of most, if not all of the proteins contained in the preparations of external membranes.
To decrease the non-specific binding of antigens to the outer membrane & the antibody
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Pa3 the radiolabelled preparations (5 x 106 shots per "ml testontd" first Tncubeespente une
IVC2, (final dilution 1:40). The Pa3 IVC2 culture supernatant (0.5 ml) containing the Pa3 IVC2 antibody was then added to each outer membrane sample. After incubation of antigen and anti
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body for one hour at 4OC, protein A source, IgGSORB (0, Center, Inc., -MB-a-t-amte-et-ineubee another 30 minutes (Kessler, S. 1975, J.
095 ml per sample) (The EnzymeImmunol., 115: 1617-1622).
IgGSORB was prepared according to the manufacturer's instructions and, just before use, non-specific reactions were prevented by blocking potentially reactive sites with culture medium, by washing IgGSORB twice with RPMI hybrid ( RPMI-HAT hybrid medium without HAT).
The IgGSORB antigen-antibody complexes were centrifuged at 1,500 g for 10 minutes at 4 ° C., washed twice with RIPA phosphate buffer (phosphate 10 mM, pH 7, 2, 0.15 M NaCl, Triton X 100 1, 0% (v / v), sodium deoxycholate 1.0% (w / v), sodium dodecyl sulfate (SDS) 0.1% (w / v) and aprotinin 1.0% (v / v); twice with highly saline buffer (0.1 M TrisHC1, pH 8.0, 0.5 M LiCl, 1% beta-mercaptoethanol (v / v); and once with lysis buffer (0.02 M Tris-HCl , pH 7.5, 0.05 M NaC1 and Nonidet P-40 0.05% (v / v) (Rohrschneider et al., 1979, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 76: 4479-4483) .
The antigen linked to the complex was released by incubation with a sample buffer [Tris-HCl 0.125 M, pH 6.8, SDS 2% (w / v) 7, beta-mercaptoethanol 2% (v / v) and 20% glycerol (v / v) at 950C for ten minutes and collected in the supernatant after centrifugation at 1,500 g for 10 minutes.
The supernatant samples were then
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applied to 14% polyacrylamide gels containing SDS prepared according to the method due B. Lugtenberg et al. (1978, FEBS Lett., 58: 254-258), as modified by Hancock and Carey (1979, J
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Bacteriol., 140: 902-910, which is cited here with reference), and the antigens were separated in the gel '"by' * e The constant of 50 V. After fixing the gel in '' methanol (v / v), 10% actic acid and Whatman 3 MM paper glycerol using a Biorad gel dryer (Richmond, CA). The dried gel was covered with a plastic wrap and exposed to Kodak X-AR film for 18 hours at room temperature.
The results of this experiment illustrated that Pa3 IVC2 bound to a single antigen of the outer membrane preparation of the Fisher 2 immunotype of P. aeruginosa, but to no antigen present in the other outer membrane preparations. The molecular weight (PM) of the antigen in the gel was approximately 53,000 daltons, as determined by comparing its mobility to that of reference proteins labeled with 14C (phosphorylase B, PM 92. 500;
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BSA, PM 69. carbonic anhydrase, PM 30. cytochrome C, PM 12.
England Nuclear, Boston, MA) which were separated in the same gel. The molecular weight of this antigen is correlated with the molecular weight of flagellin, the protein included in the flagella of P. aeruginosa, as reported by Montie et al. (1982, Infect. Immun., 35: 281-288), which is cited here for reference.
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In addition, Pa3 IVC2 a by ELISA using Habs 1 to 12 strains of P. aeruginosa (A. 33348-33359) which were fixed with
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ethanol was examined on 96-well microtiter plates.
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. t. -p-à-r-gds - c6m-me sult-.
The prepared antigen tablets were overnight culture broths from each organism were centrifuged, the pellet was washed twice with PBS and then resuspended in PBS to an optical density of 0.2 units.
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AbsorbancrrOnmr es - were placed on a plate in wells (50 liters per well) and then centrifuged at 1. for 15 --L-MMMM BS -et-etTSTtttre-- ethanol (95%) a was added to the wells for 15 minutes at room temperature. After the ethanol was removed from the wells, the plates were air dried and then covered and stored at 40C until used.
The results of the ELISA tests, recorded as described above, showed that Pa3 IVC2 binds to the Habs strains 2,3, 4, 5, 7,10, 11 and 12 fixed by ethanol. This model of specificity indicated that Pa3 IVC2 binds to type b flagella of P. aeruginosa- (Ansorg, R., 1978, Zbl. Bakt. Hyg., I., Abt. Orig. A, 242: 228-238; Ansorg, R. et al., 1984, J. Clin. Microbiol., 20: 84-88, both cited here by reference). If this specificity is attributed to monoclonal IVC2 Pa3, the reference strains of P. aeruginosa, immunotype Fisher 2, immunotype Fisher 6, and immunotype Fisher 7 carry type b flagella.
From previous experimental data, it was concluded that Pa3 IVC2 specifically binds to type b flagellin from P. aeruginosa.
Protective activity of Pa3 IVC2 in vivo.
Animal experiments were carried out to determine whether the monoclonal body Pa3 IVC2 would protect a mouse injected with multiple lethal doses (DLgo) of P. aeruginosa bacteria
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alive. The chosen one was the mouse model --- biubee Colin-M &.-Et-Roby, -RrE, -18, -J.-Trauma-- - is cited here (reference). gave groups of mice a severe burn, according to the protoleole of the authors, which were injected with 5 to 10 DLo from Fisher 7. The antibody-monocJLona. i-administered 'voier sousform (0, 2 ml intraperitoneally) before the burn and injection. Neither was observed in animals treated with vF was not observed in animals treated with model Pa3 IVC2 compared to those who had not received antibodies.
EXAMPLE 2.-
Example 2 illustrates the process for the preparation of a murine hybrid cell line producing a monoclonaluride antibody against type b flagellin from P. aeruginosa, which is protective in vivo.
Adult female BALB / c mice were first injected intraperitoneally with the viable Fisher 6 immunotype of P. aeruginosa (ATCC 27317) (8 x 106 organisms), and two weeks later they were injected with the viable Fisher 5 immunotype of P. aeruginosa (ATCC 27316) (4 x 10 6 organisms). During the next two-week period, viable P. aeruginosa Fisher 5 and Fisher 6 immunotypes were administered simultaneously as two weekly injections. The dose for each organism has been increased so that the final dose is 10 times the initial dose.
A final injection of preparations (50 g of protein) of external membranes of the immunotype Fisher 6 of P. aeruginosa prepared according to the method of R. E. W. Hancock and H. Nikaido (1978, J. Bacteriol.,
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: 381-390) atedonnee e-ladernière viable. Three days
After the last immunization, the spleen was removed from a mouse and the spleen cells were prepared for hybridization as described in Example 1.
Supernatants from hybridoma cultures
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were the presence n-ficcir7ps arif-i - P. aeruginosa by ELISA test on day 10 after the following fusion in the example as 9ene, viable bacteria immobilized in the wells of the 96-well microtiter plates. plates were prepared as follows.
50 poly-L-lysine (PLL) nitres / mol in PBS) (Sigma n P-1524, St. Louis, MO) were
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was added to and incubated for 30 minutes at room temperature. The non-adsorbed PLL was removed and the wells were washed three times with PBS. The bacterial cultures cultivated overnight in TSB were washed once with PBS and then resuspended in PBS until A660 nm 0.2 OD 50 liters of the bacterial suspensions were added to each well of the plate and allowed to settle. bind at 37 "C for one hour. Unbound bacteria were removed from the plates, with three washings of the wells using saline Tween [0.9% NaCl (w / v), 0.05% Tween-20 (v / v) 7.
Nonspecific binding of antibodies was blocked by the addition to the wells of 200 l itres per well of blocking buffer [PBS containing dried lean milk 5% (w / v), antifoam A 0.01% (v / v) (Sigma, St. Louis, MO) and 0.01% thimerosal (v / v)] and by incubation for one hour at room temperature.
Excess blocking buffer was expelled and the wells
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have been washed three times with saline Tween, as
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- tt recedeaunentr .------------------------ c-ur Les ageants lJ. ) were replicated in the corresponding wells of the plates - 30 minutes. Culture supernatants were removed from the plates, washing the wells five times - = using saline Tween.
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An enzyme antibody -GG to horseradish peroxidase + IgM) (Tago, Inc., Burlingame, CA), was diluted in PBS containing Tween-20 0.1% of second step, conjugated a (v / v) and 0.2% BSA (w / v), according to titrations carried out previously, and then glasses of the reagent were added to each well and incubated for 30 minutes at room temperature. The excess reagent was expelled the washed wells five times in saline Tween: and 100 liters per well of the o-phenylenediamine substrate were added and incubated for 30 minutes, as described in Example 1. The reagents
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These were repeated in the example and then read for absorbance at 490 nm on a Bio-Tek EL-310 Automated EIA plate reader.
According to the methods described above, the supernatants of fusion cultures were tested for the presence of antibodies which bind to the Fisher 1, 2, 3 or 4 immuno types of P. aeruginosa, but not to the control plates. prepared by the same PLL and blocking technique, but without bacteria. Supernatants containing the antibody which bound to any of these four Fisher immunotypes were tested a second time using each of the seven Fisher immunotypes of the bacteria separately. The antibody in the supernatant of one well, PaF4 IVE8, only bound to the Fisher immunotypes 2,6 and 7 of
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P. aeruginosa.
The cells of the PaF4 IVE8 well were cloned by limiting dilution methods, as described in Example 1. The monoclonal antibody and the clonal cell line of this well are both identified by the designation PaF4 IVE8 in the text below. after. Ascites containing high titer monoclonal antibody was produced as described in Example 1, except that BALB / c mice were used instead of CB6F1.
Specificity of PaF4 IVE8.
One test carried out to identify the antigen linked by the monoclonal antibody PaF4 IVE8 was indirect immunofluorescence on bacterial organisms.
Each of the seven reference P. aeruginosa Fisher immunotypes plus an unflagged strain of P. aeruginosa (PA103, ATCC n 29260, Leifson, 1951, J. Bacteriol., 62: 377-389) and Escherichia coli (GSC A25) have were grown overnight at 37 C in TSB. The bacteria were centrifuged and then washed twice with PBS. Each strain described in Example 1. The monoclonal antibody and the clonal cell line of this well are both identified by the designation PaF4 IVE8 in the text.
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below.
Ascites containing highly reproduced monoclonal antibody criticized in Example 1, except BALB / c mice were used instead of CB6F Spé-c - ifi A test carried out to identify the antigen by l he PaF4 IVES monoclonal antibody was indirect immunofluorescence on bacterial organisms.
Each of the seven reference Fisher immunotypes
P. aeruginosa plus a non-flagella strain of
P. aeruginosa (PA103, A.T.C.C. n 29260, Leifson, 1951,
J. Bacteriol., 62: 377-389) and Escherichia coli (G.S.C. A25) were grown overnight at 37 C in TSB. The bacteria were centrifuged and then washed twice with PBS. Each strain was resuspended in -PBS- until a
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optical density of 2.2 z 660 nm.
The bacterial suspensions were then further diluted 1: 150 and 20 liter samples were placed in individual cells on Carlson slides (Carlson Scientific Inc., Peotone, IL) and dried on the slide at 40 C. The culture supernatants (25 liters) of PaF4 IVE8 were incubated on the bacterial samples dried on the slides in a humidified room at room temperature for 30 minutes. Unbound antibody was removed from the slides by immersing the slides in distilled water.
After drying the slides, an anti-mouse goat IgG conjugated with isothiocyanate
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fluorescein (ITCF) plus an IgM (25 liters per well of a 1:40 dilution in PBS) (Tago, Burlingame, CA) were incubated on the slides for 30 minutes at room temperature in a humidified room in the dark . The slides were washed again in distilled water, dried and then covered with a coverslip mounted with glycerol in PBS (9: 1). Slides were observed with a fluorescence microscope.
Fluorescent staining was observed only on Fisher aerotypes 2,6 and 7 of P. aeruginosa and was observed to be a sinusoid (line) emanating only from one end of the organisms. This is consistent with the morphology and location of the unique polar flagellum of these bacteria.
The reaction of PaF4 IVE8 with the flagella was confirmed by immunoblotting analysis. The antigens of the external membrane of the immunotype Fisher 6 of P. aeruginosa (see example 1) were separated by electrophoresis in a polyacrylamide gel at 14. % containing SDS as described in Example 1, except that the electrophoresis was carried out for five hours at a constant amperage of 80 mA. Precolored molecular weight markers (lysozyme PM 14,300: beta-lactoglobulin PM 18,400; alpha-chymotrypsinogen PM 25,700; ovalbumin PM 43,000: bovine serum albumin PM 68,000; phosphorylsase B PM 97,400 and myosin PM 200,000) (BRL, Gaithersburg, MD) were included in the same polyacrylamide gel.
The antigens were transferred from the polyacrylamide gel onto a nitrocellulose membrane (MNC), (0.45 / 4ion, Schleicher and Schuell, Inc., Keen, NH) in Tris-glycine-methanol buffer (Towbin et al., [1979], Proc Natl, Acad. Sci., USA, 76: 4350-
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4354) containing SDS 0.05% (w / v) overnight at 40C - -prans - fM-t MNC Teeh-200705% PBS (PBS-Tween) (Batteiger, B. et al., 1982, J .
Immunol.
= - - -un-- amperage-cunsta: nt of ambient temperature. For this stage and all the following, the tray containing the MNC was placed on a shaking platform to ensure the distribution of the solution throughout the - MNC.
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- - After one hour, the PBS-Tweenaété solution - - - decanted and ascites PaF4 IVE8 (diluted 1: 1000 in PSB-Tween) was added and incubated with MNC for one hour at room temperature. The MNC was then washed five times, each 5 minutes, with PBS-Tween to remove the unbound antibody. Anti-mouse goat IgG conjugated with alkaline phosphatase plus IgM (Tago, Inc.) was diluted according to the manufacturer's instructions and incubated with MNC for one hour at room temperature. The MNC was washed five times as described above, then the substrate containing bromochloroindolyl phosphate and p-nitrotetrazolium blue (Sigma, St. Louis, MO), prepared as described by Leary et al. (1983, Proc.
Natl. Acad. Sci, USA, 80: 4045-4049), was added and incubated 10-20 minutes at room temperature. The reaction was stopped by washing the substrate with distilled water.
The results of this experiment showed that PaF4 IVE8 specifically binds to a single antigen with a molecular weight of 53,000 daltons in the preparation of external membranes. The results of the indirect immunofluorescence test and the immunoblotting demonstrate that PaF4 IVE8 binds to flagella of P. aeruginosa.
The type of flagellum that PaF4 IVE8 recognizes has
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was determined by ELISA. Habs strains 1-12 3-43 - j3 --- 33 5) microtiter well wells with PLL, and ELISA was earlier in this example. The source of the antibody PaF4 IVE8 was the culture supernatant. Of
EMI36.2
revisions- have been -noted6- containing Habs strains 2, 3, 4,5, 7, 10,11 and 12, thus indicating that PaF4 IVE8 binds - to type-fl-agellas. The personal protection data is presented below in Example 4.
EXAMPLE 3.-
Example 3 illustrates the process for the preparation of a murine hybrid cell line producing a P. aeruginosa anti-flowering monoclonal antibody of type a, which is protective in vivo.
The source of lymphoid cells for fusion was a spleen from an immunized BALC / c mouse, which had been injected four times intraperitoneally for 6 weeks with purified flagella of -type a (10 g protein) from- of strains
Habs 6 and 8 (A. T. C. C. nos 33353 and 33355). The flagella were purified according to the method of T. C. Montie et al. (1982, Infect. Immun., 35: 281-288, which is cited here for reference) except that the final centrifugation of the flagella was carried out at 100,000 9 for one hour rather than at 40,000 for three hours .
A second modification adopted for some operations was to detach the flagella from the bacteria during
30 seconds in a blender rather than during
3 minutes. (Allison et al., 1985, Infect. Immun.,
49: 770-774).
The protein concentrations of each preparation were determined with the Bio-Rad protein test (Bio-Rad, Richmond, CA) and the presence
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EMI37.1
of lipopolysaccharide (LPS) in Y. O., and "1978, Biochetn., The gross flagellum protein poJLds were determined by comparing their migration in a polyacrylamide gel with SDS to the migration of dde-labeled proteins
EMI37.2
referencetSRl- exempl The weight of the flagellin of the Habs 6 strain was 51. of the flagellin of --Habs-8-was-of-4. let's talk. urµ-sorTE-en-- agreement with those obtained by J. S. Allison et al. (1985, Infect. Immun.; 49: 770-774, which is cited here with reference).
The fusion of splenocytes from mice immunized against flagellin with cells from
EMI37.3
NS-1 myeloma was performed three days after the last immunization, as described in Examples 1 and 2. When the hybrid cells grew to approximately 40% confluence (day 7), the supernatants of the
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cultures in corresponding wells of three were replicated. * Fisher 1 immunotype of bound P. aeruginosa & PLL (see Example 2 for preparation) and formalin-bound Habs 6 and Habs 9.
The bacteria for the formalin fixed antigen plates were grown, washed and diluted as described for the PLL bound antigen plates. Diluted bacteria (0.2 optical density unit for absorbance at 660 nm) were added to the individual wells liters per well) of Linbro 96-well microtiter plates, and the plates were
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then been 200 g for 20 minutes & centrifuged at 1. room temperature. Supernatants were removed from the wells and 75 liters of 0.2% (v / v) formalin solution in PBS was added to each well
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and incubated for 15 minutes at room temperature.
After removing formalin from the wells, the plates were air dried and stored at 40C until needed. Formalin does not alter the antigenicity of flagella, as indicated by the capacity of antiflagella antisera to agglutinate organisms treated with formalin (Lanyi, B., 1970, Acta
EMI38.1
Microbiol. Acad. Sci., Hung., 17 35-48). The immunotype Fisher l strain of aeruinosa as a control, as indicated by the coloring a biting tincture (Manual of Clin. Microbiol., Lennette, ed. P. 1099). The hybrid cells in well FA6 IIG5 produced an antibody which bound to Habs 6 and Habs 9 (two strains carrying flagella type a), but not to the Fisher 1 immunotype.
Cells from well FA6 IIG5 were subcultured and cloned, as described in the previous examples. The monoclonal antibody and the clonal cell line originating from this well are both identified by the designation FA6 IIG5 in the text below. Ascites was produced in BALB / c mice as described in Example 2.
Specificity of FA6 IIG5.
The specificity of the antibody FA6 IIG5 was determined by indirect immunofluorescence and immunoblotting. Indirect immunofluorescence was carried out essentially as described in Example 2, with the following modifications.
Cultures of bacteria that grew overnight on trypticase-soy agar at 30 oe were collected from the plates with cotton swabs and resuspended in PBS until an absorbance value of 660 was obtained. 0.2nm OD unit From
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formalin a final concentration of 0.37% (v / v) --- in-PBS-in-outee - la-Suspension-sous-- "agttation.-After a - room for 15 minutes, bacteria were diluted in PBS in liters of this suspension were placed in --- individual slides of the blades of the prepared observation described in Example 2. The source iormSLLMeAntsde & -de-La cellular FA6 IIG5.
Fluorescent staining by the antibody
1: at FA6 IIG5 was observed on the only strains of P. aeruginosa carrying flagella type a, but on none of those carrying type b. The fluorescent image observed was a sinusoidal line indicating
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that TTG imxEl cent was increased by treatment of bacteria with formalin, but this treatment was not required to visualize flagellar staining with the antibody.
Immunoblotting was carried out as described in Example 2. The sources of type a flagella antigens were the purified flagellar preparations (see the present example). The antigens were separated in 10% polyacrylamide gels containing SDS CLaemmli, U. K., 1970, Nature (London), 227: 680-685] and transferred to an MNC. The preparations of FA6 IIG5, either the culture supernatant or the diluted ascites 1: 1.000 were reacted with the MNC, and the reaction detected with an appropriate reagent conjugated to an enzyme and an enzyme substrate, as described in Example 2. Immunoblotting a illustrates that FA6 IIG5 binds specifically to flagellin from P.
M. 51. 700 from Habs 6 and flagellin from P. M. 47. 200
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from Habs 8.
- ------ ccmffrmat. only a and type b, "a obtained by ELISA, for which purpose strains e to" Habs teHeesindividuallyYement avecPLLaux wells of 96-well microtiter plates Linbro. The antigen-binds-only-to the Habs and a strains, are the only strains carrying flagella type a among -the R. and a1., 1984, --Clin, L <ii-eti-I reference). The in vivo protection studies are re on-du - fatt-que-FA & -YI & 5 - react - presented in Example 4 below.
EXAMPLE 4.-
Example 4 illustrates the protection of mice passively immunized with the antibodies PaF4 IVE8 and FA6 IIG5 against infection by P. aeruginosa on a burnt mouse model.
The anti-flowering monoclonal antibodies were tested on a burned mouse model according to the method of M. S. Collins and R. E. Roby (1983, J. Trauma, 23: 530-534, which is cited here in reference). For the protection studies, all the antibodies were purified by protein A-Sepharose chromatography (Ey, P. L. et al., 1978, Immunochemistr, 15: 429-436, which is cited here by reference) and dialyzed against PBS buffer. The type flagella strain used in animal tests was P. aeruginosa PA220 (acquired from Dr. James Pennington, Boston, MA) and the type b flagella strain was p Fisher 2 immunotype. aeruginosa (A.T.C.C. no 27313) for reference.
40 g of purified monoclonal antibody were given, intravenously by mouse, one day two hours before the burn and the infectious injection. Immediately after the burn, the animals received
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0.5 ml of cold PBS containing pressure ulcers
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Bact ceesLaTdoseinjectµeStaltaabout 10 DLgo for each organism. The results of the animal tests are presented in Tables I and II.
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TABLE 1 Study of protection by a monocional anti-flagella antibody type a on a burned mouse model1.
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<tb>
<tb>
Percentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> FA6 <SEP> IIG5,
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> PaF4 <SEP> IVE8, <SEP>
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Antibodies
<tb> monoclonal
<tb> no <SEP> specific
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> PBS, <SEP> without
<tb> bacteria <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb>
EMI42.2
1. The mice were infected under pressure ulcer with approximately 10 DLgo of P. aeruginosa PA220.
2. The percentage is based on the survival of mice in groups of ten animals, except for the control group receiving PBS only, which consisted of five mice. The days are after burning and infective injection.
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TABLE II
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Study of protection by a monoclonal antibody --- Etüde e. type b antiflageile on burnt mouse model.
EMI43.2
<tb>
<tb> of <SEP> the <SEP> protection <SEP> by <SEP> a <SEP> anticprps <SEP> monocionalPercentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day <SEP>
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> PA6 <SEP> IIG5 <---- <SEP>
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> 1DO-20 <SEP> r0'10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10-- <SEP>
<tb> Antibodies
<tb> monoclonal
<tb> no <SEP> specific
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb> PBS,
<SEP> without
<tb> bacteria <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
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- 1. The mice were infected under pressure ulcer with approximately 10 LD50 of the Fisher 2 immunotype of
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P. aeruginosa. 2. The percentage of survival is based on the number of surviving mice per group of ten, except for the control group receiving PBS only, which consisted of five mice. The days are after burning and infective injection.
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A very significant survival to --- ctrez-les-sourts-trsttes-avec-rairticorps-anH.-to the antibodyanti-bet TnjectIOn of the corresponding antigen. Conversely, 80-90% of the mice treated with an anti-flagellar monoclonal antibody -ti f - == Ht & tiatif an antibody-nen- & peejyEtteaatri-LPS, would die. : - type a to protect mice against a lethal e asa - po-rt-ante - di-imm of type b flagella, and the inability observed to prevent type b flowers to protect mice against a lethal injection of P. aeruginosa PA220 type a, corroborated in vivo the specificity of the antibodies observed in vitro. The survival of burned but uninfected mice indicated that the burn itself was not lethal.
EXAMPLE 5.-
Example 5 demonstrates the considerable cross-reactivity of PaF4 IVE8 and FA6 IIG5 with acline isolates of P. aeruginosa, which demonstrates the clinical utility of these antibodies in the immunotherapy of P. aeruginosa infections.
Clinical isolates have been obtained from hospitals and clinics. The isolates were collected from a variety of collection sites, including blood, wounds, respiratory system, urine and ears. A total of 157 isolates were examined.
PaF4 IVE8 specifically binds to
34 clinical isolates (22%), while the antibody for type a or FA6 IIG5 flagella bound
102 clinical isolates (65%), for a total of 136 of the
157 isolates (87%). Among the 21 strains which were recognized by neither of the two antibodies, 19 were not flagellated, as indicated by staining with a
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biting tincture. two antibodies in combmaisoh desT38 clinical isolates (see, Ansorg, R., 1978, Zbl. Bakt, Hyg. I Abt.
A, 242 228-238, which is cited here for reference).
EXAMPLE 6 The procedure for the production of human monoclonal antibodies which bind to type b flagella of P. aeruginosa --------- UH-hantiJrton - de-sng in an individual immunized with a high molecular weight polysaccharide preparation (Pier et al., 1984, Infect. Immun., 45: 309) served as a source of B cells. The mononuclear cells were separated from the blood by standard centrifugation techniques on Ficoll-Paque [Boyum (1968) Scand. J.
Clin. Lab. Invest., 21:77] and washed twice in a calcium phosphate and magnesium free phosphate buffer (PBS).
The mononuclear cells were freed from the T cells according to a procedure modified to form rosettes E. In short, the cells were first resuspended to a concentration of 1 × 10 7 cells per ml in PBS containing 20 % fetal calf serum (SFV) at 4 C. 1 ml of this suspension was then placed in a round bottom polystyrene tube of 17 x 100 mm and 1 x 109 sheep red blood cells treated with 2-amino-isothiouronium bromide (AET) from a 10% (v / v) solution in Dulbecco medium modified according to Iscove (Iscove medium) Madsen and Johnson (1979), J. Immun. Methods, 27: 61: 7.
The suspension was mixed gently for 5-10 minutes at 40C and the cells in rosette E were then separated by centrifugation on Ficoll-Paque
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for 8 minutes in mononu- cells 1-6-aire-g- ---- cteaire- u-s. E-negative "(CMSPE *) were collected and washed once in lscove medium and resuspended in the same medium containing 15% SFV (v / v), L-glutamine (2 mmol per
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liter), p-en-ici-rtlne with streptomycin (10 / ml), hypoxanthine (1 x 10-4 M), aminopterin (4 x 10-7 M) and - --de- ne- 6 - x-705-M.-ee-miet-eat - (100 Uni-e-és- I ternationales - after mid HAT.
The transformation with cell drive of CMSPE-a Eto is accomplished by cocultivating these cells with a line of transforming cells. The transforming cell line was an Epstein-Barr nuclear antigen (EBNA) positive human lymphoblastold cell line derived by ethyl methanesulfonate mutagenesis (EMS) from the GM 1500 lymphoblastold cell line, followed by a selection in the presence of 30 g / ml of 6-thioguanine to make the cells deficient-in hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransferase (HGPRT) and therefore sensitive to HAT. This cell line is called cell line 1A2 and was deposited in the American Type Culture Collection (A. T. C. C.) on March 29, 1982 under the number A. T. C. C. CRL 8119.
1A2 cells in log growth phase were resuspended in HAT medium and then combined with CMSPE with a proportion of 15 1A2 cells by CMSP. The mixture of cells was placed on a plate in 30 microtiter plates of 96 wells with a round bottom (Costar 3799) a concentration of 32,000 cells per well in a volume of panes per well, and incubated at 370C in a humidified atmosphere containing
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2. Crops have 6% C02 'Days 5 and
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cultures were fed aux8 after plating by replacing half of the supernatant with fresh HAT medium.
Sixteen days after plating, 100% of the wells contained proliferating cells and, in most wells, the cells were of sufficient density to collect and examine the supernatants for
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---- "- '" - "The supernatants were for the presence of anti-P. aeruginosa antibodies binding technique-EtrISA crrj. with the following modifications. A collection of the seven reference Fisher immununotype strains (ATC C n 27312-27318) (A660 = 0.2 DO units) was linked to 96-well flat-bottom microtiter plates (Immulon II, Dynatech), pretreated with poly-L-lysine, incubated and washed, as described in Example 2.
After blocking non-specific binding sites and washing the plates, 50 titles of PBS containing
0.1% (v / v) of Tween-20 and 0.2% of BSA (w / v) were added per well. The culture supernatants - (50 "miters) were then replicated on a plate in the corresponding wells of test plates and in control plates which had been treated with
PLL and blocked, but free of bacteria. After incubation and washing, second step antibodies conjugated to an enzyme liters per well), antihuman goat IgG conjugated with horseradish peroxidase, and antihuman goat IgM or appropriate dilution in PBS containing Tween-20 0.1% (v / v) and 0.2% BSA (w / v),
were added to the wells and the test was completed, as described in Example 2.
Supernatants containing the antibody, which bound to the Fisher immunotype pool, but not to the control plate, were tested a second time
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using each of the bacteria from the seven Fisher immunotypes separately. The antibody present in the supernatant of a well, 20H11, bound only to the Fisher 2,6 and 7 immunotypes of P. aeruginosa. Cells were repeatedly subcultured at decreasing cell densities until all wells with growth secreted
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the antibody.
The cell line and the monoclonal antibody both identified la-a <eslgration Eextei-apres --------- A second transformation was carried out, in which the source of B cells was the peripheral blood of a patient suffering from cystic fibrosis, known to have had a chronic infection to P. aeruginosa. The CMSPE- were prepared, as described above, and cocultivated with the transforming cell line, 1A2, in a proportion in 72 1A2 cells by CMSPE-. The mixture of cells has
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plate on 15 round bottom 96 well microtiter plates at a concentration of 7 x 104 cells-well share and cultured as shown--
4 above.
The supernatants were tested by ELISA for the presence of anti-P antibodies. aeruginosa sixteen days after the transformation was placed on a plate.
The test was carried out as described for the previous transformation, except that the collection of P. aeruginosa strains used for the initial examination was composed of the reference immunotype Fisher F2, F4, F6 and F7 strains (ATCC no 27313,27315 , 27316 and 27317), in addition to three clinical isolates from the Genetic Systems Corporation Organism Bank (GSCOB) which had different LPS immunotypes and types of flagella. The clinical isolate PSA 1277 (GSCOB) carries type a flagella and the Fisher 1 LPS immunotype;
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the second isolate PSA G98 (GSCOB). weigh flagella - (GSCOB) v -Tles b and the Fisher 5 LPS immunotype. This mixture of reference strains and "isolates infinitely endangered by P. aeruginosa flagella.
The supernatants - in the plates containing not on the PLL-covered control plates, were tested once and for all by individual m- & s of the assembly. One well, 3C1, bound to the reference strains F2, F6 and F7 and to the clinical isolate F625.
Cloning of the 3C1 cell lines was accomplished by first subculturing the cells in two rounds of low density subcultures, first to 20 cells per well of 96-well plates, then to the 2 cell culture per well. The formal cloning of the cells producing the specific antibody was carried out by placing the cells on a plate at a density of approximately 1 cell per well in 72-well Terasaki plates (Nunc nest 1-36538) in a volume of 10 / alites. per well of HAT medium free of aminopterin (HT medium).
The plates were placed in an incubator for 2 to 3 hours to allow the cells to sediment at the bottom of the wells and then examined under the microscope by two samples to find wells containing a single cell. The wells were fed daily with HT medium and, when growth was sufficient, cells were transferred to a 96-well round bottom plate. All wells with growth were tested by ELISA on P. aeruginosa strains carrying type b flagella and all were found to produce the appropriate antibody.
The cell line and the anti
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monoclonal body (isotype 19M) two idenifJ. l l7'antJLgene "identifies ii-g alt formed by flagella, as indicated by fluorescence niques were carried out basically as described --- d-ans et 3. Pour-tre-fest-d'i. indirect fluorescence, P. aeruginosa strains carrying type b flagella, Fisher F2 immunotypes, --F6-eFTe c T. -2, -27-e- 27318) and a strain carrying type a flagella, reference Fisher 4 immunotype (ATCC No. 27315) were prepared as described in Example 3. The type of flagella of the reference strains was determined by typing with monoclonal antibodies
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murine and FA6 IIGS. The slides were prepared for observation as described written in
PaF4 IVE8 example 2.
The sources of the two antibodies were culture supernatants, and the ITCF-conjugated reagent was anti-human goat Ig conjugated to UCF- (polyvalent) (Tago, Burlingame, CA) in dilution 1: 100 in PBS containing 0.5% (w / v) bovine gamma globulin (Miles Scientific, Cat., N * 82-0441-2, Naperville, IL) and sodium azide 0.1% (w / v ) as an antiputrid.
The fluorescent staining by the antibodies 20H11 and 3C1 was observed only with the strains of P. aeruginosa carrying flagella type b and not with the strain carrying flagella type a, the immu- type Fisher 4 reference. The fluorescent image observed was a sinusoidal linear image emanating from one end of the bacteria, indicating that the antibodies were binding to the flagella of the bacteria.
The immunoblotting was carried out as described in Example 2. The type b flagella purified at
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from the reference strain of "P." afg1. 2r73T3l-e-flageries of the purified type S 8 reference (ATCC na 33353 and 33355) were prepared as described in Example 3. The antigens were separated on a 10% polyacrylamide gel (see Example 3 ) and transferred to an MNC. The supernatants of cultures containing the 20H11 antibodies or
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3C1, the supernatant containing a non-kekix-de-c antibody that incubates with MNC and the reaction to an antihuman goat Ig conjugated with alkaline phosphatase (polyvalent) (Tago, Burlingame, CA) diluted in PBS containing 0.05% (v / v) Tween-20.
The enzyme substrate was prepared as described in Example 2. Immunoblotting showed that the two antigens bind to the flagellin protein of PM 53. 000 of the immunotype Fisher 2 and not to the flagellin protein of PM 51. 700 of Habs 6, nor to the flagellin protein of PM 47. 200 of Habs 8. No reaction was observed either with the non-specific human antibody or with the culture media.
Additional confirmation that 20H11 and 3C1 antibodies only bind to type b flagella and not type a was obtained by ELISA, for which purposes Habs 1-12 strains were linked individually with PLL from a well of 96-well Immulon microtiter plate. The antibodies only bound to Habs strains 2,3, 4,5, 7, 10, 11 and 12, which are strains carrying type b (Ansorg et al., (1984) J. Clin. Microbiol., 20: 84).
EXAMPLE 7.-
Example 7 illustrates methods for the production of a human monoclonal antibody which binds to P. aeruginosa type a flagella.
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A peripheral blood sample collected from an individual immunized with a high molecular weight polysaccharide preparation (Pier et al.
(1981) Infect. Immun., 34: 461) served as a source of B cells. The mononuclear cells were separated from the blood and then cleared of
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-This as described in the example eTTjes were then frozen in SFV containing 10% of dimethyl sulfoxide in a liquid tank.
-A- da e thawed quickly at 37 C, washed once in Iscove medium and resuspended in medium
HAT. Cell-driven transformation was accomplished by cocultivating CMSPE with 1A2 cells in a proportion of 30 1A2 cells by CMSPE-. The cell mixture was plagued in 30 96-well tissue culture plates at a concentration of 62,000 cells per well. The cells were fed on the seventh day after placing on the plate by replacing half the volume with HAT medium. Cell proliferation was observed in 100% of the wells on the fourteenth day after plating and the supernatants were removed from the wells and fested at this time.
The supernatants were tested by ELISA for the presence of anti-P antibodies. aeruginosa using the pool of P. aeruginosa flagella and PLL treated plates as a control as described in Example 6. Supernatants containing antibodies which bound to the flagellum pool, but not to the PLL control plates, were retested on individual strains of the flagellum pool. One well, 21B8, contained an antibody which bound & PSA I277, PSA G98 and the reference immunofisher Fisher 4, which are the three
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strains of the flagellum collection which carry - "'Leclonage e-Ta née te" accomplished as described in Example 6 for the line of the formal cloning stamp.
After the wells of the Teasai piaques were moved from Terasaki to a ---- ----- v-idue-l-d2-uue-4e-cul-t-ur -e in a look treks volume of HAT medium free of aminopterin (HT medium). HAT-sensitive non-transforming lymphoblastoid cells were included in all wells at a density of 500 cells per well as feeder cells. Five days after plating, 100 liters of HAT medium were added to the wells to selectively kill the feeder cells. The wells were further fed on days 7 and 9 after plating by replacing half of the supernatant with HAT medium.
The cells were then fed with rnieu --- HT until the cells were of sufficient density to detect the presence of an antibody by ELISA. All wells with growth produced antibody that bound to strains of P. aeruginosa with flagella type a. The cell line and the monodonal antibody (isotype IgG1) are both identified under the designation 21B8 in the text below.
The antigen identified by 21B8 was form of flagella, as indicated by indirect immunofluorescence and immunoblotting (see example 6 for descriptions of techniques). The fluorescent staining by the antibody 21B8 was observed only with the reference Fisher 4 immunotype strain of
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P. aeruginosa 27315) which carries - f sd tansorache reference immunotype of. aerugYnosa *. wears type a flagella. The fluorescent image observetaTtuneImagelineairesinusoldaleemanant observed Zt was a sinusoidal linear image emanating from a bound eHres-de-a-bac was bound to the Immunobl. in example 2. Firagelles from- to purified --- from-from - to - suehe - Habs --de - reference-from --- P. aeruginosa (A. T. C.
C. n * 33353) and type b flagella from the P. aeruginosa reference Fisher 2 immunotype strain (A. T. C. C. n * 27313) were
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prepared 3. The repairs as described in p were separated on a 10% polyacrylamide gel (see example 3) and transferred to an MNC. Culture supernatants containing either 21B8 or a non-specific human antibody, and culture media were reacted with MNC and the reaction was detected with anti-human goat Ig conjugated to alkaline phosphatase (polyvalent) and a enzyme substrate as described in Examples 2 and 6.
Immunoblotting a illustrates that the antibody 21B8 binds only to flagellin protein of PM 51. 700 of Habs 6 and not to flagellin protein of PM 53. 000 of the immunotype Fisher 2. No reaction was observed neither with the non-specific human antibody, nor with the culture media.
EXAMPLE 8.-
Example 8 illustrates the protection of mice passively immunized with human anti-flowering antibodies 20H11, 3C1 and 21B8, against the infectious injection of P. aeruginosa on a burned mouse model.
Human anti-monoclonal antibodies
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flagella were tested on a burned mouse model (see example 4). Antibodies 21B8 and 20H11 were prepared by precipitation of culture supernatants obtained from the respective cell lines with ammonium sulfate (final concentration 50%)
EMI55.1
(Good et al., Selected Methods in Cellular Immunology, "MishenTBTBT T" ed7,. Teörü-an and Co "San Francisco, CA, 1980, 279-286).
-ölubilis PBS, dialyzed against --- rmit-ä-4C-and-then before administration to animals. The source of the 3C1 antibody and that of the non-specific anti-LPS antibody used as negative control in this study were culture supernatants. The positive control for each study was the appropriate purified murine monoclonal antibody PaF4 IVE8 or FA6 IIG6.
The type A flagellum strain used in animal testing was the clinical isolate PSA A522 (GSCOB) which expresses the Fisher 1 LPS immunotype and the type B flagella strain was - 1-1 iso-l-at PSA A447 clinic (GSCOB) which expresses the Fisher 6 LPS immunotype. Human antibodies (0.45 ml) were premixed with bacteria (more than 5 DL100 in 0.05 ml) and inoculated under pressure ulcer immediately after the burn was administered. The results of the animal tests are presented in Tables III, IV and V.
<Desc / Clms Page number 56>
TABLE III Study of the protection by the monoclonal antibody Study of the protection by the monoclona antibody of burned mice.
EMI56.1
<tb>
<tb>
Percentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> FA6 <SEP> IIG5, --- mutineer
<tb> antiflagella <SEP> a3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88 <SEP> 88
<tb> 21B8,
<tb> human
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 8:11 p.m.
<tb> human
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> PBS, <SEP> 100 <SEP> 25 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb>
1. The mice were infected with bedsores by more
EMI56.2
of 5 DLIOO of P. aeruginosa 2. The percentage of survival is low on the number of surviving mice per group of eight animals.
The days are after burning and infective injection.
3. The purified antibody (10og in 0.45 ml PBS) was premixed with bacteria and administered under pressure ulcer after the burn and infective injection.
<Desc / Clms Page number 57>
EMI57.1
TABLE IV --EtüdedelapEpActionparlJLhuman-regional antibody 20H11antiflagellestype human 20H11 antiflagella, ij2e b in the burned mouse model.
EMI57.2
<tb>
<tb> b <SEP> danPercentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP>
murine <tb>,
<tb> IVE8, <SEP> antiflagella <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 8:11 p.m.,
<tb> human
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 21B8
<tb> human
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Backgrounds <SEP> 80 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
EMI57.3
1.
The mice were infected by bedsores with more than 5 DIOO PSA A447 from P. aeruginosa.
2. The percentage of survival is based on the number of surviving mice per group of five animals. The days are after burning and infective injection.
3. The purified antibody (10 g in 0.45 ml of PBS) was premixed with the bacteria and administered under pressure ulcer after the burn and the infectious injection.
<Desc / Clms Page number 58>
TABLE V
EMI58.1
- - - - - - --- - Etjudss ionpar] human 3Cl b in the mouse.
EMI58.2
<tb>
<tb> beyond <SEP> pfotecPercentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
<tb> mur-in7 '"
<tb> antiflagella <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 3C1,
<tb> human
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> Antibodies
<tb> monoclonal
<tb> no <SEP> specific
<tb> anti-LPS <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
1. The mice were infected under pressure sores by
5 OL100 from PSA A447.
2. The percentage of survival is based on the number of surviving mice per group of five animals. The days are after burning and infective injection.
3. The purified antibody (40 g) was administered intravenously two hours before the burn and the infective injection.
<Desc / Clms Page number 59>
EMI59.1
One type a or with one or the other of the antiflagelle type b antibodies and then infected by injection of the corresponding antigen. Conversely, 88-100% of the untreated but injected mice, or those treated with a non-reactive antiflagellar antibody or with a non-specific anti-LPS antibody, would die.
As has been observed with murine monoclonal antibodies (see example 4), human anti-dandruff antibodies specifically protect against lethal injection only for organisms carrying the corresponding type of flagella, i.e. the human anti-dandruff antibody type a protects against a lethal injection of the organism carrying type a flagella and not type b, and that type b antiflagella antibodies protect the mice injected with strains carrying type b flagella, but not type a .
EXAMPLE 9.-
Example 9 illustrates the cross-reactivity of human anti-flowering antibodies 20H11, 3C1 and 21B8 with clinical isolates of P. aeruginosa.
Clinical isolates of P. aeruginosa (115) obtained from hospitals and clinics and originally isolated from burned wounds and blood have been identified as carrying flagella type a or type b, typing with murine monoclonal antibodies FA6 IIG5 or PaF4 IVES (see examples 2, 3 and 5).
Fifty-five of the clinical isolates were identified as carrying type a flagella by their reaction with the murine monoclonal antibody FA6 IIG5, and 59 were identified as carrying type b by their reaction with the murine monoclonal antibody PaF4 IVE8.
The cross-reactivity of the mono- antibody
<Desc / Clms Page number 60>
EMI60.1
clonal human antiflagella type a, 21B8, was --considerable - 56 - blistering-carrying isolates (96%). 20Hll with isolates carrying types of the fat-that-the-antibody-has-recognized-54 as also the fact that 20Hll recognized all 59 isolates (100%). a 43 of 59 isolates (73%). These results demonstrate that
EMI60.2
un-äpi-ton, -e epitoge on at least approximately 95% of the pan-r & act-if- (-cle-st --- ä - say-unflagellate strains of P. aeruginosa), while 3C1 binds an epi tope not present on all type b flagellin molecules.
Although the type b flagella antigen appears serologically uniform when analyzed with polyclonal antisera (Lanvi, B., supra, and Ansorg R., supra), the cross-reactivity models of 20Hll and 3C1 show surprisingly, type b flagella comprises at least two separate epi topas which can be identified by monoclonal antibodies.
The considerable cross-reactivity of antibodies 21B8 and 20H11 with clinical isolates of P. aeruginosa indicates the particular clinical utility of these antibodies in the immunotherapy of P. aeruginosa infections.
EXAMPLE 10. -
Example 10 illustrates methods for the production of another exemplary human monoclonal antibody which binds to the type b flagella of P. aeruginosa, as well as the protective activity of the antibody against infection by P. aeruginosa sure
EMI60.3
smile model
A transformed cell line was prepared and cloned essentially as described in
<Desc / Clms Page number 61>
EMI61.1
Example 7, except that the mixture of cells - 2250 CMSPE- per well. The supernatants were initially tested by ELISA on the flagellated pool as described in Example 6, except that the strains
EMI61.2
- jmmytTrher-tet yTCµ - of the gathering.
The positive wells were then tested on the stock strain - --eompenant & trypes - Fisher -4T-E <a-lgnee finally isolated cells and the monoclonal antibody (isotype IgG) are both identified by the designation 12D7 in the text below.
The human monoclonal antibody 12D7 revealed considerable cross-reactivity with type a isolates, recognizing 54 of the 56 clinical isolates carrying type a flagella tested (96%). The protective activity of the 12D7 monoclonal antibody is shown in Table VI. The protection studies were carried out essentially as described in Example 4, except that the injected dose was 1 DLIOO and that the injected strain was 1624, which is a clinical isolate expressing the immunotype Fisher 2 LPS and the guy has flagella.
<Desc / Clms Page number 62>
EMI62.1
TABLE VI Study of the Protection by Human Antibody Antibodies i2D7 Anti-Flaqelles Tsne in the Burned Mouse Model
EMI62.2
<tb>
<tb> monoclonalPercentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 ---
<tb> 12D7,
<tb> human,
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> - <SEP> 100 <SEP> -1-00 <SEP> 100 <SEP> -100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP>
<tb> 2H9,
<tb> human
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> 11G5
murine <tb>
<tb> antiflagella <SEP> a <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 15F4
<tb> human,
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 37,
<SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
The mice were infected with bedsores by
1 DLloo (950 CFU) from P. aeruginosa.
2. The percentage of survival is low on the number of surviving mice per group of ten animals, except for the group 15F4 where N = 8. The days are after burning and infective injection.
3. The purified antibody (50 g in 0.5 ml PBS) was administered intraperitoneally before the burn and the infectious injection.
<Desc / Clms Page number 63>
EMI63.1
EXAMPLE L. Example flagella type b antibodies to P. aeruginosa and the protection of mice passively immunized by this antibody against infection by P. aeruginosa injection on a model of
EMI63.2
mouse-burnt .-------- = ------- A cell line was prepared and cloned essentially as in ----- the example -au-que-le-Fappt-de-1A2 üJres-B for the transformation of approximately 60 and that the transformed mixture of transformed cells was placed on a plate in 15 plates at a concentration of approximately 1930 CMSPE- per well.
Similarly, the cells were tested on a collection of P. aeruginosa strains comprising G98 (Fisher 3 immunotype, type a flagella) and 1739 (a clinical isolate of the Fisher 5 immunotype, type b flagella) and confirmed carried out on a different collection of P. aeruginosa strains: 1277, G98, 1739 and the immunotypes Fisher-F2, F4, F6 and F7. The finally isolated cell line and the secreted monoclonal antibody (isotype IgGl) are both designated under the name 2B8 in the text below.
An itumunofluorescence test performed with 2B3 was positive on a flagellum type b strain immunotype Fisher 2, but negative on a reference flagellum type a strain, Fisher immunotype 4. In the test of clinical isolates 59/59 (100%) flagella type b isolates tested positive.
The protective activist of 2B8 is shown in Table VII. The protection studies were carried out as described in Example 10, except that the clinical isolate F164 (Fisher 4 immunotype, flagella type b) was used for infection by injection.
<Desc / Clms Page number 64>
TABLE VII
EMI64.1
"Study by human 288 antiflael1es type of burned mouse
EMI64.2
<tb>
<tb> Percentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> 2B8,
<tb> human, <SEP> - <SEP>
<tb> antiflagella <SEP> b3 <SEP> 100 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89 <SEP> 89
<tb> PaF4 <SEP> IVES,
murine <tb>
<tb> antiflagella <SEP> b4 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> VH3,
murine <tb>
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS4 <SEP> 90 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb>
1. The mice were infected under pressure sores by
1 DLIOO (105 CFU) of P. aeruginosa.
2. The percentage of survival is based on the number of surviving mice per group of ten animals, except for group 2B8 where N = 9. The days are after burning and infective injection.
3. The purified antibody (50 g in 0.5 ml of PBS) was administered intraperitoneally before the burn and the infectious injection.
4. The purified antibody (5 g in 0.5 ml PBS) was administered intravenously two hours before the burn and the infective injection.
<Desc / Clms Page number 65>
EMI65.1
. Qpg the production of another human monoclonal antibody reactive with P. aeruginosa with flagella type b and the protection of mice passively immunized by this antibody against infection by injection of P. aeruginosa on a burnt mouse model.
A transformed cell line was prepared and cloned essentially as described in
EMI65.2
-----) c "UnTihdividu-different was immunized et al.,: tr'45: 309: 1 and served as source of B cells, and the number of CMSPE- was about 2,000 cells per well for The examination was carried out on Fisher immunotypes 1 to 7 pooled together. The cell line finally isolated and the secret monoclonal antibody (isotype IgG) are both designated under the name 14C1 in the text. below.
In the clinical test, 59/59 (100%) of flagella type b isolates tested positive for 14C1.
- The protection studies were carried out as described in Example 11 above and are indicated in Table VIII.
<Desc / Clms Page number 66>
TABLE VIII
EMI66.1
Etüde protection Etud w human 14C1 antiflagella type b the burned mouse model.
EMI66.2
<tb>
<tb> of <SEP> thePercentage <SEP> from <SEP> survival <SEP> by <SEP> day2
<tb> Processing <SEP>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 314Cl,
<tb> human,
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 90
<tb> PaF4 <SEP> IVE8,
murine <tb>
<tb> antiflagella <SEP> b <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> VH3
<tb> human
<tb> anti-Fisher <SEP> 2 <SEP> LPS <SEP> 100 <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb>
1.
The mice were infected with bedsores by
EMI66.3
1 DLIOO (90 CFU) of P. aeruginosa F164.
2. The survival percentage is based on the number of ¯mice per group of survivors except for the PaF4 IVE8 group where N = 9. The days are after burning and infective injection.
3. The antibody purifies zo in 0.5 ml of PBS) was administered intraperitoneally before the burn and the infectious injection.
<Desc / Clms Page number 67>
EMI67.1
It emerges from the above that the --de-c ente nvent tttruent-d & s-meanspour fragments thereof which are reactive with FTagellesdeV. crossed against various strains of P. aeruginosa. Surprisingly-deaembr. aeti-fs - = antibody with pitopesdjLjEferents on flagella were isolated. The antibodies of the present invention allow for a more cost-effective way of producing prophylactic and therapeutic compositions for use against infections caused by most strains of P. aeruginosa. In addition, cell lines provide antibodies which find applications in immunoassays and other well-known procedures.
The mouse hybridoma lines PaF4IVE8 and FA6 IIG5 cited in Examples 2 and 3 were deposited at A. T. C. C. on June 20, 1986 under the references
EMI67.2
HB9129 and HB9130, respectively.
The human lines 20H11 and 2188 cited in Examples 6 and 7 were deposited at A. T. C. C. on December 23, 1986 under the references CRL 9300 and CRL 9301, respectively.
The human lymphoblastold cell lines 12D7, 2B8 and 14C1 cited in Examples 10, 11 and 12 were deposited at A. T. C. C. on May 12, 1987 under the references CRL 9422, CRL 9423 and CRL 9424, respectively.
Although the present invention has been described with various details by way of illustration and examples for the purpose of clarity and understanding, it is obvious that it is capable of various variants and modifications without departing from its scope.