CZ122696A3 - The use of crf corticotropin releasing factor or analogs thereof for preparing a therapeutical preparation - Google Patents

Description

Oblast techniky o

Vynález se týká obecně způsobu léčení pacienta, trpícího chronickou zánětlivou artritidou, a konkrétně použití faktoru způsobujícího vypouštění kortikotropinu nebo jeho analogů ke snižování otoků během episodických akutních reakcí při chronických zánětlivých stavech.

Dosavadní stav techniky

Mezi onemocnění, která souží lidstvo, patří chronické zánětlivé artritidy, zahrnující revmatickou artritidu, Reitersův syndrom, ankylózní spondylitis, psoriatickou artritidu a zánětlivé onemocnění střev. Odhaduje se, že samotná revmatická artritida je každoročně ve Spojených státech příčinou asi 33000 úmrtí. Dosud neexistuje na tuto nemoc lék a její příčina je nejasná. Nemocní revmatickou artritidou periodicky zakoušejí vzplanutí nebo episodické akutní reakce, trvající asi týden až asi měsíc.

Steinman v „Autoimmune Disease, Scíentific American, str. 107-114 (září 1993), diskutuje některé možné nové přístupy k léčbě autoimunitního onemocnění, jako je revmatická artritida. V jednom z nich se navrhuje vyřazovat buňky T pomocí atrap, zapadajících do štěrbiny HLA (lidského lymfocytového antigenu). V dalším se zdá, že monoklonální protilátka, která se váže na faktor tumorové nekrózy, zvyšuje mobilitu kloubů a snižuje ztuhlost spojenou s revmatickou artritidou. Tyto možné nové přístupy však dosud nejsou terapeuticky stabilizovány z hlediska účinnosti.

Při hledání možné léčby napomáhá skutečnost, že byly vyvinuty zvířecí modely s použitím kmenů krys, náchylných k artritidě. Mezi jinými možnými abnormalitami mají krysy „Lewis, náchylné k artritidě, deficitní hypothalamickou kortikoliberinovou odpověď na různé stimuly, takže výzkumníci mohou experimentálně vyvolat zánětlivou artritidu a některá další autoimunní onemocnění. U krysího modelu Piebald-ViralGlaxo („PVG) se na rozdíl od krys kmene Lewis nezdá, že by zvířata měla defekt hypothalamo-pituitárně-adrenální („HPA) osy, ale jsou nicméně náchylná k artritidě.

Patent US 5,006.330, původci Sternberg a d., vydaný 9.4.1991, popisuje použití zvířecího modelu krys Lewis, kde experimentální zvířata rozvinula artritidu, která simuluje lidskou revmatickou artritidu, v reakci na vystavení zlomkům buněčných stěn streptokoků skupiny A. Sternberg a d. popisují použití tohoto modelu pro testování náchylnosti savců k zánětlivým onemocněním. Sternberg a d. popisují měření „CRH (hormonu uvolňujícího kortikotropin) po injekcích různých prostředků. CRH je alternativní název pro kortikoliberin (faktor způsobující vypouštění kortikotropinu, dále „CRF), což je neuropeptid o 41 aminokyselinách, který je přítomen v mozku a v periferních nervových 'zakončeních a stimuluje uvolňování ACTH z hypofyzárních buněk v mozku a z různých periferních míst, jako jsou nervová zakončení a leukocyty. Sternberg a d. rovněž popisují injekce CRH a následující měření ACTH a kortikosteronu.

Bylo popsáno, že zánětlivou reakci částečně ruší protilátky zaměřené proti CRF, což.vedlo různé výzkumníky k názoru, že CRF je prozánětlivý prostředek. Karalis a d., „Autocrine or paracrine Inflammatory Actions of Corticotropin-Releasing Hormone In Vivo, Science 254, 421423 (1991) .

Patent US 4,489.163, původci Rivier a d., vydaný 18.12.1984, popisuje krysí CRF a jeho analogy. Lidský CRF má tutéž sekvenci jako krysí CRF. V oboru je známo několik analogů CRF. Patent US 4 , 4 15.558, původci Vale Jr. a d., vydaný 15.11.1983, popisuje syntézu ovčího CRF, jeho analogy a izolaci oCRF z ovčích hypothalamických extraktů. Bylo zjištěno, že syntetický oCRF snižuje krevní tlak.

Obecně podobný peptid sauvagin byl popsán v Regulátory Peptides 2, str. 1-13 (1981). Sauvagin je peptid o 40 aminokyselinách a bylo uvedeno, že má biologický účinek při snižování krevního tlaku u savců a stimulaci sekrece ACTH a β-endorfinu.

Patent US 4,528.185, původci Lederis a d., vydaný

9.7.1985, a patent US 4,533.654, původci Lederis a d., vydaný

6.8.1985, popisují peptidy podobné krysímu a ovčímu CRF a jejich analogy štítonoše, resp.

uvádějí zjištění, ze tento urotensin kapra stimuluje ACTH a snižuje krevní tlak, Peptid příbuzný CRF, tj. urotensin štítonoše, má stejnou sekvenci aminokyselin jako kapří urotensin s tou výjimkou, že v poloze 24 je aminokyselina isoleucin a v poloze 27 je glutamová kyselina.

Ling a d., BBRC 122, str. 1218-1224 (1984), uvádějí strukturu kozího CRF, která je stejná jako u ovčího CRF. Esch a d., BBRC 122, str. 899-905 (1984), uvádějí strukturu hovězího CRF, která se od ovčího a kozího CRF liší pouze v jednom aminokyselinovém zbytku (v poloze 33 je asparagin místo šeřinu, který je v poloze 33 u kozího a ovčího CRF) . Vepřový CRF byl izolován a charakterizován Patthym a d., Proč. Nati. Acad. Sel 82, str. 8762-8766 (1985). Vepřový CRF sdílí společnou aminokyselinovou sekvenci (zbytky 1 až 39) s krysím/lidským CRF a liší se od nich pouze v poloze 40 a 41.

Zbytek 40 může tvořit buď asparagin nebo isoleucin a zbytek je fenylalaninamid.

Patent US 4,801.612, původce Wei, vydaný 31.1.1989, popisuje inhibici zánětlivé reakce (akutní) na kůži nebo sliznicích pacienta podáváním CRF nebo jeho analogů a patent US 5,137.871, původce Wei, vydaný 11.8.1992, popisuje použití CRF (nebo jeho soli nebo analogu) při ošetřování pacienta s poškozením nebo onemocněním mozku, nervového systému nebo muskulatury, kde je faktorem otok.

Podstata vynálezu

Podávání faktoru způsobujícího vypouštění kortikotropinu pacientům trpícím jednou z chronických zánětlivých artritid, jako je revmatická artritida, snižuje episodické akutní zánětlivé reakce na nemoc. Dávky CRF podle vynálezu poskytují protizánětlivé výsledky formou odezvy na dávku i při stabilizovaném onemocnění. Vynález tedy poskytuje terapeutické ošetření u těchto neremitujících chorob, které nezabírají na běžné terapie.

Terapeutické ošetření podle vynálezu by mělo být prováděno pod dohledem odborníka na zdravotní péči, obvykle lékaře, a může probíhat ve spojení s jinými léky a terapiemi. Vzhledem k tomu, že při ošetřování episodických akutních zánětlivých reakcí, které by jinak trvaly typicky týden až měsíce, je zaznamenáván protizánětlivý účinek a jiné příznivé výsledky již po několika dnech, je pacientovi v průběhu ošetření podle vynálezu poskytována účinná úleva od nepříjemných nebo dokonce zneschopňujících příznaků, i když provádění vynálezu nepředstavuje léčbu.

Je možné, že dřívější zprávy, které zjistily přítomnost CRF v kloubech savců se zánětlivou artritidou a vyvozovaly z toho, že CRF je prozánětlivý prostředek, mohly mít pravdu, protože je možné, že tento peptid může být buď prozánětlivý nebo protizánětlivý v závislosti na tom, jaké množství endogenního peptidu je produkováno, jak „zánětlivá buňka na CRF reaguje nebo kdy se CRF objeví v průběhu zánětlivé reakce. Následující popis však demonstruje, že podávání CRF může být terapeuticky účinné při inhibici episodických akutních a chronických zánětlivých reakcí formou odezvy na dávku, a vynález proto představuje terapeutický způsob ošetřování pacientů s chronickými zánětlivými artritidami, jako je revmatická artritida.

Při provádění vynálezu se používá CRF. Pod označení „CRF se zahrnují v oboru známé analogy a peptidy příbuzné CRF. Terapeutické formulace CRF mohou být upravovány pro skladování smísením CRF s požadovaným stupněm čistoty s případnými fyziologicky přijatelnými nosiči, vehikuly nebo stabilizátory, ve formě lyofilizovnaého koláče nebo vodných roztoků. Přijatelné nosiče, vehikula nebo stabilizátory jsou v dávkách a koncentracích používaných při aplikaci netoxické vůči příjemci a zahrnují pufry, jako je fosfát, citrát a další organické kyseliny, antioxidanty včetně askorbové kyseliny, nízkomolekulární (méně než asi 10 zbytků) polypeptidy, proteiny, jako je sérový albumin, želatina nebo imunoglobuliny. Další složky mohou zahrnovat glycin, glutamin, asparagin, arginin nebo lysin, monosacharidy, disacharidy a další uhlohydráty včetně glukózy, mannózy nebo dextrinů, chelatační prostředky, jako je EDTA, cukerné alkoholy, jako je mannitol nebo sorbitol, protiionty tvořící soli, jako je sodík, a/nebo neiontové surfaktanty, jako je TWEEN, PLURONICS nebo PEG.

Podávání je možno provádět jakýmkoli známým způsobem, se na intraartikulární, subkutánní, injekční, zahrnuj icím, intravenózní, intranasální, avšak neomezujícím intrathekální, orální aplikaci nebo aplikaci pomocí implantovaného zařízení. Vhodné implantáty zahrnují například gelovou pěnu, vosk nebo implantáty na bázi mikročástic. Topická aplikace výhodně zahrnuje prostředky nebo zařízení pro usnadnění dodávání do kůže, jako jsou solubilizační prostředky nebo prostředky řízeného dodávání, které jsou známy a jsou vyvíjeny v rychle se objevujících technologiích systémů dodávání do kůže.

Terapeuticky účinné dávky CRF nebo jeho analogů pro provádění vynálezu činí u lidí výhodně alespoň asi 0,01 pg/kg. Pro systemickou aplikaci (například subkutánní a intravenózní) jsou výhodnější dávky v rozmezí asi 0,1 až asi 50 pg/kg a ne j výhodně j š í asi 1 až asi 30 pg/kg. Pro místní aplikaci (například intraartikulární) je výhodná dávka v rozmezí asi 1 až asi 100 μς/kg. Aplikace dávek CRF může probíhat pomalu, například subkutánně nebo intradermálně, nebo může být prováděna injekčně přímo do postižené části těla.

Ošetřovaní pacienti budou v péči zdravotního odborníka, jako je lékař, který může sám podávat terapeutický přípravek zahrnující CRF nebo jej může předepsat pacientovi pro samostatnou aplikaci (jako jsou například předem naplněné injekční stříkačky). Systemické aplikační formy jsou zvlášť výhodné z hlediska častého několikanásobného výskytu episodických situací nebo vzplanutí choroby. Přestože se ošetření podle vynálezu, jak je dále osvětleno, ukázalo jako účinné, při přerušení ošetření účinnost také bohužel ustane. Jako u mnoha jiných různých typů terapií může být terapeutický způsob podle vynálezu kombinován s dalšími farmaky a dalšími terapeutickými přístupy k ošetřované chorobě.

V aplikaci CRF podle vynálezu je potenciálně možno pokračovat po dobu až asi tři týdnů, ale po prodlouženém příjmu se mohou vyvinout vedlejší účinky (například Cushingův syndrom). Aplikace vynálezu se tedy primárně předpokládá pro ošetřování akutních, episodických vzplanutí nemoci a k podávání CRF může být přistoupeno v době až čtyřiceti dní po objevení episodického akutního zánětu.

Přestože peptidy, jak jsou typicky syntetizovány, . jsou obvykle rozpustné ve vodě, mohou být podávány ve formě farmaceuticky přijatelných netoxických solí, jako jsou adiční soli s kyselinami. Jako příklady adičních solí s kyselinami je možno uvést hydrochlorid, hydrobromid, síran, acetát, citrát, benzoát, sukcinát, malát, askorbát, tartrát apod. Kromě toho, že CRF může být podáván v jakémkoli farmaceuticky přijatelném nosiči, může být v závislosti na požadovaném způsobu podávání formulován spolu s kapalným nosičem do liposomů, mikrokapslí, polymerů nebo přípravků na bázi vosků s kontrolovaným uvolňováním, nebo může být formulován do formy tablet, pilulek nebo kapslí.

Způsob ošetřování pacienta podle vynálezu se týká pacientů trpících jednou z chronických zánětlivých artritid. Chronické zánětlivé artritidy zde zahrnují revmatickou artritidu, Reitersův syndrom, ankylózní spondylitis, psoriatickou artritidu a zánětlivé onemocnění střev. Ošetření je vhodné zejména pro episodické akutní záněty a poskytuje protizánětlivé výsledky formou odezvy na dávku. Popsané experimenty ukazují, že bez ohledu na dobu podání (například až asi čtyřicet dní po episodickém akutním zánětu) se při provádění vynálezu snižuje zánět i u stabilizované choroby; přeruší-li se však ošetřování, bylo zjištěno, že se příznaky znovu objeví. Vynález tedy přestavuje spíše ošetřeni než léčbu.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 představuje perspektivní znázornění dvou nohou samců krys Lewis „LEW/N, u nichž byla mykobakteriálně vyvolána náchylnost k artritidě, přičemž noha 10 je kontrolní a noha 12 byla injekčně ošetřena mykobakteriemi k vyvolání artritidy.

Obr. 2 graficky znázorňuje otékání tlapky (jedna jednotka je ekvivalentní 0,001 palce) na zvířecím modelu krys, náchylných k artritidě, v závislosti na čase pro kontrolní zvířata a zvířata ošetřená podle vynálezu dvěma různými dávkami (subkutánní injekce 50 a 100 μg CRF na kg tělesné hmotnosti), přičemž měření otoku tlapky se provádí na nohách injekčně ošetřených mykobakteriemi (levé zadní).

Obr. 3 je analogický jako obr. 2, ale znázorňuje měření na nohách v příčné rovině protějších nohám ošetřeným injekcí (pravé zadní).

Obr. 4 graficky znázorňuje závislost výskytu artritidy na čase pro pravou zadní nohu z obr. 3.

Obr. 5 je analogický jako obr. 4, ale týká se druhého páru nohou (levá a pravá přední).

Obr. 6, obsahující panely A až E, je analogický jako obr. 2, ale je zde vynesena větší dávka (100 μg/kg tělesné hmotnosti), podávaná subkutánně do tlapky, injekčně ošetřené mykobakteriemi (levá zadní), podle vynálezu počínaje časy, zpožděnými až o 40 dní po vyvolání nemoci.

Obr. 7, obsahující panely A až E, je analogický jako obr. 6, ale týká se protější tlapky (pravé zadní) .

Obr. 8 graficky znázorňuje závislost výskytu artritidy podobným způsobem jako obr. 4, ale v podobném formátu jako obr. 6.

Příklady provedení vynálezu

Terapeutická účinnost byla demonstrována na krysím modelu adjuvantní artritidy, v němž byly samcům krys Lewis „LEW/N, náchylným k artritidě, do levé zadní tlapky injekčně vpraveny usmrcené mykobakterie k vyvolání artritidy.

S odkazem obecně na obr. 1 měla zvířata (tj. zvířata ošetřená solným roztokem) přibližně po šestnácti dnech od vyvolání choroby nohy znázorněné jako noha 10; krátce po vyvolání choroby však dochází u nohou 12 ošetřených mykobakteriemi (a později, jak bude popsáno, i u dalších nohou) k otoku tlapky. Otok tlapky je signálem zánětu. Jak je známo, zánět se projevuje rudnutím, otokem, teplem a bolestí jako reakcí organismu proti poranění nebo napadení. Po pěti dnech od vyvolání choroby u krys byl subkutánně dvakrát denně podáván CRF v dávce pro jedno podání buď 50 pg/kg nebo 100 μg/kg. V tomto podávání dvakrát denně se pokračovalo po dobu 20 dní. Přibližně v době 16. dne po vyvolání choroby měla zvířata ošetřovaná CRF relativně menší otok nebo zánět.

Počínaje prvním dnem podávání (tj. den 5 po injekčním vpravení usmrcených mykobakterií) byla zjišťována velikost otoku pomocí kaliperů měřením tloušťky levé zadní (s injekcí) nohy. Toto měření sloužilo jako stanovení stupně „primárního nebo akutního zánětu. Následně (obvykle po dalších asi 10 až dnech) rovněž oteče a zanítí se také pravá zadní noha. To představuje chronickou zánětlivou reakci.

Na obr. 2 jsou znázorněny údaje o otoku pro primárně zanícenou levou zadní nohu (měřeno do dne 32) pro kontrolní krysy, pro krysy, které dostávaly dvakrát denně 50 tělesné hmotnosti CRF, a pro krysy, které dostávaly dvakrát denně dávku.100 μρ/kg tělesné hmotnosti CRF. Svislá osa je označena jednotkami, z nichž jedna odpovídá 0,001 palce. Jak je z údajů na obr. 2 patrné, podávání CRF podle vynálezu poskytlo protizánětlivé výsledky, a to formou odezvy na dávku. Všechny tři grafy na obr. 2 začínají 5 dní od provokační injekce mykobakterií. Při injekčním ošetření 50 pg/kg CRF dvakrát denně byl otok oproti kontrole zmenšen. Při podávání 100 μρ/kg měly výsledky ještě větší významnost.

Na obr. 3 jsou znázorněny analogické údaje jako na obr. 2, ale měřený stupeň otoku tlapky se týká pravé zadní nohy, a představuje tedy chronickou zánětlivou reakci. Podávání CRF v dávkách bud’ 50 μς/kg nebo 100 μς/kg bylo zahájeno 5 dní po provokační injekci stejně jako na obr. 2, avšak pravá zadní noha měla nástup otoku později než levá, pro niž jsou údaje znázorněny na obr. 2. Pravá zadní noha vykazuje rovněž menší otok než levá. Pravá zadní noha však samozřejmě není přímo vyprovokována jako levá. Nicméně, jak je zřejmé, počínaje asi dnem 11 začíná pravá zadní noha otékat; v případě zvířat dostávajících CRF podle vynálezu je však zaznamenán velmi malý otok (při 50 μg/kg i 100 μg/kg tělesné hmotnosti).

Jak je znázorněno na obr. 4, byl u zvířat uvedených na obr. 3 hodnocen rozsah artritidy pomocí hodnotícího systému, v němž „0 znamená žádnou artritidu a „4 představuje těžkou artritidu. Hodnocení artritidy bylo prováděno na základě kombinace faktorů, zahrnujících procentický podíl otoku tlapky plus celkové příznaky choroby (které zahrnují otok, rudnutí a znetvoření). Údaje na obr. 4 ukazují, že obě dávky CRF (50 μς/kg i 100 byly účinné při snižování příznaků artritidy, avšak, jak se zdá, dávka 100 μς/kg vykazuje větší účinek. Pro hodnocení na obr. 4 byly použity pravé zadní nohy zvířat.

Na obr. 5 byly analogicky jako u obr. 4 hodnoceny obě přední nohy. Obr. 4 a 5 tedy představují spíše chronické než akutní stavy. Přední nohy, použité pro údaje na obr. 5, však zaznamenaly ještě opožděnější a méně výrazný nástup otoku a jiné příznaky než pravé zadní nohy podle obr. 4. Jak je patrné zejména z údajů na obr. 5, podávání CRF podle vynálezu je velmi účinné při ošetřování klinických projevů chronické zánětlivé artritidy.

V experimentech., jejichž údaje jsou shrnuty na obr. 2 až 5, bylo ošetření zahájeno 5 dní po vyvolání choroby. Byla provedena další sada experimentů, kde byla choroba vyvolána jako předtím a zvířata byla ošetřována podle vynálezu (subkutánní dávkou 100 μρ/kg dvakrát denně) po dobu 20 dní s výjimkou toho, že běh ošetření započal 5 dní, 10 dní, 15 dní, 25 dní nebo 40 dní po vyvolání choroby. Údaje z těchto experimentů jsou shrnuty na obr. 6 až 8.

Na obr. 6 zobrazují panely A až E měření, odebraná na levé zadní tlapce. V panelu A je vynesena tloušťka tlapky pro kontrolní krysy a pro krysy, které dostávaly ošetření počínaje dnem 5 po vyvolání choroby (označeno prázdnou šipkou) a konče dnem 20 (označeno plnou šipkou). Počínaje těsně po ošetření podle vynálezu 5 dní po vyvolání choroby tedy byla tloušťka tlapky značně snížena oproti kontrole a snižování tloušťky pokračovalo do přerušení ošetřování, kdy začal otok a pokračoval až asi do dne 60, kdy nebyl v podstatě žádný rozdíl mezi předem ošetřenou tlapkou a kontrolní (nikdy neošetřenou) tlapkou. Podobně panel B zobrazuje údaje pro kontrolní a zkušební krysy při zahájení ošetřování v den 10 a skončení v den 30, panel C se zahájením ošetřování v den 15 a skončením v den 35, panel D se zahájením ošetřování v den 25 a skončením v den 45 a panel E se zahájením ošetřování v den 40 a skončením v den 60. Tyto údaje demonstrují, že při ošetřování CRF se pronikavě snižuje otok tlapky i u stabilizované choroby, znázorněné na panelu E. Na panelu E na obr. 6 tedy ošetřování začalo 40 dní po vyvolání choroby, avšak ihned po zahájení ošetřování došlo u ošetřené tlapky ke snížení otoku.

Na obr. 7 jsou na panelech A až E znázorněny analogické údaje jako na obr. 6, avšak otok tlapky byl měřen na pravé zadní noze zvířete. To znamená, podobně jako na obr. 3, že protože byl stupeň otoku tlapky měřen na pravé zadní noze (přičemž místem injekce mykobakterií je levá zadní noha, která může představovat akutní vzplanutí), může pravá noha představovat chronické zánětlivé reakce. Ještě jednou řečeno, tyto údaje demonstrují, že podávání CRF podle vynálezu v případě chronických zánětlivých stavů pronikavě snižuje otok i u stabilizované choroby.

V experimentech podobných jako na obr. 6 a 7, kde však byl u zvířat hodnocen rozsah artritidy pomocí systému, popsaného pro obr. 4, působí provádění vynálezu významně proti celkovému artritickému stavu, i když snad méně, než je patrné ze snížení otoku tlapky. Na obr. 8 jsou v každém z panelů A až E uvedena ošetřovaná zvířata, kde doba zahájení ošetřování je označena prázdnými šipkami. Doba ukončení ošetřování je označena plnými šipkami.

S odkazem na panel A obr. 8 tedy 5 dní po vyprovokování tlapky levé zadní nohy zvířete usmrcenými mykobakteriemi bylo zahájeno podávání CRF podle vynálezu do pravé zadní nohy a bylo v něm pokračováno po dobu 20 dní. V průběhu ošetřování se hodnocení artritidy oproti kontrole snížilo, ale po přerušeni ošetřování opět vzrostlo. Provádění vynálezu je tedy terapeutické, nikoli profylaktické. Je však důležité uvést, že jak je znázorněno na panelu D obr. 8, zahájení ošetřování podle vynálezu až po 25 dnech choroby je stále ještě účinné.

Vynález, který zde byl popsán v souvislosti s výhodnými konkrétními provedeními, je třeba chápat tak, že popis a příklady jsou uvedeny pouze pro osvětlení a nikoli pro omezení rozsahu vynálezu, který je definován připojenými patentovými nároky.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Použití faktoru uvolňujícího kortikotropin CRF nebo jeho analogů pro přípravu terapeutického prostředku pro ošetřování chronických zánětlivých artritid.
2. 2. Použití podle nároku 1 pro přípravu terapeutického prostředku pro ošetřování revmatické artritidy.

   Použití podle nároku 1, kde CRF je ve formě soli.

   Použití podle nároku 1, kde je použit analog CRF.