ITBO20090012A1

ITBO20090012A1 - BIOCIDAL COMPOSITION AND ITS USE.

Info

Publication number: ITBO20090012A1
Application number: IT000012A
Authority: IT
Inventors: Vincenza Dolo
Original assignee: Vincenza Dolo
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-16
Also published as: WO2010081805A1

Description

TITOLO: COMPOSIZIONE BIOCIDA E SUO USO TITLE: BIOCIDAL COMPOSITION AND ITS USE

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un biocida formulato in modo da risultare efficace su almeno un animale infestante e ad un suo uso come componente attivo di un'esca alimentare diretta contro almeno un animale infestante. The present invention relates to a biocide formulated so as to be effective on at least one pest and for its use as an active component of a food bait directed against at least one pest.

Numerose specie animali sgradite possono popolare, occasionalmente o abitudinariamente, zone abitate o frequentate dall'uomo, con gravi rischi per la sua salute. Tali animali infestanti, quali ad esempio topi, ratti e piccioni, sono infatti spesso veicolo di malattie e parassiti trasmissibili agli esseri umani, tramite il contatto diretto con essi o con i loro prodotti organici (feci, sangue, saliva, ad esempio). Numerous unwelcome animal species can populate, occasionally or habitually, areas inhabited or frequented by man, with serious risks for his health. Such pests, such as mice, rats and pigeons, are in fact often vehicles of diseases and parasites that can be transmitted to humans, through direct contact with them or with their organic products (faeces, blood, saliva, for example).

Contro questi animali, periodicamente si rendono necessarie campagne di disinfestazione volte ad eliminare o per lo meno ridurre la loro presenza. Tra le specie che maggiormente l'uomo desidera tenere lontano da sé vi sono i roditori, come topi e ratti. Attualmente, i rodenticidi più comuni sono basati su sostanze in grado sia di interferire con il meccanismo di coagulazione del sangue, impedendo la sintesi dei fattori di coagulazione, sia di danneggiare i capillari, aumentandone la permeabilità e provocando emorragie interne. Essi vengono somministrati a topi e ratti tramite l'alimentazione, mediante esche alimentari e hanno effetto dopo un tempo molto variabile, che va dalla singola ingestione di rodenticida all'assunzione continuata per diversi giorni fino all'accumulo della dose letale, a seconda del tipo di veleno utilizzato. Sebbene efficaci, i rodenticidi basati su questo meccanismo di azione non sono specie-selettivi, ma espletano lo stesso meccanismo su qualsiasi specie animale. Ciò rappresenta un pericolo per gli animali domestici o d'affezione (cani, gatti etc.) che ingeriscano accidentalmente l'esca destinata ai roditori e, potenzialmente, anche per l'uomo. Inoltre, si suppone che il sanguinamento indotto dai rodenticidi provochi sofferenza agli animali. Against these animals, pest control campaigns are periodically necessary to eliminate or at least reduce their presence. Among the species that man most desires to keep away from himself are rodents, such as mice and rats. Currently, the most common rodenticides are based on substances capable of both interfering with the blood clotting mechanism, preventing the synthesis of clotting factors, and damaging the capillaries, increasing their permeability and causing internal bleeding. They are administered to mice and rats through food, by means of food baits and have an effect after a very variable time, ranging from the single ingestion of rodenticide to the continued intake for several days until the accumulation of the lethal dose, depending on the type. of poison used. Although effective, rodenticides based on this mechanism of action are not species-selective, but perform the same mechanism on any animal species. This represents a danger for pets or pets (dogs, cats, etc.) who accidentally ingest the bait intended for rodents and, potentially, also for humans. Furthermore, rodenticide-induced bleeding is supposed to cause animal suffering.

Infine, può esistere il rischio di "avvelenamento secondario" qualora altri animali si nutrano delle carcasse di topi o ratti avvelenati. Finally, there may be a risk of "secondary poisoning" if other animals feed on the carcasses of poisoned mice or rats.

Compito precipuo del presente trovato è pertanto quello di fornire una nuova composizione biocida in grado di ovviare agli svantaggi delle sostanze note attualmente ed utilizzate come veleni per l'eliminazione di animali infestanti. The aim of the present invention is therefore to provide a new biocidal composition capable of obviating the disadvantages of the substances currently known and used as poisons for the elimination of pests.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di fornire una composizione biocida in grado di svolgere un'efficace azione di disinfestazione selettiva nei confronti di almeno un animale infestante. Within this aim, an object of the invention is to provide a biocidal composition capable of carrying out an effective selective disinfestation action towards at least one pest animal.

Un altro scopo del trovato è quello di fornire una composizione biocida che risulti letale per uno o più animali infestanti e che al contempo sia innocua per gli altri animali che dovessero essere ad essa esposti. Another object of the invention is to provide a biocidal composition which is lethal for one or more pests and which at the same time is harmless for the other animals which may be exposed to it.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una composizione biocida selettiva nei confronti di almeno un animale infestante comprendente liposomi contenenti almeno un anticorpo speciespecifico dell'almeno un animale infestante, detto almeno un anticorpo specie-specifico essendo diretto contro una molecola biologica dell'animale infestante essenziale per lo svolgimento di una funzione vitale dell'almeno un animale infestante, detto biocida essendo somministrato per via orale. I compiti e gli scopi dell'invenzione sono raggiunti anche dall'uso della composizione biocida qui descritta come componente attivo in un'esca alimentare per la disinfestazione da almeno un animale infestante. This task, as well as these and other purposes which will appear better below, are achieved by a biocidal composition selective towards at least one pest comprising liposomes containing at least one species-specific antibody of the at least one pest, said at least one species-specific antibody being directed against a biological molecule of the pest animal essential for the performance of a vital function of the at least one pest, said biocide being administered orally. The tasks and objects of the invention are also achieved by the use of the biocidal composition described here as an active component in a food bait for the disinfestation of at least one pest animal.

Altri scopi, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata. Other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description.

Un primo aspetto dell'invenzione consiste in una composizione biocida selettiva nei confronti di almeno un animale infestante, comprendente liposomi contenenti almeno un anticorpo speciespecifico per almeno un animale infestante e diretto contro una molecola implicata in una funzione biologica vitale dell'animale. A first aspect of the invention consists of a biocidal composition selective towards at least one pest, comprising liposomes containing at least one species-specific antibody for at least one pest and directed against a molecule involved in a vital biological function of the animal.

Le immunoglobuline sono proteine del sistema immunitario, prodotte dai linfociti B, il cui ruolo biologico è quello di identificare organismi estranei, come virus, batteri e altri patogeni, legandosi a strutture proteiche o glicoproteiche ad essi appartenenti (antigeni). Le immunoglobuline sono normalmente presenti sulla superficie dei linfociti B; quando un'immunoglobulina di superficie entra in contatto con un antigene, il linfocita B così stimolato inizia a produrre rapidamente un gran numero di immunoglobuline che vengono secrete e si accumulano nel sangue e nei fluidi tissutali dove svolgono la loro funzione di difesa dai patogeni. Le immunoglobuline secrete prendono il nome di anticorpi. Immunoglobulins are proteins of the immune system, produced by B lymphocytes, whose biological role is to identify foreign organisms, such as viruses, bacteria and other pathogens, by binding to protein or glycoprotein structures belonging to them (antigens). Immunoglobulins are normally present on the surface of B lymphocytes; when a surface immunoglobulin comes into contact with an antigen, the stimulated B lymphocyte rapidly begins to produce a large number of immunoglobulins which are secreted and accumulate in the blood and tissue fluids where they carry out their defense function against pathogens. The secreted immunoglobulins are called antibodies.

La capacità delle immunoglobuline di riconoscere numerose molecole estranee all'organismo dipende da alcuni domini proteici detti domini di ipervariabilità, codificati da tratti del genoma che possono ricombinare in modo molto differente, dando origine a strutture che hanno elevata affinità per una serie di differenti antigeni. The ability of immunoglobulins to recognize numerous molecules foreign to the organism depends on some protein domains called hypervariability domains, encoded by parts of the genome that can recombine in a very different way, giving rise to structures that have high affinity for a series of different antigens.

La somministrazione in vivo di anticorpi specificamente rivolti contro una molecola target dell'organismo provoca una precipitazione anticorpale, cioè la formazione di immunocomplessi a livello del sangue e dei liquidi tissutali. Le molecole target vengono così sequestrate dagli anticorpi e non sono disponibili per lo svolgimento della loro funzione biologica. Se le molecole target degli anticorpi sono molecole essenziali per un'attività dell'organismo, tale attività può risultare compromessa dal legame con gli anticorpi a tal punto da portare l'animale alla morte. The in vivo administration of antibodies specifically directed against a target molecule of the organism causes an antibody precipitation, ie the formation of immune complexes in the blood and tissue fluids. The target molecules are thus sequestered by the antibodies and are not available for the performance of their biological function. If the target molecules of the antibodies are molecules essential for an organism activity, this activity can be compromised by the binding with the antibodies to the point of leading to death.

La specificità della composizione biocida è data dalla specificità degli anticorpi in essa contenuti. The specificity of the biocidal composition is given by the specificity of the antibodies it contains.

Oltre alla regione di ipervariabilità che riconosce gli antigeni, le immunoglobuline possiedono una regione con un elevato grado di conservazione, in termini di sequenza amminoacidica, all'interno di ciascuna specie: questa regione viene chiamata regione Fc (Fragment, crystallisable). In addition to the hypervariable region that recognizes antigens, immunoglobulins possess a region with a high degree of conservation, in terms of amino acid sequence, within each species: this region is called the Fc (Fragment, crystallisable) region.

Sulla membrana delle cellule che costituiscono la parete intestinale degli animali sono presenti recettori che riconoscono ed identificano la regione Fc delle immunoglobuline: una volta che questi recettori hanno legato le immunoglobuline, ne favoriscono l'internalizzazione all'interno delle cellule e la conseguente immissione nella circolazione sanguigna. Questo meccanismo è di fondamentale importanza per i neonati, il cui sistema immunitario immaturo non produce anticorpi, che possono così assimilare, tramite il latte, gli anticorpi prodotti dalla madre. On the membrane of the cells that make up the intestinal wall of the animals there are receptors that recognize and identify the Fc region of the immunoglobulins: once these receptors have bound the immunoglobulins, they favor their internalization inside the cells and the consequent introduction into the circulation sanguine. This mechanism is of fundamental importance for newborns, whose immature immune system does not produce antibodies, which can thus assimilate, through milk, the antibodies produced by the mother.

A causa della conservazione amminoacidica di questa regione, i recettori intestinali di una certa specie animale sono in grado di riconoscere ed internalizzare soltanto le immunoglobuline prodotte da quella medesima specie animale, che quindi presentano la regione Fc tipica della specie in questione. Questi anticorpi vengono pertanto definiti specie-specifici, poiché espletano la loro azione esclusivamente su di una specie animale, vale a dire quella con i cui recettori intestinali sono in grado di legarsi, mentre non hanno alcun effetto nei confronti di altre specie. Due to the amino acid conservation of this region, the intestinal receptors of a certain animal species are able to recognize and internalize only the immunoglobulins produced by that same animal species, which therefore have the Fc region typical of the species in question. These antibodies are therefore defined as species-specific, since they carry out their action exclusively on an animal species, that is to say the one with which intestinal receptors are able to bind, while they have no effect on other species.

In una forma di realizzazione preferita della composizione del trovato, l'almeno un anticorpo specie-specifico dell'almeno un animale infestante è caratterizzato dal fatto di avere la regione Fc riconosciuta selettivamente da parte dei recettori presenti sulla membrana delle cellule della parete intestinale dell'almeno un animale infestante. In a preferred embodiment of the composition of the invention, the at least one species-specific antibody of the at least one pest is characterized by having the Fc region selectively recognized by the receptors present on the cell membrane of the intestinal wall of the at least one pest.

La selettività in termini di riconoscimento molecolare tra la regione Fc degli anticorpi e i recettori di membrana a livello intestinale permette alla composizione biocida in oggetto di risultare efficace solamente sulla o sulle specie animali per la quale essa è stata messa a punto. In questo modo, anche qualora animali innocui o domestici ingerissero la composizione biocida, essa non avrebbe alcuna funzione dannosa sull'organismo di questi animali, in quanto gli anticorpi specie-specifici in essa contenuti non verrebbero assimilati dall'intestino di questi animali, essendo questi animali privi dei recettori specifici per il riconoscimento di anticorpi appartenenti ad una specie estranea. Questo meccanismo evita anche il rischio di "avvelenamento secondario" da parte di animali che si nutrano delle carcasse di animali morti in seguito al trattamento con la composizione biocida dell'invenzione. The selectivity in terms of molecular recognition between the Fc region of the antibodies and the membrane receptors in the intestine allows the biocidal composition in question to be effective only on the animal species or species for which it has been developed. In this way, even if harmless or domestic animals ingest the biocidal composition, it would not have any harmful function on the organism of these animals, as the species-specific antibodies contained in it would not be assimilated by the intestines of these animals, since they are animals lacking specific receptors for the recognition of antibodies belonging to a foreign species. This mechanism also avoids the risk of "secondary poisoning" by animals feeding on the carcasses of dead animals following treatment with the biocidal composition of the invention.

Gli anticorpi specie-specifici della presente composizione sono assunti dagli animali per via orale e possono raggiungere intatti il lume intestinale, dove avviene il loro assorbimento, grazie al loro inserimento all'interno di particolari strutture lipidiche, i liposomi. The species-specific antibodies of the present composition are taken by the animals orally and can reach the intestinal lumen intact, where their absorption takes place, thanks to their insertion into particular lipid structures, the liposomes.

I liposomi sono microvescicole cave di forma sferica, costituite da uno o più strati lipidici (generalmente si tratta di un doppio strato, analogo a quello di una membrana cellulare). I liposomi sono in grado di agire come veicolo per il trasporto di varie molecole (come anticorpi o farmaci) all'interno dell'organismo. Le molecole trasportate possono trovarsi all'interno della cavità del liposoma, in un ambiente acquoso (se si tratta di molecole idrosolubili) oppure inserite tra le code apolari dei lipidi (se si tratta invece di molecole non idrosolubili). Liposomes are hollow microvesicles of spherical shape, consisting of one or more lipid layers (generally it is a bilayer, similar to that of a cell membrane). Liposomes are able to act as a vehicle for the transport of various molecules (such as antibodies or drugs) within the body. The transported molecules can be inside the liposome cavity, in an aqueous environment (if it is water-soluble molecules) or inserted between the apolar tails of the lipids (if it is instead water-soluble molecules).

L'utilizzo dei liposomi come carrier per la somministrazione di farmaci o altre molecole consente a tali farmaci o molecole di superare il tratto gastrico senza subire degradazione da parte degli acidi e degli enzimi prodotti dallo stomaco, permettendo quindi che queste molecole possano essere assunte per via orale. I liposomi vengono degradati, una volta raggiunto l'intestino, da enzimi capaci di sciogliere i grassi, liberando le molecole in essi contenute, che vengono quindi assimilate a livello intestinale ed entrano velocemente nel circolo sanguigno. The use of liposomes as a carrier for the administration of drugs or other molecules allows these drugs or molecules to pass through the gastric tract without undergoing degradation by the acids and enzymes produced by the stomach, thus allowing these molecules to be taken via oral. Once they reach the intestine, liposomes are degraded by enzymes capable of dissolving fats, releasing the molecules contained in them, which are then assimilated in the intestine and quickly enter the bloodstream.

Vantaggiosamente, nella composizione secondo il trovato, gli anticorpi specie-specifici rivolti contro le molecole biologiche essenziali dell'animale o degli animali che si desidera neutralizzare vengono inseriti all'interno di liposomi e somministrati all'animale o agli animali per via orale: i liposomi garantiscono il trasporto degli anticorpi fino a livello intestinale, dove avviene l'assorbimento. Advantageously, in the composition according to the invention, the species-specific antibodies directed against the essential biological molecules of the animal or animals to be neutralized are inserted into liposomes and administered to the animal or animals orally: the liposomes guarantee the transport of antibodies to the intestine, where absorption takes place.

L'animale o gli animali infestanti che si nutrono con cibo contenente i liposomi al cui interno vi sono anticorpi specie-specifici diretti contro molecole con funzione vitale, va incontro a morte entro pochi giorni (generalmente 2 o 3). The pest animal or animals that feed on food containing liposomes inside which there are species-specific antibodies directed against molecules with vital functions, dies within a few days (generally 2 or 3).

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, la composizione biocida può comprendere una serie di diversi anticorpi speciespecifici diretti contro uno o più animali infestanti: possono essere presenti cioè anticorpi diretti contro più di un tipo di molecole target. Il biocida realizzato secondo questa forma agisce quindi danneggiando contemporaneamente più di una funzione fisiologica del o degli animali infestanti. In a preferred embodiment of the invention, the biocidal composition can comprise a series of different species-specific antibodies directed against one or more pests: that is, antibodies directed against more than one type of target molecules can be present. The biocide made according to this form therefore acts by simultaneously damaging more than one physiological function of the pest animal (s).

Un'altra applicazione preferita dell'invenzione prevede che gli anticorpi specie-specifici per almeno un animale infestante utilizzati nella composizione biocida dell'invenzione possano essere diretti contro una molecola biologica la cui funzione è indispensabile, selezionata all'interno del gruppo costituito da molecole della membrana basale glomerulare e molecole dei globuli rossi. Another preferred application of the invention provides that the species-specific antibodies for at least one pest used in the biocidal composition of the invention can be directed against a biological molecule whose function is indispensable, selected from the group consisting of molecules of the glomerular basement membrane and red blood cell molecules.

In particolare, gli anticorpi che riconoscono le molecole della membrana basale glomerulare provocano un'insufficienza renale acuta. L'insufficienza renale acuta è una sindrome clinica caratterizzata da una significativa riduzione della filtrazione glomerulare per ore o giorni e provoca una condizione di oliguria o anuria. L'insufficienza renale e le sue complicazioni (quali ad esempio ipervolemia, acidosi metabolica, iperkaliemia, uremia, diatesi emorragica) portano il tasso di mortalità al 100%. Va però sottolineato che l'evolversi della sindrome da insufficienza renale acuta è indolore. Gli anticorpi che riconoscono le proteine appartenenti ai globuli rossi causano invece un effetto emolitico, provocando la distruzione di tali cellule da parte del sistema immunitario. In particular, antibodies that recognize glomerular basement membrane molecules cause acute renal failure. Acute renal failure is a clinical syndrome characterized by a significant reduction in glomerular filtration for hours or days and causes a condition of oliguria or anuria. Renal failure and its complications (such as hypervolemia, metabolic acidosis, hyperkalaemia, uremia, haemorrhagic diathesis) bring the mortality rate to 100%. However, it should be emphasized that the development of acute renal failure syndrome is painless. On the other hand, antibodies that recognize proteins belonging to red blood cells cause a haemolytic effect, causing the immune system to destroy these cells.

In un'applicazione preferita dell'invenzione, la composizione biocida contiene anticorpi diretti contro molecole aventi funzione fisiologica fondamentale appartenenti a roditori. Preferibilmente, l'invenzione si riferisce ad una composizione biocida contenente anticorpi diretti contro molecole di fondamentale rilevanza fisiologica prodotte da topi o ratti. In a preferred application of the invention, the biocidal composition contains antibodies directed against molecules having a fundamental physiological function belonging to rodents. Preferably, the invention relates to a biocidal composition containing antibodies directed against molecules of fundamental physiological importance produced by mice or rats.

Ad esempio, è possibile utilizzare anticorpi diretti contro la membrana basale glomerulare del ratto (IgG Rat anti-MBG, per glomerulonefriti) oppure diretti contro molecole dei globuli rossi del ratto (IgG rat anti-Rat, anticorpi emolitici). Pertanto, in una forma di realizzazione preferita del presente trovato, l'animale infestante può essere un roditore, preferibilmente selezionato dal gruppo costituito da topi e ratti. For example, it is possible to use antibodies directed against the rat glomerular basement membrane (IgG Rat anti-MBG, for glomerulonephritis) or directed against rat red blood cell molecules (IgG rat anti-Rat, haemolytic antibodies). Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the infesting animal can be a rodent, preferably selected from the group consisting of mice and rats.

Nel contesto della presente invenzione gli anticorpi specie-specifici dell'animale o degli animali infestanti possono essere preparati secondo le procedure comunemente usate in campo immunologico e note al tecnico del ramo. In the context of the present invention, the species-specific antibodies of the animal or pests can be prepared according to the procedures commonly used in the immunological field and known to those skilled in the art.

Un'ulteriore applicazione dell'invenzione riguarda l'uso della composizione biocida della presente invenzione come componente attivo in un'esca alimentare per la disinfestazione da uno o più animali infestanti. A further application of the invention relates to the use of the biocidal composition of the present invention as an active component in a food bait for the disinfestation of one or more pests.

Dalla descrizione appare pertanto evidente come la composizione biocida in oggetto garantisca numerosi vantaggi rispetto ai veleni noti e attualmente utilizzati. Il principale vantaggio è rappresentato dalla sua assoluta selettività per una o più specie animali infestanti, risultando così del tutto innocua per gli animali domestici che possano entrarvi in contatto. Inoltre essa non provoca sofferenza agli animali che la ingeriscono ed è del tutto priva di un potenziale effetto di "avvelenamento secondario". From the description it is therefore evident that the biocidal composition in question guarantees numerous advantages with respect to known and currently used poisons. The main advantage is represented by its absolute selectivity for one or more pest animal species, thus being completely harmless for pets that may come into contact with it. Furthermore, it does not cause suffering to the animals that ingest it and is completely devoid of a potential "secondary poisoning" effect.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Selective biocidal composition against at least one pest comprising liposomes containing at least one species-specific antibody of the at least one pest, said at least one species-specific antibody being directed against a biological molecule of the pest essential for the performance of a function vital of the at least one pest, said biocide being administered orally.

Composition according to claim 1, wherein the at least one species-specific antibody of the at least one pest is characterized by having the Fc region selectively recognized by the receptors present on the membrane of the intestinal wall cells of the at least a pest

3. A composition according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of species-specific antibodies to the at least one pest, each of said antibodies being directed against a distinct biological molecule of the pest essential for the performance of a vital function of the pest. 'at least one pest.

Composition according to one or more of the preceding claims, wherein the biological molecule of the pest essential for the performance of a vital function is selected from the group consisting of molecules of the glomerular basement membrane and molecules of red blood cells.

5. Composition according to one or more of the preceding claims, wherein the pest animal is a rodent.

The composition according to claim 5, wherein the rodent is selected from the group consisting of mouse and rat.

7. Use of the biocide according to one or more of claims 1-6 as an active component in a food bait for disinfestation from at least one pest animal.