CH639280A5 - Verfahren zur herstellung einer vakzine gegen das trichomonas-syndrom. - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren zur Herstellung einer neuen, zur therapeutischen Behandlung des Trichomonas-Syndroms wertvollen Vakzine und die so hergestellte Vakzine.

Die Gattung Trichomonas vaginalis gehört zu den Protozoen und, nach systematischer Einteilung der Protozoen von Bedeutung in der Humanmedizin, zur Klasse der Ma-stigophora oder Flagellata. Es ist ein prinzipiell pathogener Parasit, der im weiblichen und männlichen Urogenitaltrakt gefunden wird. Die Übertragung geschieht hauptsächlich durch den Beischlaf, aber Infektionen durch Gegenstände sind auch nachgewiesen worden.

Obschon die Männer der Infektion ebenso häufig wie die Frauen ausgesetzt sind, weisen sie klinische Symptome wesentlich seltener auf; der Grossteil der Trichomonadenträger ist beschwerdefrei oder beachtet einen leichten Ausfluss-Symptom einer Urethritis - überhaupt nicht.

Für die Frau liegt die praktische Bedeutung der Infektion zuerst in der Störung der Genitalorgane durch massive eitrige Entzündungen der Scheide mit ihren oft entscheidenden Folgen für eine normale Ehe. Die Infektion bleibt im allgemeinen nicht auf die Scheide beschränkt, meistens wird die begleitende pathogene Mischflora in den oberen Genitaltrakt durch die Trichomonaden mitgeschleppt und führt zu Entzündungen der Gebärmutteranhänge (Adnexitis), mit s welchen die Gefahr einer Tubargravidität oder eines Verschlusses der Eileiter (Sterilität) einhergeht. Sowohl die chronische Infektion als auch die wiederkehrenden Rückfälle bewirken eine erhebliche Entzündung der Portio vaginalis uteri und der Zervix; Folge davon sind lokale Gewebsaltera-io tionen, welche von der rückbildungsfähigen Dysplasie bis zu Vorstufen des Gebärmutterhals-Karzinoms reichen. Das vielfaltige klinische Bild wird gesamthaft als Trichomonas-Syndrom bezeichnet.

Obschon das Präparat Metronidazol [l-(2-Hydroxy-i5 äthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol] zur Abtötung der Trichomonas vaginalis durchaus geeignet und für diese Indikation in die Therapie eingeführt worden ist, zeigt die Zahl der Erkrankungen dennoch keine Abnahme, sondern eher eine ansteigende Tendenz; je nach Ländern sollen zwischen 3,5 und 20 88% der Bevölkerung von der Infektion befallen sein, so dass man hier bereits von einer Volkskrankheit sprechen kann.

Die Ausbreitung der Infektion und die immer wieder beobachtete Reinfektion werden durch die erhöhte Promis-25 cuität kräftig gefördert. Zudem werden die Hartnäckigkeit der Infektion und eine gewisse Therapieresistenz durch den sich stets verbreitenden Dauergebrauch von ovulationshem-menden Steroiden begünstigt, da bekanntlich alle hypo-ova-riellen Zustände, d.h. ein relativer Mangel an körpereigenen 3o ovariellen Hormonen, die Epithelproliferation in der Scheide hemmen.

Es wurde nun gefunden, dass unter der Unzahl natürlich vorkommender Stämme des Lactobacterium acidophilum -auch Lactobacillus acidophilus, Milchsäurebakterien, Lac-35 tobakterien, Milchsäurelangstäbchen, Döderlein' Stäbchen oder Döderlein' Bakterien genannt - solche vorliegen, aus welchen eine zur Behandlung des Trichomonas-Syndroms wertvolle Vakzine hergestellt werden kann.

Diese Stämme sind am 17. Oktober 1977-in lyophili-40 siertem Zustand - beim «Centraalbureau voor Schimmelcul-tures», Oosterstraat 1, P.O. Box 273, in Baarn (Niederlande) unter den Bezeichnungen CBS 465 77 bis CBS 472 77 (acht einzelne Stämme) deponiert worden.

In morphologischer Hinsicht unterscheiden sich die ver-45 schiedenen Stämme u.a. nach der Grösse der gebildeten Kolonien: manche Kolonien sind sehr klein, durchsichtig und kreisförmig, andere Kolonien sind grösser und haben die Gestalt einer Rosette, deren Oberfläche zerfurcht ist. Mikroskopisch betrachtet gehören alle acht Bakterienstämme so zu den grampositiven polymorphen Bazillen, die in Form von Ketten oder Palisaden vorkommen.

Das biochemische Verhalten dieser Stämme kann durch ihr Wachstum auf verschiedenen Kohlenstoffquellen wie folgt charakterisiert werden:

Kohlenstoffquelle: Lactobacterium acidophilum, Stamm CBS-Nr.:

465.77 466.77 467.77 468.77 469.77 470.77 471.77 472.77

Arabinose

+

+

+

+

±

Cellobiose

+

—

—

—

—

—

—

—

Lactose

+

+

+

+

+

—

—

+

Maltose

+

+

+

+

+

±

+

+

Mannitol

—

+

+

+

+

+

—

—

Melibiose

+

+

+

—

+

—

+

—

Raffinose

+

+

+

—

+

—

+

—

Rhamnose

+

+

+

+

+

+

—

+

Salicin

+

+

+

+

. +

+

—

+

3

639 280

Kohlenstoffquelle:

Lactobacterium acidophilum, Stamm CBS-Nr.:

465.77

466.77

467.77

468.77

469.77

470.77

471.77

472.77

Sucrose

+

+

+

+

+

+

+

+

Trehalose

+

+

+

+

+

+

—

—

Xylose

±

-

—

—

—

±

—

—

Ribose

+

+

+

+

+

+

—

+

Stärke

±

—

—

-

—

±

-

—

Die Stämme CBS 466.77,467.77 und 469.77 zeigen dieselben biochemischen bzw. fermentativen Eigenschaften.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Vakzine besteht darin, dass man von den zuvor genannten Stämmen von Lactobacterium acidophilum einen Teil bis alle jeweils für sich allein auf einem flüssigen Nährboden unter aeroben Bedingungen züchtet, nach Abschluss der Züchtung das gebildete biologische Material abtrennt und inaktiviert und die aus den einzelnen Stämmen erhaltenen und inaktivierten Produkte in einer physiologisch verträglichen Lösung miteinander in solchen Mengen vermischt, dass daraus eine in bezug auf die Anzahl Mikroorganismen eines jeden Stammes per ml annähernd gleichwertige Vakzine entsteht.

Die erwähnten Stämme sind so ausgewählt, dass bei Durchführung des Verfahrens unter Verwendung aller acht eine allgemein wirksame Vakzine erhalten wird. Darunter versteht man eine Vakzine, welche bei jedwelcher Patientin überhaupt wirksam ist bzw. mit welcher, ungeachtet der Herkunft der Infektion, das Trichomonas-Syndrom erfolgreich behandelt werden kann. Deshalb stellt die Herstellung der Vakzine unter Verwendung der acht genannten Stämme die bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens dar. Es sollen Mikroorganismen von mindestens drei Stämmen in der Vakzine vorliegen.

Für die Züchtung der Stämme können verschiedene, in der Mikrobiologie übliche flüssige Nährböden verwendet werden. Als besonders zweckmässig hat sich ein Nährboden der folgenden Zusammensetzung erwiesen:

Tryptose-pepton 5 g

Casein-hydrolysat 8 g

Fleischextrakt 10 g

Hefe-dialysat 100 ml

K2HP04 2g

Triammoniumcitrat 2 g

Natriumacetat 5 g

Salzgemisch 5 ml

Tween 80 1 ml

Glucose 10 g

Lactose 10 g destilliertes Wasser bis auf 1000 ml

Das oben erwähnte Salzgemisch besteht aus:

MgS(V7H20 11,5 g

MnS04 • 2 H20 2,4 g

FeSC>4 • 7 H20 0,68 g destilliertes Wasser bis auf 100 ml

Das flüssige Medium wird in der Regel auf einen pH-Wert von 6,1 bis 6,8, vorzugsweise 6,5, eingestellt und während 20 Minuten im Autoklav bei einer Temperatur von 115 °C sterilisiert.

Der Nährboden wird in sterilisierte Gefässe, z.B. Erlen-meyerkolben, verteilt und der Inhalt jeden Gefasses mit einer Probe eines einzelnen Stammes angeimpft. Die Züchtung wird vorzugsweise bei etwa 37 °C, jedenfalls aber von 32 bis

45 °C, beispielsweise während 48 Stunden durchgeführt. Nach dieser Zeitspanne oder wenn sich eine für die beabsichtigte Vakzineproduktion ausreichende Menge biologisches Material gebildet hat, wird dieses unter sterilen Bedingungen i5 gesammelt und durch Zentrifugieren von dem anhaftenden Nährboden befreit; z.B. kann man während 1 Stunde bei 3000 Umdrehungen/Min. zentrifugieren.

Der aus dem biologischen Material bestehende Bodenkörper wird dann wieder in Suspension gebracht, vorzugs-20 weise in physiologischer Kochsalzlösung, und hierauf inaktiviert. Zur Inaktivierung eignet sich ganz besonders eine Behandlung mit Formaldehyd und Phenol; vorteilhaft erweisen sich eine Konzentration der Suspension von 0,3% in bezug auf Formaldehyd und von 0,5% in bezug auf Phenol und 25 eine Behandlungsdauer von 3 bis 5 Tagen. Nach der Inaktivierung wird die Suspension wiederum zentrifugiert, z. B. während 1 Stunde bei 3000 Umdrehungen/Min., um das inaktivierte Material von dem zur Inaktivierung benutzten Mittel, bzw. vom Überschuss an Formaldehyd und Phenol, 30 zu befreien.

Das aus jedem einzelnen Stamm erhaltene Material wird wiederum in Suspension gebracht, vorzugsweise in physiologischer Kochsalzlösung, und einer Prüfung auf Sterilität sowie einer Prüfung auf das Vorhandensein von noch lebens-35 fähigen Lactobakterien nach den weiter unten beschriebenen Methoden unterworfen. Wenn beide Prüfungen negativ ausfallen, d.h. wenn sich das Material zur Herstellung der Vakzine eignet, wird die bei jedem Stamm erreichte Dichte der Kultur bzw. die Anzahl Mikroorganismen per ml Kultur-40 flüssigkeit bestimmt.

Schliesslich wird das aus den einzelnen Stämmen jeweils erhaltene und inaktivierte Material in solcher Menge vermischt, dass daraus eine in bezug auf die Anzahl Mikroorganismen eines jeden Stammes per ml annähernd gieichwer-45 tige Vakzine entsteht. Die erhaltene Vakzine wird mit Vorteil mittels physiologischer Kochsalzlösung so weit verdünnt, dass sie per ml etwa 7 x 109 Mikroorganismen enthält. Ist es aus irgendeinem Grund nicht möglich, die Vermischung der einzelnen Materialien unmittelbar nach der Inak-50 tivierung vorzunehmen, sollen die entsprechenden Suspensionen inzwischen bei einer Temperatur von 4°C aufbewahrt werden.

Die Vakzine hat einen Gesamtstickstoff-Gehalt von 3,68 mg% der Trockensubstanz (Bestimmung nach Kjeldahl). Es 55 hat sich als zweckmässig erwiesen, ein Konservierungsmittel, beispielsweise Formaldehyd (Konzentration an Formaldehyd z. B. 0,25%) oder Natrium-äthylmercurithiosalicylat (Thiomersal), zuzusetzen und die Vakzine während etwa 30 Tagen bei einer Temperatur von 4 °C reifen zu lassen, bevor 60 sie in Ampullen abgefüllt wird. Vorzugsweise enthält eine Ampulle 0,5 ml der beschriebenen Vakzine. Selbstverständlich sollen auch diese letzten Massnahmen unter sterilen Bedingungen und in pyrogenfreiem Glasmaterial durchgeführt werden.

65 Auf der Vakzine sollen, bevor sie für die therapeutische Anwendung freigegeben wird, die folgenden Prüfungen durchgeführt werden:

1. Prüfung auf Sterilität (1. Sterilitätsprüfung);

639 280

2. Prüfung auf Toxizität;

3. Prüfung auf Antigen-Wirkung;

4. Prüfung auf Vorhandensein noch lebensfähiger Lac-tobakterien (2. Sterilitätsprüfung).

Dabei verfahrt man vorzugsweise nach den Vorschriften der Weltgesundheitsorganisation (Erfordernisse für biologische Substanzen, Technische Berichte der WGO Nr. 323, 1966) und der Europäischen Pharmakopoe II, 1971.

Zur Prüfung auf Sterilität wurde je 1 ml Vakzine in Reagenzgläser mit dem Thioglycolat-Nährmedium und solche mit dem Sabouraud' Bouillon gegeben, die Reagenzgläser wurden hernach während 10 Tagen bei einer Temperatur von 37 C inkubiert und eine entsprechende Reihe von gleich behandelten Reagenzgläsern wurde während derselben Zeitspanne bei einer Temperatur von 25 °C inkubiert. Es zeigte sich, dass sämtliche Reagenzgläser in den beiden Reihen steril geblieben waren.

Die Prüfung auf Toxizität erfolgte beim Meerschweinchen und bei der weissen Maus. Es wurden fünf Meerschweinchen mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 300 g je 5 ml Vakzine (d.h. lOmal mehr als die für den Menschen vorgesehene Einzeldosis) intramuskulär - 2,5 ml in jedem Hinterbein - verabreicht; nach einer Beobachtungszeit von 14 Tagen waren die fünf Tiere unverändert gesund, auch in den behandelten Beinen wurden keine Reaktionen festgestellt. Anderseits wurden zehn weissen Mäusen mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 20 g je 0,5 ml Vakzine intramuskulär in einem Hinterbein verabreicht; nach einer Beobachtungszeit von 14 Tagen waren die zehn Mäuse unverändert gesund.

Die Prüfung auf Antigen-Wirkung erfolgte zuerst in vivo beim Meerschweinchen. Von den im vorhergehenden Abschnitt erwähnten Tieren wurden drei nach 14 Tagen mit je 1 ml Vakzine intrakardial behandelt; trotz der verhältnismässig hohen Dosis wurde keine anaphylaktische Reaktion beobachtet. Sodann wurde die Vakzine auch in vitro, nach der Immunodiffusion-Methode von Ouchterlony gegenüber Proben von normalem menschlichem Serum geprüft; es wurde keine Fällung festgestellt.

Zur Prüfung auf das Vorhandensein von noch lebensfähigen Lactobakterien wurden Proben der Vakzine auf einem zur Isolierung und Identifizierung dieser Mikroorganismen geeigneten Nährboden gezüchtet. Es eignet sich dafür ein fester Nährboden der folgenden Zusammensetzung:

Wasser 800 ml

Tripcasein 16 g

Lösung 1 50 ml

Lösung 2 10 ml

Lösung 3 10 ml

Lösung 4 10 ml frische Hefe 100 g

Witte-Pepton 10 g lösliche Stärke, 0,5% (in gelöstem Zustand) 5 g

Wasser bis auf 1000 ml

Die oben genannten, jeweils wässrigen Lösungen bestehen aus:

Lösung 1: 10%ige NaCl-Lösung Lösung 2: 2%ige KCl- und 5%ige Na2C03-Lösung Lösung 3: 2%ige CaCl2- und l%ige MgCl2-Lösung Lösung 4: 2,5%ige K2HP04-Lösung.

Der erhaltenen Endlösung werden 25 g Agar-agar zugegeben, der pH-Wert wird auf 5,5 bis 6,7, vorzugsweise auf ca. 6,0 eingestellt und das Medium während 20 Minuten im Autoklav bei einer Temperatur von 115 °C sterilisiert. Hierauf wird eine Lösung von 3 g Maltose, 10 g Glucose und 10 g Lactose in 100 ml Wasser und hernach 30 ml einer

1 %igen Cysteinhydrochlorid-Lösung zugegeben; jede dieser Lösungen wird zuvor durch Sterilfiltration, z. B. durch ein Glasfilter G5, sterilisiert. Schliesslich werden diesem Medium noch 10% an defibriniertem menschlichem Blut zugesetzt. Der so hergestellte Blutagar-Nährboden wird mit Proben der Vakzine beimpft und bei einer Temperatur von 37 °C bebrütet. Zur Kontrolle werden Proben von Lacto-bakterium acidophilum unter denselben Bedingungen eingeimpft und gezüchtet.

Es konnten dabei in der Vakzine keine lebenden Mikroorganismen nachgewiesen werden, was die vollständige Inaktivierung durch die bevorzugte, Formaldehyd und Phenol verwendende Methode beweist. Die erfindungsgemäss hergestellte Vakzine gehört also zur Gruppe der Totimpfstoffe.

Die neue Vakzine ermöglicht die kurative und prophylaktische Behandlung des Trichomonas-Syndroms. Da sie ihre Wirkung gegen eine Infektion und ihre Folgeerscheinungen entfaltet, welche durch einen artfremden Mikroorganismus - Trichomonas vaginalis - verursacht werden, gehört sie zur Klasse der heterologen Vakzine.

Ob kurative oder prophylaktische Behandlung, es wird die folgende Posologie empfohlen: Verabreichung einer Dosis von 0,5 ml (d.h. etwa 3,5 x 10® Mikroorganismen) intramuskulär oder subkutan, dreimal mit einem Abstand von jeweils 2 Wochen, gefolgt von einer Rappelinjektion bestehend aus einer halben Dosis (0,25 ml) ein Jahr nach dem Beginn der Behandlung.

Von dem Erfolg der Behandlung vermag der folgende Bericht aus einer ausländischen Klinik ein Bild zu geben. 170 Frauen im Alter von 15 bis 55 Jahren, welche an dem Tri-chomonas-Syndrom litten, sind Ende 1976 und Anfang 1977 mit der Vakzine (aus den acht genannten Stämmen hergestellt) gemäss obiger Posologie behandelt worden. Bei allen für die Therapie vorgesehenen Patientinnen wurde vor Behandlungsbeginn ein gynäkologischer Status erhoben, welcher Folgendes umfasste: Spekulüm-Einstellung, bakteriologische Untersuchung und Kultur des Vaginalsekrets, Kolpo-zytologie (Pap-Smear, Papanicolau) und Kolposkopie.

Nebst der Vakzinebehandlung erhielten die Patientinnen während der ersten 10 Tage zusätzlich vaginal Metronidazol (Flagyl ®).

Die bisherigen Ergebnisse sind sehr zufriedenstellend, insbesondere bei Trichomonaden-Colpitis und -Cervitis. Von 170 Patientinnen wurden 164 geheilt und blieben bis heute, d.h. zwischen 12 und 18 Monaten, rezidiv- und reinfektionsfrei. Bei den restlichen 6 Patientinnen war dies nicht der Fall, was vielleicht darauf zurückzuführen ist, dass diese Frauen trotz korrekter Impfung zu keiner genügenden Antikörperbildung imstande waren. Ausserdem wurde festgestellt, dass diese therapieresistenten Fälle auch nach 12 Monaten Veränderungen an der Cervix in Form chronischer Cervicitis oder massiver Erythroplakie aufwiesen. Bei den erfolgreich behandelten Fällen hingegen verschwanden oder besserten sich derartige Cervixveränderungen im Laufe der Therapie. Während der klinischen Untersuchung wurden weder unerwünschte Nebenwirkungen noch toxische und allergische Reaktionen beobachtet.

Zur Kontrolle wurde in einer parallelen Untersuchung eine Gruppe von 20 Patientinnen vergleichbaren Alters und ähnlicher Symtomatologie und Indikation mit Vaginalspülungen mittels einer Mischung von Neomycinsulfat, Ny-statin und Polymyxin-B-sulfat und mit Benzalkonium-chlorid behandelt. Am Anfang waren die Ergebnisse auch hier gut, doch traten später bei 6 der 20 Frauen Rezidive im Verlauf eines Monats auf (eine Reinfektion kann nicht ausgeschlossen werden).

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

SO

55

60

65

5

Zusammenfassend lässt sich also feststellen, dass mit den konventionellen Präparaten am Anfang ähnlich günstige Effekte erzielt werden können, doch folgt bei einem Teil der Patientinnen bald eine erneute Trichomoniasis. Dagegen sind bei der Behandlung mit der neuen Vakzine kaum Rezi- 5 dive und Reinfekte zu befürchten, was auf diesem Gebiet der Medizin ein Novum darstellt. Deshalb erscheint die Behandlung mit der neuen Vakzine auch bei Rezidiven und Reinfek-ten als Mittel der Wahl.

Eine gleichzeitige Behandlung des Partners ist bei den 10 mit der Vakzine behandelten Frauen zwar erwünscht, vom

639 280

Blickpunkt der Patientin aus ist sie aber nicht unbedingt notwendig, da jene durch die Impfung immum wird.

Die therapeutische Wirkung beruht auf der Entstehung einer antibaktieriellen Immunität, wenn auch der Wirkungsmechanismus der Vakzine noch nicht vollkommen abgeklärt ist. Immerhin scheint es einerseits, dass sie zur Wiederherstellung einer ausgeglichenen bzw. normalen Vaginalflora beiträgt und anderseits, dass die durch die Vakzine hervorgerufenen Antikörper die Zerstörung von Lactobakterien und dadurch die Freisetzung von Hemmstoffen herbeiführen, welche ihrerseits Trichomonas vaginalis vernichten.

s

Claims (5)

639 280

1. Verfahren zur Herstellung einer zur therapeutischen Behandlung des Trichomonas-Syndroms geeigneten Vakzine, dadurch gekennzeichnet, dass man von den folgenden Stämmen von Lactobacterium acidophilum, mit den Bezeichnungen CBS 465.77, CBS 466.77, CBS 467.77, CBS 468.77, CBS 469.77, CBS 470.77, CBS 471.77 und CBS 472.77, einen Teil bis alle jeweils für sich allein auf einem flüssigen Nährboden unter aeroben Bedingungen züchtet, nach Abschluss der Züchtung das gebildete biologische Material abtrennt und inaktiviert und die aus den einzelnen Stämmen erhaltenen und inaktivierten Produkte in einer physiologisch verträglichen Lösung miteinander in solchen Mengen vermischt, dass daraus eine in bezug auf die Anzahl Mikroorganismen eines jeden Stammes per ml annähernd gleichwertige Vakzine entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man alle acht Stämme einsetzt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Züchtung bei einem pH-Wert um 6,5 und bei einer Temperatur um 37 °C durchgführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Inaktivierung des gebildeten biologischen Materials durch Behandlung mit Formaldehyd und Phenol, vorzugsweise in einer in bezug auf Formaldehyd 0,3%igen und in bezug auf Phenol 0,5%igen Lösung, durchführt.

5. Nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestellte Vakzine.