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ES2074037T3 - Uso del dimero de lisozima para la fabricacion de un medicamento para modular los mecanismos de defensa naturales. - Google Patents

Uso del dimero de lisozima para la fabricacion de un medicamento para modular los mecanismos de defensa naturales.

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ES2074037T3
ES2074037T3 ES93915903T ES93915903T ES2074037T3 ES 2074037 T3 ES2074037 T3 ES 2074037T3 ES 93915903 T ES93915903 T ES 93915903T ES 93915903 T ES93915903 T ES 93915903T ES 2074037 T3 ES2074037 T3 ES 2074037T3
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Nika Health Products Ltd
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A LOS NUEVOS USOS DE LA FORMA DIMERIZADA DE LA LISOCIMA PARA LA FABRICACION DE UN MEDICAMENTO PARA INHIBIR LA BIOSINTESIS DEL FACTOR DE NECROSIS DE TUMOR EN ANIMALES Y HUMANOS. EL DIMERO DE LA LISOZIMA ES, EN PARTICULAR, UTIL PARA EL TRATAMIENTO Y LA PROFILAXIS DE TRASTORNOS ASOCIADOS CON NIVELES EXCESIVAMENTE ALTOS DE FACTOR DE NECROSIS DE TUMOR. LA INVENCION ADEMAS SE REFIERE A FORMULACIONES FARMACEUTICAS DEL MEDICAMENTO SEGUN LA INVENCION, ES DECIR INYECCIONES QUE CONSTAN DE LA FORMA DIMERIZADA DE LA LISOZIMA EN CANTIDADES DE 0,01-10 MG/ML, DE UNA COMPOSICION ESTERIL APIROGENICA QUE CONSTA DE AL MENOS UN SOLVENTE FISIOLOGICAMENTE ACEPTABLE Y AL MENOS UN PRESERVATIVO FARMACEUTICAMENTE APROBADO, TAMBIEN COMO TAMPONES Y VENDAJES ANTISEPTICOS IMPREGNADOS CON EL, Y POMADAS O GELES QUE CONSTAN DE UNA DOSIS EFECTIVA DE LA FORMA DIMERIZADA DE LA LISOZIMA PARA LA PREVENCION Y/O TRATAMIENTO DE SEPSIS Y DE CONMOCION SEPTICA, ESPECIALMENTE DE HERIDAS INFECTADAS.

Description

Uso del dímero de lisozima para la fabricación de un medicamento para modular los mecanismos de defensa naturales.
La presente invención se refiere a nuevos usos médicos del dímero de lisozima y de composiciones que contienen tal dímero. Los nuevos usos están relacionados con el tratamiento de ciertas disfunciones de los mecanismos de defensa naturales.
Durante mucho tiempo se ha sabido que las enzimas en sus formas monoméricas son eficaces terapéuticamente en el tratamiento de diferentes enfermedades.
La lisozima fue descubierta por Fleming en 1922, pero sus funciones enzimáticas no se revelaron hasta 1950. Desde ese momento, el compuesto ha sido objeto de intensa investigación y se ha informado de diversos efectos terapéuticos. Entre otros, se trataba de propiedades antivirales, antibacterianas, antiinflamatorias y antihistamínicas. El uso terapéutico de la lisozima, sin embargo, se ha limitado mucho debido a los efectos secundarios negativos de la forma monomérica.
Esta limitación del uso práctico de la lisozima y otras enzimas activas terapéuticamente se superó a finales de los ochenta cuando se descubrió que las formas dimerizadas aisladas de las enzimas, al tiempo que conservan todas las propiedades beneficiosas de las formas monoméricas conocidas, no presentan efectos secundarios negativos cuando se usan en dosis terapéuticas. Las composiciones antivirales y antibacterianas que comprenden como ingrediente activo el dímero de lisozima u otras enzimas dimerizadas se han descrito en el documento WO 89/11294. En esa solicitud se informó de que en pruebas in vitro el dímero de lisozima ha inhibido la proliferación de un número de cepas bacterianas cultivadas en muestras tomadas de pacientes en concentraciones de 5-20 mg/ml del cultivo. Se informó también allí de que el dímero era eficaz al tratar infecciones de parvovirus canino (PVC) cuando se administraba por vía oral dos veces al día a una dosis de 1-2 mg/kg del peso corporal.
A medida que se continuó el trabajo de investigación por el inventor, se encontraron características atractivas adicionales de los dímeros de lisozima y se desarrollaron nuevos usos terapéuticos del medicamento.
En pruebas clínicas realizados para confirmar la eficacia antibacteriana y antiviral del dímero de lisozima se encontró sorprendentemente que el dímero es inesperadamente potente al curar formas agudas de enfermedades de los tractos digestivo y respiratorio. En consecuencia, se llevaron a cabo nuevas investigaciones para determinar el efecto del dímero de lisozima en aquellas fases de diferentes enfermedades en las que fallan los mecanismos de defensa naturales.
Se sabe que las toxinas bacterianas constituyen un grupo de muchos factores de virulencia por el que la bacteria produce enfermedades. Algunos avances recientes en el conocimiento de las toxinas bacterianas tratan de su interacción con el sistema inmune del huésped. Esta interacción da como resultado en primer lugar la inmunomodulación y en segundo lugar la liberación de citoquinas y otros mediadores, que explican muchos trastornos fisiológicos producidos por las toxinas. El último efecto se ha estudiado particularmente en consideración con las acciones de la endotoxina, que juega un importante papel en la patogénesis de la sepsis de gram-negativas (véase Bayston, D.F., Cohen, J.: Bacterial endotoxins and current concepts in the diagnosis and retreatment of endotoxaemia; J. Med. Microbiol. 1990, 31:73-83). A pesar de que se ha conocido durante mucho tiempo un papel de las endotoxinas en infecciones producidas por Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes, fue el reconocimiento del síndrome del shock tóxico por estafilococo lo que condujo al interés aumentado en las exotoxinas producidas por estos organismos.
El shock tóxico es una enfermedad grave caracterizada por fiebre alta, hipotensión, derrame capilar, eritroderma difuso, eritema mucoso, disfunción renal, hipocalcemia, hipoalbuminemia y descamación de una erupción cutánea roja. Muchos casos de síndrome del shock tóxico se han asociado al uso de tampones vaginales durante la menstruación pero el síndrome se describe cada vez más en entornos no menstruales en ambos sexos frecuentemente después de procedimientos quirúrgicos cuando se deja en el lugar el material de empaquetamiento (por ejemplo, empaquetamientos nasales después de una rinoplastia o epistaxis severa). Se ha demostrado que las cepas de Staphylococcus aisladas de la vagina de pacientes con síndrome del shock tóxico (SST) producen la toxina 1 del síndrome del shock tóxico (SSTT-1), pero la fuente del microorganismo que produce SSTT-1 también puede ser una infección inaparente. La bacteremia inicial puede ser inaparente pero semanas o meses después puede conducir al desarrollo de infecciones localizadas. Puede haber evidencia de síndrome de sepsis o shock séptico, concomitante con la presentación de tales infecciones. Puede tener lugar una bacteremia más rara pero más dramática en ausencia de cualquier portal de entrada o infecciones localizadas asociadas, y en estas situaciones pueden ser prominentes el shock, la endocarditis, la coagulopatía intravascular diseminada y el fallo multiórgano (véase Stevens, D. L. y col.: Gram-positive shock; Current Opinions in Infectious Diseases 1992, 5: 355-363).
Se sabe que observaciones similares implican también otras bacterias gram- positivas. Por ejemplo, la infección por Streptococcus pyogenes se asocia con el shock y tiene una tasa de mortalidad del 30%. La Streptococcus pneumoniae es una causa de neumonía, que se ha documentado como de un nivel de resistencia a la penicilina y tendencia de desarrollo de un síndrome del shock superiores. Además, los pacientes con SIDA tienen una incidencia mayor de infecciones pneumococcales que la población en conjunto.
Las infecciones con bacterias gram-negativas también pueden dar como resultado sepsis y shock séptico. Los bacilos y vibrios gram-negativos son la fuente de las enterotoxinas más importantes. La enterotoxina es un componente de lipopolisacárido (LPS) de la membrana externa de las paredes celulares bacterianas gram-negativas. Las enterotoxinas afectan principalmente el tracto intestinal y normalmente producen diarrea. Las infecciones más frecuentes con bacterias gram-negativas entre animales y humanos son las infecciones con Escherichia coli. La deshidratación considerable que acompaña tales infecciones puede dar como resultado la muerte del individuo infectado. Según la OMS, la diarrea aguda mata aproximadamente a 3,2 millones de niños en países en desarrollo cada año. Aproximadamente el 30% de todos los casos de sepsis se producen por bacterias gram-negativas.
La sepsis debida a infecciones con bacterias gram-positivas y gram-negativas es siempre una dolencia grave común en todos los países. Existen aproximadamente 400.000 casos por año en los Estados Unidos con una tasa de mortalidad de aproximadamente 50%.
En los últimos años, la sepsis y el shock séptico han sido un objeto de muchas publicaciones. Se ha observado que en la patofisiología del shock séptico, la endotoxemia y otros mediadores de intoxicación bacteriana juegan el papel más importante. Incluyen el factor de necrosis tumoral (TNF), la interleucina-1 (IL- 1), el interferón (IFN), el factor de actividad plaquetaria y los eicosanoides (derivados del ácido araquidónico); el más importante de éstos es el TNF que tiene efectos sobre el metabolismo así como sobre los sistemas inmune y fagocítico (véase Berkowitz, F. E.: Bacterial toxins in pathogenesis of infections; Current Opinions in Infectious Diseases, 1991 4: 332-337). Se demostró que los no supervivientes del shock séptico tenían concentraciones más elevadas de TNF e interleucina-1. Muchos autores han informado de niveles elevados de TNF-\alpha en el plasma de los pacientes de shock séptico y en su sangre. Se señala también que el efecto tóxico del TNF-\alpha puede no depender tanto de las concentraciones de TNF como de su persistencia dentro del cuerpo.
Muchos autores han investigado la posibilidad de modulación de la cascada de citoquinas en la sepsis y shock séptico. Las propuestas con éxito informadas implican el uso de anticuerpos anti-TNF monoclonales y la neutralización del lipopolisacárido con antipopolisacárido. Los anticuerpos sin embargo no potencian la erradicación bacteriana. Se observaron también efectos parcialmente beneficiosos cuando se usaron agentes como dexametasona y pentoxifilina que bloquean la producción de TNF por macrófagos.
Se sabe también que otras citoquinas contribuyen al shock séptico. En esta situación, los tratamientos que modulan la cascada de citoquinas en el shock séptico tienen el potencial de interferir con la contención de la infección, dado que la defensa del huésped es dependiente de estas mismas citoquinas inflamatorias. Es de una prioridad principal encontrar los medios para la prevención del shock séptico debido al beneficio potencial para un gran número de pacientes. El controlar el nivel de TNF parece ser esencial para estos fines.
Igualmente crítico es el papel del TNF en otro mecanismo de defensa que es la fiebre, que es una respuesta fisiológica a la infección típica para virtualmente todos los animales superiores y humanos. Se reconocen actualmente cinco citoquinas pirogénicas (interleucina-1, TNF, interferón, interleucina-2 e interleucina 6) como los mediadores endógenos principales de la respuesta febril, que inhiben las neuronas sensibles al calor preópticas que normalmente facilitan la pérdida de calor y suprimen la producción de calor en el organismo humano. La fiebre y sus mediadores tienen la capacidad de dañar tanto el organismo invasor como el huésped. Se han acumulado datos considerables en los últimos años que sugieren que la interleucina-1, el TNF y la interleucina-6 median las anormalidades patofisiológicas de las infecciones. Dado que los pirógenos endógenos contribuyen al proceso patológico de diversas infecciones, tanto los mediadores como la respuesta febril son potencialmente perjudiciales para el huésped. La prueba más convincente a este respecto ha venido de los estudios de la sepsis de gram-negativas. También hay evidencia de que los pirógenos endógenos median manifestaciones sistémicas y locales de la sepsis debida a bacterias gram-positivas, SIDA, infecciones espiroquetales, meningitis, síndrome de distrés respiratorio adulto, artritis supurativa y micobacteriosis. Aunque los datos citados están en contraste con la observación de que la respuesta febril por sí misma eleva la resistencia a la infección en animales experimentales, sin embargo, la preservación de las especies, más que la supervivencia del individuo, es la esencia del proceso evolutivo. Posiblemente, los efectos sistémicos perjudiciales de las citoquinas pirogénicas en las consecuencias de las infecciones arrolladoras (por ejemplo, sepsis gram-negativa) se adaptan como efectos locales beneficiosos de fiebre en infecciones menos fulminantes. Por lo tanto, acelerando el fallecimiento de individuos infectados sin esperanza, la naturaleza mata los individuos que son peligrosos para las especies. De tal forma que las especies como conjunto se puedan proteger de enfermedades epidémicas (véase Mackowiak, P.A.: Mechanism of Fever; Current Opinions in Infectious Diseases, 1992, 5:348-354).
Un concepto fundamental de los patógenos de la fiebre es que los pirógenos exógenos, sin importar su origen o estructura, producen fiebre induciendo que las células huésped (principalmente macrófagos) produzcan pirógenos endógenos. En consecuencia, los procedimientos terapéuticos basados en el uso de anticuerpos de pirógenos anti-endógenos y antagonistas del receptor de pirógeno endógenos pueden ser eficaces. Una de las posibilidades es el bloqueo de la biosíntesis de TNF. Los estudios en animales demuestran que el TNF puede producirse antes que la IL-1 y otras citoquinas en la cascada de la respuesta a la infección. Según muchos científicos, el inhibir la biosíntesis de TNF también significa parar la biosíntesis de IL-1. Pero inhibir la biosíntesis de TNF también significa parar los efectos perjudiciales de algunas infecciones fulminantes y sin esperanza.
Se sabe también que el TNF es uno de los mediadores de los procesos de inflamación. La inflamación en muchos casos es la primera fase de una enfermedad en el curso natural de la que se desarrolla un shock séptico. En la situación en la que la continuidad de los tejidos se rompe, como en heridas susceptibles a infección, heridas de tipo de guerra, especialmente heridas abdominales (peritonitis), enfermedades en el tracto gastrointestinal como infecciones agudas que acompañan apendicitis, infecciones agudas bacterianas y virales como las que se ven en la neumonía post-gripe, enfermedades neoplásmicas, especialmente en la fase de descomposición de tumores y similares, la inflamación es un primer síntoma del aumento de la producción de TNF. Por lo tanto un tratamiento deseado de tales infecciones sería controlar el nivel de TNF.
El papel del TNF en el propio SIDA es incluso más importante. El SIDA se caracteriza por una inmunodeficiencia profunda. El sello del SIDA es un número disminuido de linfocitos CD4+. El número de células infectadas con VIH, el agente de etiología del SIDA, es relativamente pequeño (<1 en 100-1000) incluso en las células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de pacientes de SIDA; mientras que los linfocitos CD4+ se infectan preferencialmente, estas células no son dianas exclusivas de la infección por VIH. La evidencia reciente ha demostrado que el espectro de células diana de VIH puede ser bastante amplio. Se han observado diferencias claras en las consecuencias de la infección de VIH en monolitos/macrófagos versus linfocitos T. Mientras que los linfocitos T tienden a destruirse, los monolitos/macrófagos permiten una infección persistente. El VIH puede por tanto contenerse como reservas por monolito/macrófagos así como otras células en el cuerpo. El tipo de respuesta monolito/macrófago a la infección por VIH puede ser responsable de la latencia establecida en el huésped; esta respuesta puede producir también secuelas patogénicas que resultan de factores solubles producidos por las células infectadas (véase Toshifumi Matsumaya y col: Cytokines y HIV infection; Is AIDS a Tumor Necrosis Factor disease?; AIDS 1991, 5:1405-1417). Muchos científicos informaron de que las líneas de células T humanas infectadas con HTLV-1 son muy susceptibles a la infección por VIH, demostrando efecto citopático dramático en asociación con la replicación aumentada de VIH. Además las células infectadas por VIH son susceptibles al daño por el sobrenadante de estas células. El ensayo de las placas virales después del tratamiento con este sobrenadante reveló que el factor producido por las células T (MT-2) potenciaba la replicación de VIH. El factor se identificó como TNF-\beta y este descubrimiento es consistente con informes de que las células T (MT-2) producen TNF-\beta. Se observó el mismo efecto al usar TNF-\alpha. TNF-\alpha y TNF-\beta mataban selectivamente las células infectadas por VIH y potenciaban la replicación de VIH. Se informó también de que las líneas de células T infectadas por VIH y PBMC recién aisladas de individuos infectados por VIH respondían al TNF dando como resultado niveles elevados. Esto sugiere que es probable que la misma potenciación de la expresión de VIH tenga lugar in vivo. De hecho, la actividad potenciadora del TNF podría neutralizarse por anticuerpos anti-TNF. La potenciación de la replicación de VIH después del tratamiento con TNF-\alpha y TNF-\beta es de hasta diez veces (véase Yakarnam, A y col.: Tumor Necrosis Factors (\alpha,\beta) induced by HIV-1 in peripheral blood monocellular cells potentiate virus replication; AIDS 1990, 421-427).
Se ha confirmado también que diversas citoquinas pueden afectar a la producción de VIH. Empleando fagocitos mononucleares purificados de sangre periférica normal, se observó la inducción de IL-6 y de TNF-\alpha en unas pocas horas después de la exposición al virus VIH. Esta inducción de citoquinas se observó también usando VIH activado en calor. Basados en muchas observaciones Toshifumi Matsuyama y col. (trabajo citado) están convencidos de que el SIDA es una enfermedad de citoquina o TNF. En la red de citoquinas del SIDA, el TNF-\alpha y el TNF-\beta parecen ser moléculas cruciales que potencian la replicación de VIH así como inducen su propia expresión y la de otras citoquinas. Se ha demostrado que el TNF-\alpha estimula la liberación de otras citoquinas en diferentes tipos celulares, y que es por lo tanto una citoquina clave de la cascada de citoquinas en el primer mecanismo de defensa.
Se ha sugerido que muchos de los síntomas asociados al SIDA pueden explicarse por la liberación de citoquinas de diferentes funciones biológicas. La producción aumentada de IL-1 y TNF-\alpha, los dos pirógenos bien conocidos, podría explicar la fiebre que se ve en los pacientes de SIDA. El TNF-\alpha puede estar involucrado en la caquexia asociada al SIDA. Tanto el TNF-\alpha como el TNF-\beta funcionan como inmunomoduladores y moléculas efectoras en la citotoxicidad mediada por monolitos. Además el TNF es responsable de la activación de la respuesta inmune y puede matar directamente células infectadas por VIH, potenciando así la replicación del VIH. También se ha propuesto un mecanismo inmunológico para explicar la disminución de células CD-4 en el SIDA (Matsuyama y col., trabajo citado). También se informa de que el sarcoma de Kaposi relacionado con SIDA se induce también por TNF-\alpha: el TNF-\alpha puede producirse por queratinocitos por estímulos fisiológicos como luz ultravioleta, que puede contribuir a la inducción de IL-6 en la piel y al desarrollo del sarcoma de Kaposi en SIDA. En pruebas in vitro, el TNF-\alpha puede dañar la mielina y los oligodendrocitos; también se ha demostrado que algunas líneas celulares derivadas de glioma son susceptibles al efecto antiproliferativo del TNF-\alpha. Esto puede conducir a la conclusión de que la disfunción del sistema nervioso central en los pacientes de SIDA es el resultado de la implicación del TNF-\alpha. Varios informes han demostrado que los niveles en suero de TNF-\alpha y IL-1 son sustancialmente elevados con el desarrollo de SIDA y ARC (complejo relacionado con SIDA) mientras que caían dentro del intervalo de valores control saludables en pruebas de suero de portadores asintomáticos del VIH. Según Matsuyama y col. (trabajo citado), el SIDA es tanto una enfermedad de TNF como lo es de VIH. Demuestra que ganar un control sobre la inducción del TNF puede conducir al establecimiento de la terapia eficaz para pacientes de SIDA.
Los siguientes descubrimientos básicos permitieron resolver los problemas descritos anteriormente y encontrar nuevos usos terapéuticos del dímero de lisozima bajo las condiciones patológicas descritas anteriormente:
1. El dímero de lisozima inhibe la síntesis de TNF,
2. El dímero de lisozima estimula la síntesis de IFN-\alpha,
3. El dímero de lisozima potencia la actividad fagocítica.
En consecuencia, era un objeto de la presente invención proporcionar el uso del dímero de lisozima para la fabricación de formulaciones farmacéuticas para el tratamiento de enfermedades asociadas con niveles excesivamente altos de TNF (factor de necrosis tumoral) como se describe anteriormente.
Otro objeto de la presente invención era proporcionar el uso del dímero de lisozima para la fabricación de composiciones farmacéuticas para la profilaxis de enfermedades asociadas con niveles excesivamente altos de TNF como se describe anteriormente.
Aún un objeto adicional de la presente invención era proporcionar el uso del dímero de lisozima para la fabricación de formulaciones farmacéuticas y productos de higiene para la terapia y prevención de enfermedades asociadas con el aumento y niveles excesivamente altos de TNF.
Según la invención, los objetos como se establecen anteriormente se pueden alcanzar por los siguientes nuevos usos de la forma dimerizada de la lisozima, y de formulaciones farmacéuticas que contienen el dímero de lisozima como ingrediente activo:
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de un medicamento para inhibir la biosíntesis del Factor de Necrosis Tumoral en animales y humanos;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de una preparación farmacéutica para el tratamiento de enfermedades asociadas con niveles excesivamente altos de Factor de Necrosis Tumoral;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de una preparación farmacéutica para la profilaxis de enfermedades asociadas con niveles excesivamente altos de Factor de Necrosis Tumoral;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de un medicamento para controlar la liberación inducida por VIH del Factor de Necrosis Tumoral en portadores asintomáticos y pacientes del complejo relacionado con SIDA;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de composiciones farmacéuticas para el tratamiento del SIDA.
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de una preparación farmacéutica para la prevención y/o tratamiento de la sepsis y el shock séptico;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de una preparación farmacéutica para la prevención y/o tratamiento de la caquexia;
- el uso del dímero de lisozima para la fabricación de una preparación farmacéutica para la prevención y/o tratamiento de la fiebre;
- inyecciones que comprenden el dímero de lisozima en una cantidad de 0,01-10 mg/ml, preferiblemente 0,1-1,0 mg/ml de una composición estéril apirogénica que comprende un disolvente aceptable fisiológicamente y un conservante aprobado farmacéuticamente;
- inyecciones como las anteriores para administración intravenosa en una dosis única o repetida de 0,02 mg/kg de peso corporal;
- tampones y apósitos antisépticos impregnados con, y pomadas o geles que comprenden dosis eficaces del dímero de lisozima para la prevención de la sepsis y del shock séptico y para el tratamiento de heridas infectadas;
- tampones vaginales impregnados con una dosis eficaz de dímero de lisozima para uso durante la menstruación.
Se usa preferiblemente el dímero de lisozima purificado aislado como una forma dimerizada de la lisozima. Para algunas aplicaciones es posible emplear composiciones que aparte del dímero de lisozima también contienen pequeñas fracciones del trímero y oligómeros superiores de la enzima.
Las inyecciones según la presente invención también se pueden administrar intramuscularmente e hipodérmicamente. En algunas aplicaciones también puede ser apropiado administrar la misma composición líquida (simultáneamente o independientemente) intrauterinamente e intraubre, o localmente, finalmente junto con otras preparaciones tópicas.
Las composiciones estériles apirogénicas preferidas que comprenden al menos un disolvente fisiológicamente aceptable y/o al menos un conservante farmacéuticamente aprobado están formadas por agua esterilizada apirogénica o solución de agua PBS como un disolvente y tiomersal como un conservante aprobado para preparaciones farmacéuticas de proteínas.
La forma dimerizada de la lisozima es obtenible en un procedimiento de polimerización controlada del monómero de la enzima seguida por purificación cuidadosa, en particular, la eliminación de la forma monomérica con los efectos secundarios tóxicos informados y de fracciones de trímeros y oligómeros superiores de la mezcla de post reacción. Cualquier procedimiento conocido de polimerización puede ser útil para obtener la forma dimérica de la enzima. Un procedimiento de fabricación que comprende las etapas de purificación se ha descrito en el documento WO 91/10731.
Pruebas pre-clínicas previas del dímero de lisozima no revelaron ningún efecto mutagénico o teratogénico, y sólo muy leves o ningún efecto de tolerancia. La toxicidad de dosis única a administración por vía oral/dérmica DL50 fue inmensurable (>2000 mg/kg), a administración intravenosa DL50 fue >1000 mg/kg.
Se probó que la nueva aplicación del dímero de lisozima descrita actualmente tenía razones sólidas en pruebas in vitro y que era eficaz en aplicacionesin vivo. Se han llevado a cabo también algunos estudios comparativos.
Se cree que el efecto inhibitorio sobre la liberación del TNF resulta tan eficaz debido al más amplio espectro de actividad del dímero de lisozima, a saber su habilidad para inducir la liberación de IFN y su efecto potenciador sobre la fagocitosis. Las dos nuevas propiedades recién mencionadas son factores importantes en los mecanismos de defensa naturales. En consecuencia, los efectos terapéuticos y profilácticos de los nuevos usos del dímero de lisozima identificados anteriormente se respaldan por su efecto fortalecedor sobre los mecanismos de defensa naturales.
La presente invención se explicará más adelante en los ejemplos en los que se hará referencia a los dibujos que acompañan ilustrando gráficamente los resultados de las pruebas de particular interés:
La Fig. 1 ilustra una supresión in vitro de la liberación de TNF en un cultivo de linfocitos estimulado subóptimamente con ConA en presencia del dímero de lisozima en diferentes diluciones.
Ejemplo 1
Para determinar la inmunoactividad del dímero de lisozima, se ha empleado un ensayo en linfocitos de sangre periférica humana con análisis FACS.
La estimulación mitogénica en linfocitos periféricos humanos es un procedimiento bien establecido para probar la reactividad de las células más importantes del sistema inmune. Para probar las influencias de sustancias terapéuticas sobre la activación y proliferación de linfocitos de donantes de sangre sanos, se añade el mitógeno en una dosis subóptima y se mide al final cuantitativamente la respuesta de linfocitos con parámetros inmunorelevantes. Los resultados se comparan con el valor control medido sin medicación.
Para estimular los linfocitos, se usó ConA en una concentración de 20 \mug/ml de medio. La concentración celular inicial fue 10^{6} células/ml. Se llevaron a cabo los cultivos de tiempo corto en un incubador de CO_{2} durante uno (receptores de IL-2 sobre linfocitos y HLA-Dr) o dos días (todos las demás pruebas). Se han medido los siguientes parámetros como criterio para la activación celular:
- neopterina (Marcador para la activación inmune)
- \beta-2-microglobulina (también un marcador de activación)
- interleucina-2 (sustancia autocrina y paracrina derivada de linfocito T-auxiliar)
- interleucina-6 (hormona de diferenciación celular)
- factor de necrosis tumoral- TNF (interleucina vasoactiva, multipotente)
- interferón-\alpha (factor de diferenciación especialmente para linfocitos B)
- timidina quinasa (enzima, aumentada en número en células de proliferación)
- linfocito receptor de interleucina-2 (molécula aceptora para la IL-2 autocrina y paracrina)
- linfocito Ki-67 (antígeno expresado en células activadas y proliferativas)
- linfocito HLA-Dr (antígeno de histocompatibilidad de clase II aumentado en número durante la reacción inmune).
Se hicieron las siguientes observaciones con respecto a los productos celulares en el sobrenadante del cultivo;
La neopterina -producida por los linfocitos T durante la respuesta inmune y en los cultivos estimulados- en los experimentos presentes no fue marcadamente elevada por el dímero de lisozima por encima del valor control en células estimuladas con ConA sin el dímero probado. Los valores de neopterina fueron ligeramente superiores con concentración aumentada del dímero probado.
\newpage
Del mismo modo, los valores de \beta-2-microglobulina en todas las concentraciones de los dímeros de lisozima fluctuaron alrededor del valor control.
Los receptores de IL-2 -siendo liberados de la superficie de los linfocitos durante el cultivo y dando información acerca del movimiento del receptor de IL-2 total- estaban en un nivel comparable con los receptores de IL-2 sobre la superficie de los linfocitos (informado a continuación) y mostraron una clara supresión a la concentración más elevada del dímero probado.
La interleucina-6 mostró una clara tendencia a valores superiores dependientes de dosis en concentraciones superiores. Esta molécula es muy importante en la hematopoyesis, la diferenciación celular y la reacción inmune. En la prueba, los tres primeros valores tuvieron que ser extrapolados, ya que el patrón más elevado era sólo 2000 pg/ml.
Los resultados relacionados con las moléculas restantes se muestran en la Tabla 1 a continuación.
TABLA 1 Influencia del dímero de lisozima sobre los linfocitos de sangre periférica humana
1
Influencia del dímero de lisozima sobre los linfocitos de sangre periférica humana
2
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A diferencia de la interleucina-6, el TNF-\alpha estaba inesperadamente presente en los sobrenadantes de los cultivos en concentraciones dramáticamente reducidas, excepto las dos últimas etapas de dilución, que resultaron ser ineficaces en la supresión de la concentración de TNF.
La timidina quinasa se mide en el citoplasma del linfocito después del congelado y descongelado del sedimento celular. La timidina quinasa se aumenta en número en células divisorias haciéndola un buen marcador para la proliferación celular. Los datos de la Tabla 1 muestran una depresión por las concentraciones de dímero de lisozima probadas más elevadas; en las otras etapas de dilución, no se puede ver una tendencia clara. El interferón-\alpha, por su parte, bajo las mismas condiciones muestra valores por encima del valor control de ConA sola a concentraciones más elevadas. Tiene lugar un aumento visible desde el segundo valor a la tercera dilución.
Marcadores de linfocitos
El HLA-Dr/CD3, siendo un marcador de histocompatibilidad, se expresa en linfocitos T activados durante la reacción inmune. Los resultados obtenidos muestran un cierto porcentaje de células T activadas en el cultivo control; con diferentes concentraciones de dímero de lisozima en los cultivos, los valores varían alrededor del valor control.
Receptores de IL-2 en linfocitos; la interleucina-2 es una citoquina producida por los linfocitos T-auxiliares después de la activación a través de la IL-1. La IL-2 es autocrina y paracrina. Los linfocitos T-auxiliares no solo producen IL-2 sino que se estimulan también para la proliferación por esta molécula. Los receptores para la IL-2 en la superficie de los linfocitos T-auxiliares se aumentan en número bajo activación. La Tabla 1 muestra que a la concentración más elevada de dímero de lisozima existe una marcada supresión de los receptores de IL-2 en los linfocitos, mientras que los valores restantes no difieren más que dentro del ancho de banda biológico. La tabla 1 también contiene datos relacionados con Ki-67/CD8 y Ki-67/CD4. La Ki-67 es una molécula de proliferación que aparece en células que experimentan mitosis. La Ki-67 es un parámetro importante para calcular las células estimuladas y en la diagnosis de tumor. En los resultados informados, se ve una leve inhibición de la proliferación celular en las células supresoras de Ki-67+ (CD8) con las dos dosis más elevadas de dímero de lisozima. En los linfocitos auxiliares (CD4) con la dosis más elevada, parece que hay un aumento sustancial en el porcentaje de células positivas. Con dosis inferiores, el porcentaje de células que expresan Ki-67/CD4 es levemente mayor que el valor control.
La supresión marcada de TNF se muestra en la Fig. 1.
Los parámetros inmunológicos enumerados anteriormente y elegidos por su importancia potencial en la respuesta inmune se analizaron con el procedimiento basado en medir la influencia de una sustancia probada sobre linfocitos periféricos humanos estimulados con ConA subóptimamente, siendo el procedimiento bien establecido, sensible y permitiendo evaluar muchos parámetros diferentes. A algunas concentraciones de dímeros de lisozima hay diferencias marcadas de los resultados de las pruebas comparados con los valores de los linfocitos estimulados con ConA solo, mientras que con respecto por ejemplo al TNF e IFn-\alpha, los efectos observados están claramente dentro del intervalo de todas las diluciones probadas.
Ejemplo 2
Se han llevado a cabo pruebas de laboratorio para determinar el efecto del dímero de lisozima sobre la actividad fagocítica de células de leche y sangre in vitro. Antes se determinó que en la prueba patrón in vitro, el dímero de lisozima no inhibe la proliferación de los microorganismos aislados de las glándulas mamarias infectadas de vacas. Como el uso clínico del dímero de lisozima administrado intrauterina y simultáneamente intravenosamente elimina eficazmente la infección de las glándulas mamarias en vacas, estaba claro que el mecanismo antibacteriano principal en las glándulas mamarias de vacas es la fagocitosis. En consecuencia, se usaron en pruebas in vitro la sangre y la leche tanto de las vacas sanas como de las infectadas intentando determinar el efecto del dímero de lisozima en la fagocitosis. Por comparación, los experimentos se llevaron a cabo con la misma concentración de sustancia probada y el mismo tiempo de incubación usando las células aisladas de vacas sanas e infectadas o incluso de una sección infectada y una sana de la glándula mamaria de la misma vaca, para eliminar las diferencias de respuesta individuales.
En las pruebas llevadas a cabo, se añadieron a la sangre o leche de las vacas sanas e infectadas tanto la forma dimérica purificada como una mezcla del dímero y pequeñas fracciones de trímeros y oligómeros superiores de lisozima en concentraciones de 25 - 0,25 \mug/ml y la mezcla se incubó a 37ºC durante 0,5-24 horas. Se determinaron el porcentaje de células fagocitantes (índice de fagocitosis según el método de Wishiewski y col.) y el porcentaje de granulocitos NBT-positivo (según Park) para cada muestra.
El dímero de lisozima potencia la actividad fagocítica de los leucocitos en las pruebas in vitro. Los efectos son dependientes de la dosis y del tiempo de incubación. Son necesarias concentraciones más elevadas de dímero de lisozima para activar los leucocitos de la leche que los leucocitos de la sangre. Concentraciones excesivamente altas del dímero reducen levemente la actividad fagocítica in vitro. Resultados seleccionados -que muestran principalmente que mientras que la mezcla de reacción de post-polimerización no contenga ninguna forma monomérica citotóxica del dímero, se obtienen resultados comparables para lisozima dimerizada altamente purificada o menos pura- se muestran en las siguientes Tablas 2 y 3 en las que un término "lisozima dímero+" se usa para indicar una composición que contiene una pequeña fracción de trímeros y oligómeros superiores de lisozima como se menciona anteriormente en la memoria descriptiva.
TABLA 2
3
TABLA 3
4
*sobre grupo de inflamación; vaca no tratada.
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Es evidente que el grado de purificación del dímero de lisozima no tiene efecto marcado sobre la actividad fagocítica observada de los leucocitos de leche. Puede parecer además que las células efectoras pueden ser granulocitos.
En los ejemplos adicionales, se informa de resultados de estudiosin vivo. Para las pruebas clínicas, se usó la formulación de 2 mg de dímero de lisozima en 10 ml de solución PBS. Se hace referencia a esta preparación como KLP-602.
Ejemplo 3
Cuando se administraba intravenosamente, se demostró que la KLP-602 estimulaba la actividad fagocítica de los granulocitos de sangre en becerros sanos y enfermos y en potros sanos así como en vacas lecheras tras la administración intraubre. El efecto se manifiesta a través de un número aumentado de neutrófilos y capacidad aumentada para absorber staphylococcus y para reducir NBT. Este fenómeno tiene lugar principalmente durante las primeras 12-24 horas tras la inyección de la preparación. El efecto de la KLP-602 en la actividad fagocítica en la ubre dependía de la dosis y la forma del medicamento y de la respuesta del animal individual.
El dímero de lisozima se usó en la terapia de enfermedades infecciosas de ganado, cerdos, caballos y perros. En dosis diferentes y a diferentes intervalos de tiempo, la preparación se administró intravenosamente, intramuscularmente, subcutáneamente, intraubre e intrauterinamente. La medicación se administró a 346 vacas, 274 becerros, 110 cerdas y cerdos, 294 cochinillos, 709 lechones, 35 potros y 107 perros. Se administró tratamiento alternativo como control. Debido a la naturaleza de los animales de prueba, ninguno se dejó sin tratamiento terapéutico por razones morales. Sin embargo, las conclusiones se podrían obtener en comparación con el cuadro clínico de las enfermedades tratadas conocidas de la bibliografía veterinaria.
Ejemplo 4
En las pruebas llevadas a cabo en becerros, se determinó el nivel en sangre de IFN y TNF para un grupo de animales sanos e infectados, siendo los últimos no tratados en las primeras 12 horas de la infección, después tratados con antibióticos y curados con dímero de lisozima en forma altamente purificada.
En el grupo tratado con dímero de lisozima, una o dos inyecciones de KLP-602 curaron sobre 90% de becerros que padecían gastroenteritis y sobre 85% de casos de bronconeumonía aguda. Fue muy característica la rápida desaparición de síntomas tales como fiebre y diarrea. El tratamiento con este medicamento no requirió suministrar fluidos adicionales a los animales. El tiempo y la tasa de recuperación fueron superiores al grupo control tratado con antibióticos.
Ejemplo 5
La KLP-602 fue más eficaz en el tratamiento de enfermedades que afectan cerdos, 100% o casi 100% de los animales se recuperaron de las siguientes enfermedades: agalactia de post-parto (síndrome MMA), disentería, piometritis, gripe y colibacilosis. La administración del medicamento en casos de enfermedad de edema y bronconeumonía dieron resultados levemente menos destacados pero todavía significativamente mejores que los obtenidos por terapias alternativas. Se pudo observar la rápida recesión de la diarrea (normalmente durante las primeras 24 horas) y la fiebre así como la reaparición de la secreción de leche de particular importancia en casos de inflamaciones de ubre post-parto e intrauterinas (salvando la vida de los cochinillos). La eficacia de la terapia de KLP-602 en comparación con tratamientos alternativos se muestra en la Tabla 4 a continuación.
Ejemplo 6
Cuando se trataron con KLP-602, 100% de los potros que padecían enteritis y 83,3% de los potros que padecían bronconeumonía se han recuperado más rápido que el grupo control con preparaciones conocidas.
Ejemplo 7
La KLP-602 se probó en el tratamiento de algunas enfermedades en perros, como foliculitis (100% de eficacia), infección de los tractos respiratorios superior e inferior e infección de los tractos gastrointestinales que se manifestaban por diarrea. En este grupo fue frecuente la parvovirosis, que se sabe que es una enfermedad prácticamente incurable. Sin embargo, se observó una tasa de recuperación de aproximadamente 75% en los casos de parvovirosis.
En las pruebas llevadas a cabo con los animales afectados con enfermedades que tenían lugar naturalmente, como se describe anteriormente, se hicieron varias observaciones importantes:
1. La terapia resultó ser eficaz y muy sencilla en el tratamiento de enfermedades que tienen una etiología y patogénesis multi-factor (tales enfermedades son frecuentes en poblaciones de animales y son difíciles de controlar especialmente en las granjas de cría donde la difusión epidémica de enfermedades es muy fácil). Tales descubrimientos prueban el efecto modulador del dímero de lisozima sobre los mecanismos de defensa naturales.
5
6
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2. La terapia resultó ser eficaz en enfermedades que implican en su curso natural la presencia de shock endotóxico u otras alteraciones como fiebre alta y duradera, que afecta el estado de un animal durante un largo periodo de tiempo después de la recuperación y así extremadamente perjudiciales para los animales como caballos (potros)- criados para carreras y otros deportes, así como los criados principalmente para la industria alimenticia, caso en el que los costes de producción son la cuestión crítica. Las recuperaciones rápidas permitirán la reducción significativa de costes para el tratamiento de tales enfermedades.
3. Los resultados observadosin vivo confirman niveles contenidos de TNF en diferentes infecciones que tienen lugar naturalmente tratadas con dímeros de lisozima y apoyan así la invención como se reivindica.
Ejemplo 8
Se estudió el efecto del dímero de lisozima sobre la actividad de los antibióticos contra varios microorganismos diferentes para seleccionar la bacteria para pruebas adicionales, para determinar las dosis de antibióticos más eficaces para los microorganismos seleccionados y para encontrar el intervalo de las concentraciones de dímero de lisozima dentro del que se observarán los efectos esperados. En los experimentos, se usaron dos lotes de dímero de lisozima purificado liofilizado, uno producido en 1991 y otro producido en 1992. En los experimentos, se usaron antibióticos accesibles en el mercado polaco, como los suministrados por Polfa, un fabricante polaco de los medicamentos, como penicilina, neomicina, eritromicina, cafalosporina (SEFRIL).
Los antibióticos que se iban a probar se suspendieron en una solución de NaCl tamponada (PBS-Biomed) o en suero bovino. Un dímero de lisozima se añadió después a la suspensión de tal forma que en las muestras probadas la concentración del dímero fue siempre 5 \mug/ml. Las concentraciones de los antibióticos que se estaban probando eran diferentes en cada prueba debido a la variada sensibilidad de los microorganismos usados.
El efecto del antibiótico solo o en combinación con un dímero de lisozima se probó en una suspensión de PBS o de suero bovino in vitro en Escherichia Coli, Salmonella enteriditis, Staphylococcus aureus y Streptococcus uberis aislados de animales enfermos. También se usaron en los experimentos cepas de laboratorio de Sarcina Lutea 9341 ATCC y Staphylococcus aureus.
Debido al carácter preliminar de las pruebas, cada antibiótico se probó contra 1, 2 ó 3 tipos diferentes de bacteria como sigue:
1. La preparación de la porción de 0,05 ml de placas A de un cultivo de caldo de 18 horas de la cepa de la bacteria que se iba a probar se añadió a una muestra de 14 ml de agar enriquecido (Biomed). La mezcla se agitó y se vertió sobre una placa de 10 mm de diámetro. Después del enfriamiento y solidificación del agar, se colocaron en el mismo cilindros estériles, y los cilindros se rellenaron con las soluciones del antibiótico que se iba a probar.
2. La preparación de las muestras de 10 mg de soluciones de antibiótico A del antibiótico que se iba a probar se disolvió inicialmente en PBS; a continuación, el volumen requerido de esta solución se añadió al volumen predeterminado de PBS o suero bovino para obtener una concentración del antibiótico tan cercana como fuera posible a la CIM (concentración inhibitoria mínima); se prepararon siempre soluciones de 3 concentraciones diferentes.
3. La preparación de 10 mg de solución de dímero de lisozima del dímero de lisozima liofilizado se disolvió inicialmente en 10 ml de PBS. Se prepararon diluciones adicionales o con PBS o con suero bovino y se añadieron a las soluciones de antibiótico preparadas antes como se describe anteriormente. Se probaron las siguientes combinaciones:
- antibiótico/PBS
- antibiótico/PBS + dímero de lisozima
- antibiótico/suero
- antibiótico/ suero + dímero de lisozima
La concentración de antibiótico fue la misma en cada cilindro; la concentración del dímero de lisozima fue 5 \mug/ml. Después de que se rellenaran los cilindros con las soluciones, las placas se mantuvieron a temperatura ambiente durante 2 horas; después, los cultivos se incubaron a 37ºC.
4. Lectura de los resultados y evaluación de la actividad:
Las placas se retiraron del calentador después de 18 horas de incubación, y se midió el diámetro de la zona de inhibición de crecimiento de la bacteria (ausencia de colonias) alrededor de los cilindros.
No se encontró diferencia en el tamaño de las zonas de inhibición de crecimiento de la bacteria alrededor de los cilindros rellenos con las suspensiones de antibiótico en PBS sin y con adición de dímero de lisozima en una concentración de 5 \mug/ml. El tamaño de la zona de inhibición, sin embargo, disminuyó alrededor de los cilindros rellenos con la suspensión de antibiótico en suero bovino, pero aumentó- alrededor de los rellenos con las suspensiones de antibiótico + dímero de lisozima en suero bovino. Las zonas eran más grandes que las vistas alrededor de los cilindros rellenos con suspensiones de PBS así como más grandes que las de alrededor de los cilindros rellenos con suspensiones de suero de antibióticos solos, libres de dímero de lisozima.
El fenómeno tuvo lugar en las pruebas con penicilina usada contra Sarcina lutea. La ampicilina mostró un sinergismo en combinación con el dímero de lisozima al inhibir el crecimiento in vitro de Escherichia coli, Salmonella enteriditis y Staphylococcus epidermis. Se advierte que hay un aumento de actividad de la eritomicina en presencia del dímero de lisozima contra Staphylococcus aureus 209 P y Streptococcus uberis así como de SEFRIL- contra Staphylococcus aureus 209 P. Escherichia coli y Salmonella enteriditis fueron resistentes a este antibiótico.
El aumento de actividad antibacteriana de los antibióticos probados se observó solo cuando se usó como solvente el suero bovino. Como norma, el aumento hizo un promedio de 50%, pero en algunos casos, la presencia del dímero de lisozima dio como resultado un aumento del 100% en la actividad de los antibióticos.
Conclusiones
El dímero de lisozima (sin ningún conservante) en concentraciones de 5 \mug/ml presenta in vitro un sinergismo con algunos antibióticos usados en CIM (concentración inhibitoria mínima) en presencia de suero bovino al inhibir el crecimiento de la bacteria. Los resultados obtenidos hasta ahora dejan claro que serán esenciales estudios adicionales.
Ejemplo 9 Sinergismo con AZT al tratar pacientes de SIDA
Ito y col. han informado recientemente de que el TNF-\alpha puede antagonizar la actividad anti-VIH del AZT (Ito, M. y col.: ''Tumor necrosis factor antagonizes inhibitory effect of azidothimidine on human immunodeficiency virus (HIV) replication in vitro; Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990, 166; 1095-1101). Los pacientes de SIDA en un estado avanzado padecen muchas infecciones ocasionales. Algunos agentes infectivos pueden inducir la elevación de TNF-\alpha, IL-6 y otras citoquinas que pueden ser o inmunosupresoras o pueden promover la replicación del VIH.
En consecuencia, el tratamiento con AZT solo no es suficientemente eficaz. Para aumentar la actividad anti-VIH del AZT, se propone por lo tanto combinar el tratamiento de AZT con la administración del dímero de lisozima para inhibir la síntesis del TNF- el factor que antagoniza una actividad anti-VIH del AZT.

Claims (8)

1. Uso de una forma dimerizada de lisozima para la fabricación de un medicamento para fortalecer los mecanismos de defensa naturales modulando dichos mecanismos de defensa naturales que comprende al menos una de las siguientes acciones: inhibición de la liberación del factor de necrosis tumoral (TNF), disminución de un nivel de TNF, potenciación de la fagocitosis, aumento de la liberación de interferón, aumento de los valores de interleucina-6, en animales o humanos.
2. Uso según la reivindicación 1, para la disminución de un nivel de TNF superior a 13,75 pg/ml.
3. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 para la fabricación de un medicamento para administrar dicha lisozima dimerizada en una dosis única o repetida de 0,3 \mug a 1 mg por 10^{6} leucocitos.
4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para aplicación profiláctica o terapéutica, preferiblemente para la prevención o tratamiento de al menos una de las siguientes enfermedades: sepsis, shock séptico, caquexia, SIDA, e infecciones relacionadas con SIDA.
5. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que dicho medicamento comprende dicha lisozima dimerizada en combinación con un antibiótico y/o AZT.
6. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho medicamento tiene la forma de una solución de inyección que comprende la lisozima dimerizada en una cantidad de 0,01-1,0 mg/ml, preferentemente 0,1-1,0 mg/ml, de una composición apirogénica estéril que comprende al menos un disolvente fisiológicamente aceptable y/o al menos un conservante aprobado farmacéuticamente.
7. Uso según la reivindicación 6, para la administración de una dosis única o repetible de 0,02 mg/kg de peso corporal.
8. Uso según la reivindicación 1, en el que dicho medicamento tiene la forma de una de las siguientes composiciones; un gel o una pomada que comprende una dosis eficaz de la forma dimerizada de lisozima, o un apósito o tampón antiséptico impregnado con una dosis eficaz de la forma dimerizada de lisozima.
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