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Die vorliegende Erfindung betrifft
chemische Verbindungen und Substanzen, die gegen Hepatitis C-Virus
(HCV)-Infektionen wirksam sind. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung Zusammensetzungen, die diese Verbindungen und/oder Substanzen
umfassen, Methoden zur Verhinderung von HCV-Infektionen sowie die
Verwendung der Verbindungen und/oder Substanzen für die Herstellung
von Zusammensetzungen, die zur Prophylaxe gegen und zur Behandlung
von HCV-Infektionen geeignet sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die Hepatitis C-Virus (HCV)-Infektion
ist eine wesentliche Ursache für
chronische Hepatitis, Zirrhose und hepatozelluläre Karzinome. Die WHO schätzt, dass
in etwa 3% der Weltbevölkerung,
oder 170 Millionen Personen, mit dem Hepatitis C-Virus infiziert
wurden. In den USA wird geschätzt,
dass 3,9 Millionen Amerikaner infiziert wurden (CDC-Datenblatt, September
2000). Über
80% der HCV-infizierten Individuen entwickeln chronische Hepatitis,
was mit Krankheitszuständen
verbundenen ist, die von asymptomatischen Trägerzuständen bis wiederholten Entzündungen
der Leber und schweren chronischen Lebererkrankungen reichen. Es
wird erwartet, dass über
einen Zeitraum von 20 Jahren mehr als 20% der chronischen HCV-Patienten
gefährdet sind,
chronische Zirrhose zu entwickeln, oder dass eine Entwicklung zum
hepatozellulären
Karzinom eintritt. Leberversagen aufgrund chronischer Hepatitis
C ist der häufigste
Grund für
eine Lebertransplantation. Transplantationen ausgenommen, schätzt die
CDC, dass die medizinischen und Arbeitsausfall-Kosten wegen HCV jährlich etwa
600 Millionen US-Dollar betragen. HCV wird hauptsächlich über Blut
und Blutprodukte übertragen.
Aufgrund der seit der Mitte des Jahres 1992 routinemäßig durchgeführten Untersuchungen
der Blutbestände
sind neue transfusionbedingte Fälle
extrem selten und wurden von dem Drogenkonsum mittels Injektionen
als dem höchsten
Risikofaktor für
die Infektion mit dem Virus übertroffen.
Es existiert auch eine sexuelle Übertragungsroute,
die allerdings ineffizient ist, und eine 6%ige Übertragungsrate von infizierten
Müttern
auf ihre Kinder, die im Falle einer Co-Infektion mit HIV höher ist. Zu einem bestimmten
Prozentanteil bleibt die Art der Übertragung unbekannt. Es wird
trotz eines signifikanten Rückgangs
der Eintrittshäufigkeit
in den 1990er Jahren erwartet, dass die Anzahl der Todesfälle (geschätzte jährliche
Todesfälle
zur Zeit: 8.000 bis 10.000 in den USA) und schweren Erkrankungen
aufgrund von HCV sich innerhalb der nächsten 10 bis 20 Jahre verdreifacht
[Quellen: CDC-Datenblatt (zugänglich
12/12/00); Houghton M. Hepatitis C Viruses. In BN Fields, DM Knipe,
PM Howley (Ed.) Fields Virolgy. 1996. Lippencott-Raven Pub., Philadelphia;
Rosen HR and Gretch DR, Molecular Medicine Today, Vol. 5, 393, Sept.
99; Science 285, 26, July 99: News Focus: The scientific challange
of Hepatitis C; Wong JB et al, Am. J. Public Health, 90, 1562, Oct.
2000: Estimating future hepatitis morbidity, mortality, and costs
in the United States).
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Gemäß einer Ankündigung der EASL (European
Association for the Study of the Liver) International Consensus
Conference on Hepatitis C (26.-28. Februar 1999, Paris, Frankreich)
wird eine Kombinationstherapie mit Alpha-Interferon und Ribavirin
zur Behandlung von unbehandelten Patienten empfohlen. Monotherapie
mit Interferon wurde ebenfalls durch die FDA genehmigt, die dauerhafte
Erfolgsrate (HCV RNA bleibt für mehr
als 6 Monate nach Ende der Therapie im Serum nicht nachweisbar)
beträgt
nur 15 bis 20% verglichen mit den 35 bis 45% bei der Kombinationstherapie.
Interferone (Intron A, Schering-Plough; Roferon A, Hoffmann-LaRoche;
Wellferon, Glaxo Wellcome; Infergen, Amgen) werden dreimal die Woche
subkutan injiziert, Ribavirin (Rebetol, Schering-Plough) ist eine
oral verabreichte Arznei, die zweimal am Tag gegeben wird. Die empfohlene
Behandlungsdauer beträgt
6 bis 12 Monate, in Abhängigkeit
des HCV-Genotyps. Experimentelle Formen von langsam freigesetzten
pegylierten Interferonen (Pegasys, Hoffinann-LaRoche; PEG-Intron,
Schering-Plough)
zeigten verbesserte Erfolgsraten (42 bis 82% in Kombination mit
Ribavirin) und die Anwendbarkeit (1× wöchentliche Injektion) in kürzlich durchgeführten klinischen
Studien (Hepatology 32:4, Teil 2 von 2. Oktober 2000; NEJM 343,
1673, Dezember 2000; NEJM 343, 1666, Dezember 2000). Häufig auftretende
Nebenwirkungen der Interferonen-Therapie schließen beispielsweise Müdigkeit,
Muskelschmerzen, Kopfschmerzen, Brechreiz, Fieber, Gewichtsverlust,
Reizbarkeit, Depressionen, Knochenmarks-Suppression und reversiblen
Haarausfall ein. Die häufigsten
Nebenwirkungen von Ribavirin sind Anämie, Müdigkeit und Reizbarkeit, Juckreiz,
Hautausschlag, blockierte Nasenwege, Sinusitis und Husten. Schwerwiegendere
Nebenwirkungen der Mono- und Kombinationstherapie treten in weniger
als zwei Prozent der Patienten auf (NIDDK Information: Chronic Hepatitis
C: Current Disease Management, zugänglich 09.12.99). Einige der
Kontraindikationen zu Interferon sind Psychosen oder schwere Depressionen,
Neutropenie und/oder Thrombozytopenie, Organtransplantation, ausgenommen
der Leber, simptomatische Herzerkrankung, dekompensierte Zirrhose
und unkontrollierte Anfälle.
Kontraindikationen zu Ribavirin sind Nierenversagen im Endstadium,
Anämie,
Hämoglobinopathien,
schwere Herzerkrankungen, Schwangerschaft, keine zuverlässige Methode
der Verhütung
(Consensus Aussage der EASL). Außerdem ist die Behandlung von
Hepatitis C-Virusinfektionen mit Interferon-Alpha nur bei einer
Minderheit der Individuen wirksam. Dies legt nahe, dass das Virus
verschiedene Tricks anwendet, um gegen Interferonen resistent zu
sein.
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Experimentelle Behandlungen, die
keine neue Formen von Interferon sind, sind Maxamine (Histamin-dihydrochlorid,
Maxim Pharmaceuticals), die in Phase-III-Studien mit Interferon
kombiniert werden, VX-497 (Vertex Pharmaceuticals), ein IMP-Dehydrogenase-Inhibitor,
als weniger toxischer Ribavirin-Ersatz in Phase-II und Amantadin
(Endo Labs), ein genehmigtes Arzneimittel gegen Influenza, als dritte
Komponente in einer Dreifachtherapie (Phase-II). Inhibitoren für HCV-Enzyme
wie beispielsweise Protease-Inhibitoren, RNA-Polymerase-Inhibitoren, Helicase-Inhibitoren,
sowie Rybozyme und antisense-RNAs sind in der vorklinischen Entwicklung
(Boehringer Ingelheim, Ribozyme Pharmaceuticals, Vertex Pharmaceuticals,
Schering-Plough, Hoffmann-LaRoche, Immusol, Merck etc.). Für die Prävention
oder den therapeutischen Einsatz steht kein Impfstoff zur Verfügung, aber
mehrere Unternehmen versuchen, konventionelle oder DNA-Impfstoffe
oder immunstimulierende Agenzien zu entwickeln (beispielsweise Chiron,
Merck/Vical, Epimmune, NABI, Innogenetics). Weiterhin wurden Antikörper gegen
HCV-Virion entwickelt und sind kürzlich
in klinische Versuche eingetreten (Trimera Co., Israel).
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Zusammenfassend ist die zur Verfügung stehende
Behandlung für
chronische Hepatitis C teuer, nur bei einem bestimmten Prozentanteil
der Patienten wirksam und nachteilige Nebenwirkungen sind nicht
unüblich.
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WO 02/066022 A1 beschreibt ein Verfahren
zur Behandlung von Hepatitis, umfassend das Verabreichen an ein
Subjekt, das einer solchen Behandlung bedarf, einer therapeutisch
wirksamen Menge von Retinoid wie all-trans-Retinsäure. In
besonderen Ausführungsformen
ist die Art der Hepatitis Hepatitis A, B, C, D, E, und G und die
Behandlung erfolgt mit liposomaler all-trans-Retinsäure.
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Beschreibung der Erfindung
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Kürzlich
durchgeführte
Forschungsarbeiten haben gezeigt wie Zellen miteinander kommunizieren,
um innerhalb des menschlichen Körpers
das Wachstum und die Aufrechterhaltung der Vielzahl der Gewebearten zu
koordinieren. Ein Schlüsselelement
dieses Kommunikationsnetzwerkes ist die Aussendung eines Signals von
dem Äußeren einer
Zelle zu ihrem Kern, dass eine Aktivierung oder Unterdrückung von
speziellen Genen bewirkt. Dieser Vorgang wird Signal-Transduktion
genannt.
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Signal-Transduktion auf der zellulären Ebene
bezieht sich auf die Bewegung von Signalen von außerhalb
der Zelle nach innen. Die Übertragung
der Signale kann einfach sein, wie die mit den Rezeptor-Molekülen der
Acetylcholin-Klasse zusammenhängende Übertragung:
Rezeptoren, die Kanäle
darstellen, die bei Liganden-Wechselwirkung das Passieren von Signalen
in der Form von Bewegung kleiner Ionen erlauben, entweder in die
Zelle oder aus der Zelle heraus. Diese Ionen-Bewegungen bewirken Änderungen
in dem elektrischen Potential der Zelle, das wiederum das Signals
entlang der Zelle propagiert. Komplexere Signal-Transduktion bezieht
die Kopplung von Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen mit vielen intrazellulären Ereignissen
ein. Diese Ereignisse umfassend die Phosphorylierung durch Tyrosin-Kinasen
und/oder Serin/Threonin-Kinasen. Protein-Phosphorylierungen verändern die
Enzymaktivitäten
und Proteinkonformationen. Das letztendliche Ergebnis ist eine Veränderung
in der zellulären
Aktivität
und Veränderungen
in dem Programm der Gene, die in der Ziel-Zelle exprimiert werden.
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Signal-Transduktions-Rezeptoren werden
in drei allgemeine Klassen eingeteilt:
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- 1. Rezeptoren, die in die Plasmamembran eindringen
und eine intrinsische, enzymatische Aktivität aufweisen:
Rezeptoren,
die eine intrinsische, enzymatische Aktivität aufweisen schließen solche
ein, die Tyrosin-Kinasen sind (beispielsweise PDGF, Insulin, EGF-
und FGF-Rezeptoren), Tyrosin-Phosphatasen
(beispielsweise CD45 [cluster determinat-45] Proteine von T-Zellen
und Makrophagen), Guanylat-Cyclasen (beispielsweise natriuretische
Peptid-Rezeptoren) und Serin/Threonin-Kinasen (beispielsweise Activin
und TGF-beta-Rezeptoren). Rezeptoren mit intrinsischer Tyrosin-Kinase-Aktivität können sowohl
die Autophosphorylierung als auch die Phosphorylierung anderer Substrate
bewirken.
- Weiterhin weisen mehrere Rezeptor-Familien keine intrinsische
Enzymaktivität
auf, sind aber trotzdem über direkte
Protein-Protein-Wechselwirkungen an intrazelluläre Tyrosin-Kinasen gekoppelt.
Diese Klasse Rezeptoren schließt
alle der Cytokin-Rezeptoren (beispielsweise Interleukin-2-Rezeptor)
sowie die CD4 und CD8 Zellöberflächen-Glykoproteine
der T-Zellen und den T-Zellen-Antigen Rezeptor ein.
- 2. Rezepetoren, die in der Zelle an GTP-bindende und hydrolisierende
Proteine (G-Proteine genannt) gekoppelt sind:
Rezeptoren der
Klasse, die mit G-Proteinen wechselwirken, haben alle eine Struktur,
die gekennzeichnet ist durch sieben Domainen, welche sich über eine
Membran erstrecken: Diese Rezeptoren werden „Serpentin"-Rezeptoren genannt. Beispiele aus dieser
Klasse sind die adrenergenen Rezeptoren, Odorant-Rezeptoren und
gewisse Hormon-Rezeptoren (Beispielsweise Glucagon, Angiotensin,
Vasopressin, und Bradykinin).
- 3. Rezeptoren, die intrazellülar
gefunden werden und bei Ligandenbindung zum Zellkern wandern, wo
der Ligand-Rezeptor-Komplex direkt die Gentranskription beeinflusst:
Die übergeordnete
Steroid/Thyroid-Hormon-Rezeptor-Familie (beispielsweise Glucocorticoid,
Vitamin D, Retinsäure,
und Thyroid-Hormon-Rezeptoren) ist eine Klasse von Proteinen, die
sich in dem Zellplasma aushalten und die lipophilen Steroid/Thyroid-Hormone
binden. Diese Hormone sind fähig,
frei in die hydrophobe Plasmamembran einzudringen. Nach der Bindung
des Liganden wandert der Hormon-Rezeptor-Komplex zu dem Kern und
bindet sich an spezifische DNA-Sequenzen, was zu einer Veränderung
der Transkriptionsraten des damit im Zusammenhang stehenden Gens
führt.
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Wenn die Nachricht den Kern über einen
oder mehrere der oben beschriebenen Wege erreicht, initiiert sie
die Modulation spezifischer Gene, was zu einer Produktion von RNA
und letztendlich von Proteinen, die eine spezifische biologische
Funktion erfüllen,
führt.
Eine gestörte
Aktivität
der Signal-Transduktionsmoleküle kann
zu einer Fehlfunktion der Zellen und zu Krankheitsprozessen führen. Insbesondere
ist eine Wechselwirkung des HCV mit Wirtszellen nötig, damit
sich das Virus vervielfältigten
kann.
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Die vorliegende Erfindung basiert
auf der Tatsache, dass die humane, zelluläre, gastrointestinale Proteinglutathion-Peroxidase
(P18283) als Folge der HCV-Replikation in den HCV-infizierten Wirtszellen
speziell herabreguliert ist. Der antivirale, prophylaktische und/oder
therapeutische Einsatz, der in dieser Anmeldung beschrieben wird,
konzentriert sich auf spezielle, chemische Substanzen und Verbindungen,
die dazu verwendet werden können,
die humane, zelluläre,
gastrointestinale Proteinglutathion-Peroxidase heraufzuregulieren. Diese
speziellen, chemischen Substanzen und Verbindungen sind Selen, Selensalze,
Vitamin D3 und Retinoide wie 9-cis-Retinsäure, Salze
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10 Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10 Alkylamide der
9-cis-Retinsäure,
N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR) und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
weitere Substanzen mit den oben genannten chemischen Substanzen
und Verbindungen kombiniert werden. Solche weiteren Substanzen sind
all-traps-Retinsäure,
Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder
4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure. Paraquat
ist der Trivialname für
1,1'-Dimethyl-4,4'-bipyridinium und
eine kommerziell erhältliche
Form von Paraquat ist z.B. 1,1'-Dimethyl-4,4`-bipyridiniumdichlorid.
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Um neue, pharmazeutisch wirksame
Verbindungen zu entwickeln, musste ein potenzielles Target für die medizinische
Einwirkung identifiziert werden. Das heißt, der Prozess des Auffindens
von pharmazeutisch wirksamen Verbindungen beinhaltet die Target-Identifikation. Details
für das
Auffinden von geeigneten Targets, um HCV-Infektionen zu behandeln,
sind in WO 02/084294 beschrieben.
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Target-Identifikation ist im Wesentlichen
die Identifikation einer bestimmten biologischen Komponente, nämlich eines
Proteins und seines Zusammenhangs mit bestimmten Krankheitszuständen und
Regulierungssystemen. Ein Protein, das bei einer Suche nach einer
pharmazeutisch wirksamen, chemischen Verbindung (Medikament) identifiziert
wird, wird Target genannt. Dieses Target ist in die Regulierung
oder Kontrolle von biologischen Systemen eingebunden, und in seine
Wirkung kann mittels eines Medikaments eingegriffen werden.
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Der Begriff „Krankheit" wird hier so verwendet, dass damit
ein erworbener Zustand oder genetischer Zustand beschrieben wird.
Eine Krankheit kann das normale biologische Systeme des Körpers verändern, wodurch
ein Überschuß oder Unterschuß an einer
chemischen Verbindungen hervorgerufen wird (chemisches Ungleichgewicht).
Die Regulierungssysteme für
diese chemischen Verbindungen beinhalten die Verwendung bestimmter
Proteine durch den Körper,
um Ungleichgewichte zu detektieren und den Körper zu veranlassen, neutralisierende
Verbindungen herzustellen, in einem Versuch das chemische Gleichgewicht
wiederherzustellen.
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Der Begriff „Körper" wird hier so verwendet, dass damit
jedes biologische System, beispielsweise Mensch, Tier, Zellen oder
Zellkultur, beschrieben wird.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren bereitzustellen,
die zur Prophylaxe und/oder Behandlung von Hepatitis C-Virusinfektionen
wirksam sind, die aber nicht die oben beschriebenen, negativen Nebenwirkungen
aufweisen oder zumindest nicht in dem Maße, wie sie für bekannte
Produkte und Methoden berichtet wurden. Die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wird durch die Lehre der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere
vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen,
der Beschreibung und den Beispielen der vorliegenden Anmeldung.
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Detailierte
Beschreibung der Erfindung
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Es wurde vormals bereits gezeigt,
dass die humane, zelluläre,
gastrointestinale Proteinglutathion-Peroxidase im Körper aufgrund
einer HCV-Infektion speziell herabreguliert ist. Diese humane, zelluläre, gastrointestinale
Proteinglutathion-Peroxidase wurde als diagnostisches und therapeutisches
Target zur Behandlung von HCV-Infektionen identifiziert.
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Glutathion-Peroxidase:
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Bisher wurden in Säugetieren
vier unterschiedliche Spezies der Glutathion-Peroxidase identifiziert, das
klassische, zelluläre
Enzym, das Phospholipid-Hydroperoxidmetabolisierende Enzym, das
Gastrointestinaltrakt-Enzym und das extrazelluläre Plasma-Enzym. Deren Primärstrukturen sind nur wenig
miteinander verwandt. Es wurde gezeigt, dass sie durch unterschiedliche
Gene codiert werden und unterschiedliche enzymatische Eigenschaften
aufweisen. Aufgrund der geringen Menge von reduziertem Glutathion
im menschlichen Plasma und der geringen Reaktivität dieses
Enzyms, ist die physiologische Rolle des humanen Plasma-Enzyms weiterhin
unklar.
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Die humane, zelluläre, gastrointestinale
Proteinglutathion-Peroxidase (GI-GPx) ist auch als Glutathion-Peroxidase-verbundenes
Protein 2 (GPRP) oder Glutathion-Hydrogenperoxid-Oxidoreduktase bekannt. Ihr wurde die
Hinterlegungsnummer P 18283 und die EC-Nummer 1.11.1.9. zugeordnet.
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Die humane, zelluläre, gastrointestinale
Proteinglutathion-Peroxidase (GI-GPx) katalysiert die Reduktion
verschiedener organischer Hydroperoxide sowie Hydrogenperoxid mit
Glutathion (GSH) als Wasserstoff Donor (2 GSH + H2O2 → GS-GS
+ 2 H2O). Sie hat ein Molekulargewicht von
84.000 und 4 Untereinheiten per Mol Enzym. Das Enzym ist nützlich zur
enzymatischen Bestimmung von Lipid-Hydroperoxid.
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GI-GPx gehört der Familie der Selenoproteine
an und spielt in den Abwehrmechanismen von Säugetieren, Vögeln und
Fischen gegen oxidative Schädigung
eine große
Rolle, indem es die Reduktion verschiedener Hydroperoxide unter
Verwendung von Gluthadion als reduzierendem Substrat katalysiert.
Es wurde vorgeschlagen, dass dieses Enzym in den meisten Fällen als
ein Mechanismus zum Schutz des zellulären Membransystems gegen peroxidative
Schädigung
wirkt und dass Selen ein essentielles Spurenelement ist, das eine
große
Rolle in dieser vorgeschlagenen Funktion des Enzyms spielen könnte. Es
ist bekannt, dass sowohl Vitamin E als auch Se als Antioxidantien
auch in einem herkömmlichen
Mechanismus des oxidativen Stresses als grundliegender Ursache von
genetischen Veränderungen
wirken.
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Selen wirkt in Säugetier-Systemen vorrangig
in der Form von Selenoproteinen. Selenoproteine enthalten Selen
als Selenocyctein und führen
eine Vielzahl von physiologischen Funktionen aus. Siebzehn Selenoproteine
wurden identifiziert: Zelluläre
oder klassische Glutathion-Peroxidase, Plasma-(oder extrazelluläre) Glutathion-Peroxidase,
Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathion-Peroxidase, gastrointestinale
Glutathion-Peroxidase, Selenoprotein P, Iodthyronin-Deiodinase vom
Typ 1, 2 und 3, Selenoprotein W, Thioredoxin-Reduktase und Selenophospat-Synthetase.
Von diesen sind die zelluläre
und Plasma- Glutathione-Peroxidase
die funktionalen Parameter zur Bestimmung des Selen-Status (D.H.
Holben, A.M. Smith, J. Am. Diet. Assoc. 1999, 99, 836-843).
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Neben Vitamin E (DL-α-Tocopherol),
Vitamin C (L-Ascorbinsäure),
Co-Enzym Q10, Zink und Selen gibt es viele weitere Antioxidantien,
die zur Verhinderung und /oder Behandlung von HCV-Infektionen durch
zumindest teilweise Kompensation der Herabregulierung von GI-GPx angewendet werden
können,
beispielsweise N-Acetyl-L-Cyctein, N-Acetyl-S-farnesyl-L-Cystein, Bilirubin,
Kaffeinsäure,
CAPE, Catechin, Ceruloplasmin, Coelenterazin, Kupfer-Düsopropylsalicylate, Deferoxaminmesylat,
R-(-)-Deprenyl, DMNQ, DTPA-Dianhydrid, Ebselen, Ellagsäure, (-)-Epigallocatechin,
L-Ergothioneine, EUK-8, Ferritin, Glutahion, Glutathionmonoethylester, α-Liponsäure, Luteolin,
Manoalid, MCI-186, MnTBAP, MnTMPyP, Morinhydrat, NCO-700, NDGA,
p-Nitroblau, Propylgallat, Resveratrol, Rutin, Silymarin, L-Stepholidin,
Taxifolin, Tetrandrin, Tocopherolacetat, Tocotrienol, Trolox®,
U-74389G, U-83836E
und Harnsäure
(alle erhältlich
von Calbiochem, San Diego, CA, U.S.A.).
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Weitere Antioxidantien können ausgewählt werden
aus der Gruppe der Carbonsäuren,
wie beispielsweise Zitronensäure,
und Phenolverbindungen, wie beispielsweise BHA (butyliertes Hydroxyanisol),
BHT (butyliertes Hydroxytoluol), Propylgallat, TBHQ (tert.-butyl
Hydrochinon), Tocopherole, Lecithin, Gummis und Guajakharz, THBP
(Trihydroxybutyrophenon), Thiodipropionsäure und Dilaurylthiodipropionat
und Glycine.
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Oxidative Schädigung wird im Wesentlichen
durch freie Radikale, vorzugsweise reaktive Sauerstoff-Zwischenprodukte,
verursacht, die bei der normalen ,zellulären Respiration oder dem oxidativen
Bersten entstehen, wenn phagozytische Zellen bakterien- oder virusinfizierte
Zellen zerstören.
Um mit der andauernden Erzeugung von potentiell schädigenden
Sauerstoffradikalen fertig zu werden, haben eukariotische Organismen
eine Vielzahl von Schutzmechanismen entwickelt. Diese umfassen die
oben genannten Antioxidantien, die als freie Radikalfänger wirken
können
und die mit GI-GPx wechselwirken können und/oder welche die Expression
und/oder Produktion von GI-GPx aktivieren, stimulieren und/oder
erhöhen
können.
Dieser vorteilhafte Effekt der Radikale auf die Menge an GI-GPx,
die in den Zellen generiert wird, konkurriert mit der HCV-induzierten
Herabregulierung des GI-GPx und unterstützt die Zellen in ihren Kampf
gegen die Hepatitis C-Viren.
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HCV-Infektions-Studien:
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Die einzigen zuverlässigen experimentellen
HCV-Infektionsstudien wurden an Schimpansen durchgeführt. Bisher
steht kein einfaches Zellkultur-Infektionssystem für HCV zur
Verfügung.
Obwohl eine Anzahl von Berichten publiziert wurde, die Versuche
zur in-vitro Vermehrung von HCV in primären Zellen und Zelllinien beschreiben,
bleiben Fragen bezüglich
der Reproduzierbarkeit, dem niedrigen Expressionsniveau und zuverlässig kontrollierten
Nachweismethoden offen (besprochen in : J. Gen Virol. 81, 1631;
Antiviral Chemistry and Chemotherapy 10, 99). Daher wurde das von
Bartenschlager und Mitarbeitern (Lohmann et al, Replication of subgenomic
Hepatitis C-virus RNAs in a hepatoma cell line. Science 285, 110.
1999) beschriebene Replikationssystem für die vorliegend offenbarten
Studien verwendet. Dieses Replikationssystem reproduziert einen entscheidenden
Teil des HCV-Replikationszykluses, der als System zur Simulation
von HCV-Infektionen verwendet wird. Bartenschlagers Gruppe stellte
bicistronische, rekombinante RNA her, so genannte „Replikons", welche das Neomycin-Phosphotransferase(NPT)-Gen
sowie eine Version des HCV Genoms tragen, in dem die Sequenzen für die strukturellen
HCV-Proteine entfernt waren. Nach der Transfektion der subgenomischen HCV-RNA-Moleküle in die
humane Hepatoma-Zelllinie HuH-7 wurden Zellen, welche die effiziente,
RNA-abhängige
RNA-Replikation
der HCV-Replikons unterstützen,
auf Grundlage der Co-Amplifikation des NPT-Genes und der resultierenden Resistenz
gegenüber
dem Antibiotikum G-418 ausgesucht. Der Einbau von codierender Information
in das zelluläre
Genom war ein Ausschlusskriterium für funktionale Replikons. Es
wurden mehrere Linien aus G-418-resistenten Klonen erstellt mit
autonom replizierenden, mittels Northern Blotting nachweisbaren
HCV-RNAs erstellt. Minus-Strang-RNA-Replikationszwischenstufen wurden
mittels Northern Blotting oder metabolischer, radioaktiver Markierung
nachgewiesen, und die Produktion von nichtstrukturellen HCV-Proteinen
wurde durch Immun-Präzipitation
nach metabolischer, radioaktiver Markierung oder mittels Western
Blotting gezeigt.
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Mögliche
Einflüsse
und/oder Abhängigkeiten
RNA-abhängiger
RNA-Replikation der HCVs und nicht-struktureller Proteine auf die
Wirtszellen-Transkription sind der Analyse mit den Clontech cDNA-Arrays, die
in den hier beschriebenen Verfahren verwendet werden, zugänglich.
HuH-pcDNA3-Zellen sind HuH7-Zellen, die durch Integration eines
NPT-Gen tragenden Plasmids (pcDNA3, Invitrogen) gegenüber G-418
resistent sind, und dienen als negative Kontrolle. Drei Replikon-Linien
wurden auf Veränderungen
in den zellulären
Expressionsmustern, verglichen mit den Kontrolllinien, untersucht:
- – HuH-9-13:
Zelllinie mit persistierenden Replikon I377/NS3-3'/wt, beschrieben
in Science 1999, 285, 110-113.
- – HuH-5-15:
Zelllinie mit persistenden Replikon I389/NS3-3'/wt, beschrieben in Science 1999, 285,
110-113.
- – HuH-11-7:
Zelllinie mit persistierenden Replikon I377/NS2-3'/wt, beschrieben
in Science 1999, 285, 110-113.
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Diese HCV-Replikon-Zellen dienen
als ein System zur Simulation von HCV-infizierten Zellsystemen, insbesondere
zur Simulation von HCV-infizierten Säugetieren, einschließlich Menschen.
Beeinflussung der zellulären
Signalvorgänge
durch HCV wird durch die differentielle Genexpression im Vergleich
zur zellulären Signalisierung
in Kontollzellen wiedergegeben. Die Ergebnisse dieser Signal-Transduktion-Mikroarray-Analyse
zeigte eine signifikante Herabregulierung von GI-GPx. Radioaktiv
markierte komplexe cDNA-Proben von HCV-Replikon-Zellen HuH-9-13,
HuH-5-15 und HuH-11-7 wurden zu cDNA-Arrays hybridisiert und mit
Hybridisierungen mit cDNA-Proben aus HuH-pcDNA-Kontrollzellen, die
keine HCV-Replikons enthielten, verglichen.
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Auf Basis der vorliegend berichteten, überraschenden
Ergebnisse betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung spezielle
chemische Substanzen und Verbindungen, die zur Prophylaxe und/oder
Behandlung von Hepatitis C-Virusinfektionen geeignet sind. Insbesondere
umfassen diese speziellen Substanzen und Verbindungen Selen, Selensalze,
Vitamin D3 und Retinoide, wie 9-cis-Retinsäure, Salze
der 9-cis-Retinsäure, C1-C10-Alkylester der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure,
N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid (4-HPR)
und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437; AHPN).
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Die oben genannten chemischen Substanzen
und Verbindungen können
mit weiteren Verbindungen wie all-trans-Retinsäure, Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder
4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure kombiniert
werden.
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Weiterhin offenbart die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Hepatitis C-Virusinfektionen
in einem Indivduum, umfassend den Schritt der Verabreichung einer pharmazeutisch
wirksamen Menge zumindest einer der speziellen, oben genannten Verbindungen
und Substanzen, die in den Zellen zumindest teilweise die Aktivität von GI-GPx heraufregulieren
oder die zumindest teilweise die Produktion von GI-GPx heraufregulieren.
Zu den speziellen chemischen Verbindungen und Substanzen können die
weiteren Verbindungen wie Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder
4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure zugegeben
werden.
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Ein ähnlicher Aspekt der vorliegenden
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prophylaxe gegen eine und/oder
Behandlung einer HCV-Infektion und/oder mit HCV-Infektionen verbundenen
Krankheiten in Zellen oder Zellkulturen, umfassend den Schritt der
Zugabe einer pharmazeutisch wirksamen Menge zumindest einer der
speziellen, oben genannten Verbindungen und Substanzen, die zumindest
teilweise die Aktivität
von GI-GPx heraufregulieren oder die zumindest teilweise die Produktion
von GI-GPx heraufregulieren.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Regulierung der
Produktion von Hepatitis C-Virus in einem Individuum oder in Zellen
oder Zellkulturen, umfassend den Schritt der Verabreichung einer
pharmazeutisch wirksamen Menge zumindest einer der speziellen, oben
genannten Verbindungen oder Substanzen, die in den Zellen zumindest
teilweise die Aktivität
von GI-GPx heraufregulieren oder die zumindest teilweise die Produktion
von GI-GPx heraufregulieren.
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Zusätzlich zu den oben genannten
Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch Verfahren zur
Verhinderung und/oder Behandlung einer Hepatitis C-Virusinfektion
und/oder Krankheiten, die mit einer HCV-Infektion in Verbindung
stehen, in einem Individuum, umfassend den Schritt der Verabreichung
einer pharmazeutisch wirksamen Menge zumindest einer der speziellen,
oben genannten Verbindungen oder Substanzen, die in dem Individuum
zumindest teilweise GI-GPx aktiviert oder welche die Produktion
von GI-GPx aktiviert oder stimuliert.
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Ein anderer erfinderischer Aspekt
betrifft ein Verfahren zur Verhinderung und/oder Behandlung von Hepatitis
C-Virusinfektionen und/oder Krankheiten, die mit HCV-Infektionen in Verbindung
stehen, in Zellen oder Zellkulturen, umfassend den Schritt der Verabreichung
einer pharmazeutisch wirksamen Menge zumindest einer der speziellen,
oben genannten Verbindungen oder Substanzen, die zumindest teilweise
die Aktivität
von GI-GPx aktivieren oder welche die Produktion von GI-GPx aktivieren
oder stimulieren.
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Der Begriff „in Verbindung stehenden Krankheiten" bezieht sich beispielsweise
auf opportunistische Infektionen, Leberzirrhose, Leberkrebs, hepatozelluläres Karzinom
oder jede andere Krankheit, die zusammen mit einer HCV-Infektion
auftreten kann.
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Die Funktion des GI-GPx besteht darin,
dass es Peroxide in Zellen entgiftet und die Zelle vor oxidativer Schädigung schützt. Werden
HCV-infizierte Zellen oxidativen Stressbedingungen ausgesetzt, vorzugsweise ausgelöst durch
Paraquat oder aus Peroxiden generierten Peroxiden, führt dies
im Vergleich zu nicht infizierten Zellen zu einer herabgesetzten
Widerstandsfähigkeit
der HCV-infizierten Zellen gegenüber
der Toxizität
von Radikalen. Somit erlaubt die Erzeugung von künstlichen, oxidativen Stressbedingungen
die selektive Abtötung von
HCV-infizierten Zellen.
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Beispiele für geeignete radikalbildende
Verbindungen (Radikalintiatoren) sind Bipyridyle wie Paraquat, 2,2'-Bipyridyl- und 4,4'-Bipyridylderivate,
bis-6-(2,2'-Bipyridyl)-Pyrimidine,
Tris(2,2-Bipyridyl)-Ruthenium, Peroxide wie Dibenzoylperoxid, Diacetylperoxid,
Wasserstoffperoxid, Di-tert.-butylperoxid oder Diazaverbindungen wie
Diazaisobutyronitril.
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Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Endung betrifft eine neue therapeutische Zusammensetzung, die zur
Prophylaxe und/oder Behandlung eines an einer Hepatitis C Virus(HCV)-Infektion
und/oder zumindest an einer mit einer HCV-Infektion assoziierten
Krankheit leidenden Individuums geeignet ist, wobei die Zusammensetzung
zumindest eine der speziellen chemischen Substanzen und Verbindung
ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Selen, Selensalzen, Vitamin
D3 und Retinoiden, wie 9-cis-Retinsäure, Salze
der 9-cis-Retinsäure, C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure,
Salze der C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure,
N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR) und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN) umfasst. Ein bevorzugtes Selensalz ist Natriumselenit. Darüber hinaus
kann die Zusammensetzung gemäß einem
weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine gewisse
Menge an all-trans-Retinsäure,
Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder 4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure umfassen.
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Weitere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden durch Verfahren zur Regulierung der Produktion
von Hepatitis C-Virus in einem Individuum oder in Zellen oder Zellkulturen
dargestellt, umfassend den Schritt der Verabreichung an ein Individuum
oder Zugabe zu den Zellen einer pharmazeutisch wirksamen Menge zumindest
einer der speziellen chemischen Substanzen und Verbindung ausgesucht
aus der Gruppe bestehend aus Selen, Selensalzen, Vitamin D3, und Retinoide, wie 9-cis-Retinsäure, Salze
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylester der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure,
N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid (4-HPR),
und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437; AHPN), wobei die
Substanz oder Verbindung zumindest teilweise die Aktivität der humanen,
zellulären,
gastrointestinalen Proteinglutathion-Peroxidase aktiviert oder steigert oder
wobei das Agens zumindest teilweise die Produktion der humanen,
zellulären,
gastrointestinalen Proteinglutathion-Peroxidase aktiviert oder stimuliert.
Die oben genannten chemischen Substanzen und Verbindungen können mit
weiteren Verbindungen wie all-trans-Retinsäure, Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder 4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure kombiniert
werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung betrifft neue therapeutische Zusammensetzungen, die zur
Verwendung in den Verfahren zur Prophylaxe und/oder Behandlung eines
an Hepatitis C Virus und/oder einer damit in Verbindung stehenden
Krankheit leidenden Individuums geeignet sind. Diese Zusammensetzungen
umfassen zumindest eine der speziellen chemischen Substanzen und
Verbindung ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Selen, Selensalzen,
Vitamin D3, und Retinoide, wie 9-cis-Retinsäure, Salze
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
Salze der C1-C10-Alkylester der 9-cis-Retinsäure, C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure,
Salze der C1-C10-Alkylamide der 9-cis-Retinsäure, N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR), und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN), die befähigt
sind, die Aktivität
von GI-GPx zu steigern oder die Produktion und/oder Expression von GI-GPx
zu aktivieren oder stimulieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung, enthalten die neuen therapeutischen Zusammensetzungen
von 0,01 bis 0,15 Gew.-%, insbesondere von 0,02 bis 0,05 Gew.-%,
der speziellen chemischen Substanzen und Verbindungen oder „Agens/Agenzien". Die oben genannten
chemischen Substanzen und Verbindungen können mit weiteren Verbindungen
wie all-trans-Retinsäure,
Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder
4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure kombiniert
werden.
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Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
können
weiterhin pharmazeutisch geeignete Träger, Arzneimittelträger und/oder
Verdünnungsmittel
umfassen.
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In dem Fall, dass die pharmazeutische
Zusammensetzung für
die orale Anwendung ist, wird das therapeutische Agens (oder die
therapeutischen Agenzien) in der Form von Tabletten oder Kapseln
verabreicht. Solche Tabletten oder Kapseln können von 1 bis 300 mg, vorzugsweise
von 1 bis 150 mg, besonders von 1 bis 100 mg und insbesondere von
1 bis 50 mg, des Agens oder der Agenzien enthalten.
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Der Begriff „Aktivator", wie er hier verwendet wird, bezeichnet
jede chemische Verbindung, die eine Heraufregulierung, Aktivierung,
Stimulation oder Erhöhung
der Menge und/oder der Aktivität
von GI-GPx oder seiner Expression bewirken kann.
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Der Begriff „Inhibitor", wie er hier verwendet wird, bezeichnet
jede Verbindung, die eine Herabregulierung, Abnahme, Inaktivierung,
Unterdrückung
oder andere Regulierung der Menge und/oder Aktivität von GI-GPx
der seiner Expression bewirken kann. Im Allgemeinen können Inhibitoren
Proteine,, Oligo- und Polypeptide, Nukleinsäuren wie beispielsweise RNAi,
Gene, kleine chemische Moleküle
oder andere chemische Gruppen sein.
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Der Begriff „Agens" wird hier als Synonym für Regulator,
Inhibitor, und/oder Aktivator verwendet. Somit bezieht sich der
Begriff „Agens" auf jede chemische
oder biologische Verbindung, der eine Herab- oder Heraufregulierung,
Senkung oder Steigerung, Unterdrückung
oder Stimulierung, Deaktivierung oder Aktivierung oder anders geartete
Regulierung oder Beeinflussung der Menge und/oder der Aktivität von GI-GPx
und/oder der Expression von GI-GPx bewirken kann.
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Zusätzlich zu der Rolle bei der Übertragung
von genetischer Information von DNA auf Proteine nehmen RNA-Moleküle aktiv
an vielen Prozessen in der Zelle teil. Beispiele dafür finden
sich bei der Translation (rRNA, tRNA, tmRNA), bei dem intrazellulären Protein-Targeting (SRP),
bei dem Kern-Spleißen
von Prä-mRNA
(snRNPs), mRNA-Editierung (gRNA) und X-Chromosom-Inaktivierung (Xist
RNA). Jedes dieser RNA-Moleküle
wirkt selbst als funktionales Produkt, ohne ein Protein zu codieren.
Weil sich RNA-Moleküle
in einzigartige Formen mit ausgeprägten strukturellen Merkmalen
falten können,
binden sich manche RNAs an spezielle Proteine oder kleine Moleküle (wie
in den ATP-bindenden Aptameren), wohingegen andere bestimmte chemische
Reaktionen katalysieren können.
Somit können
RNA-Aptamere dazu verwendet werden, um mit GI-GPx wechselzuwirken
und dadurch die Aktivität
und biologische Funktion dieser Peroxidase zu modulieren, regulieren,
aktivieren oder zu inhibieren.
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Der Begriff „Regulieren der Expression
und/oder Aktivität" bezieht sich wie
er hier verwendet wird im Allgemeinen auf jeden Prozess, dessen
Funktion darin besteht, die Menge oder Aktivität (Funktionalität) einer zellulären Komponente
zu kontrollieren oder zu modulieren. Statische Regulierung erhält die Expression und/oder
Aktivität
auf einem bestimmten Niveau. Heraufregulierung bezieht sich auf
eine relative Steigerung in der Expression oder Aktivität. Entsprechend
bezieht sich Herabregulierung auf eine relative Senkung der Expression
und/oder Aktivität.
Herabregulierung ist synonym mit der Inhibition der Aktivität einer
bestimmten zellulären
Komponente.
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Weitere Aspekte der vorliegenden
Erfindung betreffen Verfahren, um entweder die Expression von humaner,
zellulärer,
gastrointestinaler Proteinglutathion-Peroxidase in einem Individuum
oder Zellen oder Zellkulturen zu regulieren, umfassend den Schritt
der Verabreichung oder Zugabe einer pharmazeutisch wirksamen Menge
eines Agens an das Individuum oder die Zellen oder Zellkulturen,
wobei das Agens zumindest teilweise die Transkription von DNA und/oder
die Translation von RNA, welche die humane, zelluläre, gastrointestinale Proteinglutathion-Peroxidase
codieren, inhibiert oder senkt.
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Therapeutika, pharmazeutisch aktive
Agenzien oder Inhibitoren können
jeweils Zellen eines Individuums in-vitro verabreicht werden oder
können
die in-vivo Verabreichung an das Individuum einbeziehen. Der Begriff „Individuum" bezieht sich vorzugsweise
auf Säugetiere,
und besonders vorzugsweise auf Menschen. Wege der Verabreichung
einer pharmazeutischen Zubereitung an das Individuum können die
orale und parenterale, einschließlich der dermalen, intradermalen,
intragastralen, intracutanen, intravasalen, intravenösen, intramuskulären, intraperitonealen,
intranasalen, intravaginalen, intrabukkalen, perkutanen, rektalen,
subkutanen, sublingualen, topischen oder transdermalen Verabreichung
umfassen, sind aber nicht auf diese Verabreichungswege beschränkt. Beispielsweise
sind bevorzugte Zubereitungen in einer zur oralen Verabreichung
geeigneten Form. Diese Verabreichungsformen umfassen beispielsweise
Pillen, Tabletten, Filmtabletten, beschichtete Tabletten, Kapseln,
Pulver und Deposite. Die Verabreichung an ein Individuum kann mittels
einer einzigen Dosis oder wiederholten Verabreichungen erfolgen
und kann in jeder einer Vielzahl von physiologisch geeigneten Formen
an Salzen und/oder mit einem geeigneten pharmazeutischen Träger, Bindemittel,
Gleitmittel, Arzneimittelträger,
Verdünnungsmittel
oder Hilfsstoffen sein. Pharmazeutisch geeignete Salzformen und pharmazeutische
Standard-Formulierungstechniken
sind dem Fachmann geläufig.
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Im Rahmen dieser Anmeldung bedeutet
eine „pharmazeutisch
wirksame Menge" eines
GI-GIPx-Aktivators
eine Menge, die ausreicht, um entweder in den in-vitro behandelten
Zellen oder Zellkulturen oder in dem in-vivo behandelten Subjekt
den gewünschten
physiologischen Effekt zu erzielen. Insbesondere ist eine pharmazeutisch
wirksame Menge eine Menge, die ausreicht, um einen oder mehrere
der mit der vitalen Infektion in Verbindung stehenden, klinisch
definierten pathologischen Prozesse für einen bestimmten Zeitraum
zu inhibieren. Die effektive Menge kann je nach ausgewähltem, speziellen
Inhibitor oder Aktivator unterschiedlich sein, und hängt ebenfalls
von unterschiedlichen, mit dem behandelten Subjekt und der Stärke der
Infektion in Zusammenhang stehenden Faktoren und Zuständen ab.
Wenn beispielsweise der Aktivator in-vivo verabreicht wird, würden Faktoren
wie Alter, Gewicht, und Gesundheitszustand des Patienten, wie auch
in vorklinischen Tierversuchen ermittelte Dosis-Wirkungs-Kurven
und Toxititäts-Daten
unter den berücksichtigten
sein. Wenn der Aktivator mit Zellen oder Zellkulturen in-vitro in
Kontakt gebracht wird, würde
man eine Vielzahl von vorklinischen in-vitro-Studien entwickeln,
um solche Parameter wie Aufnahme, Halbwertszeit, Dosis, Toxizität, etc. abzuschätzen. Die
Bestimmung einer pharmazeutisch wirksamen Menge eines bestimmten
Agens fällt
ohne weiteres in das Fachkönnen
des Fachmanns. Wie oben erwähnt
kann eine „pharmazeutisch
wirksame Menge" der
Substanzen und Verbindungen der vorliegenden Erfindung 0,01 bis
0,15 Gew.-% einer pharmazeutischen Zusammensetzung sein. In dem
Fall, dass Tabletten oder Kapseln als Verabreichungsform verwendet
werden, kann die Menge der wirksamen Verbindung in der Tablette
oder Kapsel 1 bis 300 mg, vorzugsweise 1 bis 150 mg, besonders bevorzugt
1 bis 100 mg und insbesondere 1 bis 50 mg, sein.
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Die vorliegende Offenbarung lehrt
zum ersten Mal die Heraufregulierung von GI-GPx, das speziell an viralen
Infektionen mit Hepatitis C-Viren beteiligt ist, mittels spezieller
chemischer Verbindungen und Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Selen, Selensalzen, Vitamin D3, und
Retinoide, wie 9-cis-Retinsäure,
Salze der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylester der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide der 9-cis-Retinsäure, Salze
der C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure, N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR) und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN). Die oben genannten chemischen Substanzen und Verbindungen
können
mit weiteren Verbindungen wie all-trans-Retinsäure, Paraquat, 4-[E-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenyl]benzoesäure und/oder
4-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)carboxamidobenzoesäure kombiniert
werden.
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Das Polypeptid-Produkt der Genexpression
kann ebenfalls untersucht werden, um den Grad der Expression zu
bestimmen. Untersuchungsmethoden für Proteine umfassen, ohne darauf
reduziert zu sein, Western Blotting, Immun-Präzipitation, Radioimmunassay,
Immun-Histochemie
und Peptid-Immobilisierung in einem geordneten Array. Es sei allerdings
gesagt, dass jede Methode zur spezifischen und quantitativen Bestimmung
eines spezifischen Proteins oder mRNA eingesetzt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung schließt weiterhin
durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit bekannte Methoden im Bereich
der Auslegung von und Analyse mittels Mikro-Arrays ein. Diese Techniken
schließen,
ohne darauf eingeschränkt
zu sein, die Techniken ein, die in den folgenden Patenten und Patentanmeldungen
beschrieben werden, die Arrays von Biopolymerverbindungen und Methoden
zu deren Herstellung beschreiben:
U.S.Patente Nr.: 5,242,974;
5,384,261; 5,405,783; 5,412,087; 5,424,186; 5,429,807; 5,436,327;
5,445,934; 5,472,672; 5,527,681; 5,529,756; 5,545,531; 5,554,501;
5,556,752; 5,561,071; 5,559,895; 5,624,711; 5,639,603; 5,658,734;
5,807,522; 6,087,102;
WO 93/17126; WO 95/11995; WO 95/35505;
EP 742 287 und
EP 799 897 .
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Die Techniken schließen, ohne
darauf beschränkt
zu sein, ebenfalls die in den folgenden Patenten und Patentanmeldungen
beschriebenen Techniken ein, in denen Verfahren beschrieben werden,
in denen Arrays in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden:
U.S.
Patente Nr. 5,143,854; 5,288,644; 5,324,633; 5,432,049; 5,470,710;
5,492,806; 5,503,980; 5,510,270; 5,525,464; 5,547,839; 5,580,732;
5,661,028; 5,994,076; 6,033,860; 6,040,138; 6,040,140;
WO 95/21265;
WO 96131622; WO 97/10365; WO 97/27317;
EP
373 203 und
EP 785 280 .
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Ein robustes Zellkulturen-System
für das
Hepatitis C-Virus (HCV) wurde nicht etabliert. Aus diesem Grund
ist es extrem schwierig zu studieren, wie HCV Zellen infiziert werden,
und antivirale Medikamente in Modellsystemen zu testen (Die einzigen
Säugetiere,
die infiziert werden können,
sind Menschen und Schimpansen). Ein wesentlicher Schritt zum Enfwerfen
eines Kultivierungssystems für
HCV wurde durch die Replikon-Zellinien etabliert (Lohmann, V., Korner,
F., Koch, J.-O., Herian, U., Theilmann, L., and Bartenschlager,
R. 1999. Replication of subgenomic hepatitis C virus RNAs in a hepatoma
cell live. Science. 285: 110 – 113).
Replikation von subgenomischen HCV-RNAs in kultivierten Hepatozyten
konnten erstmals erhalten werden. Diese subgenomischen Replikons
sind nur aus dem Teil des HCV-Genoms zusammengesetzt, der für die nicht-strukturelle
Proteine codiert, sind aber fähig,
in Zellen repliziert zu werden und virale Proteine zu synthetisieren.
Die Replikons, die in den oben zitierten wissenschaftlichen Artikel
von Lohmann et al. beschrieben sind und für die vorliegenden Untersuchungen
verwendet wurden, ermöglichen
die Studie der HCV-Replikation,
Pahtogenese und Evulotion in der Zellkultur. Sie können auch
die Durchführung
von Tests auf Zellbasis für bestimmte
Typen von antiviralen Medikamenten ermöglichen.
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Kürzlich
konnte gastrointestinale Glutathion-Peroxidase (GI-GPx) als Target
bei der HCV-Replikation (siehe
WO 02/084294) validiert werden. Wie oben erwähnt, gehört GI-GPx zu der Familie der
Selenoproteine und spielt in den Abwehrmechanismen von eukariotischen
Zellen gegen oxidative Schädigung
eine wichtige Rolle, in dem sie unter Verwendung von Glutathion
als das reduzierende Substrat die Reduktion einer Vielzahl von Hydroperoxiden
katalysieren. Es wurde vorgeschlagen, dass dieses Enzym als ein
Mechanismus zum Schutz von zellulären Membransystemen gegenüber peroxidativer
Schädigung
wirkt. Selen als notwendiges Spurenelement weist auf die essentielle
Funktion dieses Enzyms hin.
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Selen wirkt in Säugetier-Systemen vorrangig
in der Form von Selenoproteinen. Selenoproteine enthalten Selen
in der Form von Selenocystein und führen eine Vielzahl von physiologischen
Funktionen aus. Siebzehn Selenoproteine wurden identifiziert: Zelluläre oder
klassische Glutathion-Peroxidase, Plasma- (oder extrazelluläre) Glutathion-Peroxidase,
Phospholipid-Hydroperoxid-Glutathion-Peroxidase, gastrointestinale Glutathion-Peroxidase,
Selenoprotein P, Iodthyronin-Deiodinase vom Typ 1, 2 und 3, Selenoprotein
W, Thioredoxin-Reduktase
und Selenophospat-Synthetase. Von diesen sind zelluläre und Plasma-Glutathione-Peroxidase die funktionalen
Parameter zur Bestimmung des Selen-Status (D.H. Holben, A.M. Smith,
J. Am. Diet. Assoc. 1999, 99, 836-843).
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Verglichen mit zum Schein transfizierten
HuH7-Zellen ist GI-GPx in HCV-Replikonzellen drastisch herunter
reguliert. Werden Replikonzellen gezwungen, GI-GPx zu re-exprimieren
(beispielsweise durch Infektion mit einem GI-GPx enthaltenden Adenovirus),
führt dies
zu einer Reduzierung der subgenomischen HCV-RNA und des HCV-Proteins
NS5a auf kaum noch nachweisbare Niveaus (siehe WO 02/084294). Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde die Kenntnis dieser inversen Korrelation zur Entwicklung
einer Methode zum Heraufregulieren der Expression des zellulären, endogenen
GI-GPx-Gens verwendet. Diese Heraufregulierung in den Replikonzellen
verursacht eine Verarmung an HCV.
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Es ist für den Fachmann ohne weiteres
ersichtlich, dass andere geeignete Modifikationen und Anpassungen
der Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegend beschriebenen
Erfindung offensichtlich sind und vorgenommen werden können, ohne
vom Umfang der vorliegenden Erfindung oder den hier offenbarten Ausführungsformen
abzuweichen. Nachdem die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben
wurde, wird diese durch Bezug auf die nachfolgenden Bespiele klarer
verstanden werden, wobei diese nur zum Zwecke der Anschauung aufgeführt sind,
und nicht als Einschränkung
der vorliegenden Erfindung gemeint sind.
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Beispiele
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Es wird Bezug genommen auf die Beispiele
der WO 02/084294, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden.
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Weiterhin wurden als Modellsystem
für die
HCV-Replikation drei Zelllinien verwendet, die von Prof. R. Bartenschlager
(Universität
Heidelberg, BRD) zur Verfügung
gestellt wurden. Die Kulturen wurden für verschiedene Zeiträume mit
all-trans-Retinsäure
(RA) zu Vergleichszwecken und den anderen Agenzien Selen, Selensalzen,
Vitamin D3 und Retinoide, wie 9-cis-Retinsäure, C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure, N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR), und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN) (von der Firma Sigma bezogen) behandelt. Die Niveaus der GI-GPx-Expression
wurde auf dem Protein-Niveau unter Verwendung von durch Prof. Brigelius-Flohe
(Universität
Potsdam, BRD) zur Verfügung
gestellten Antikörpern
durch Western Blotting und auf RNA-Niveau unter Verwendung von GI-GPx-spezifischen
Oligonukleotiden als Sonden durch Northern Blotting gemessen. Die Niveaus
von HCV-RNA wurden unter Verwendung eines DNA-Oligonukleotids, das
zu dem Neomycin-Phosphotransferase-Gen komplimentär ist, als
Sonde mittels Northern Blotting untersucht. Die Konzentration des viralen
Proteins NSSa wurde mittels Western Blotting mit einem NSSa-spezifischen
Antikörper
(Biogenesis, UK) bestimmt.
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Die Behandlung der Replikon-Zellen über drei
Tage mit all-trans-Retinsäure
(1 γm) hatte
kaum eine Auswirkung auf die GI-GPx- und HCV-Expression. Nach sieben
Tagen Inkubation wurde allerdings eine drastische Heraufregulierung
der GI-GPx auf dem RNAund Protein-Niveau (drei- bis zehnfach) festgestellt.
Gleichzeitig wurde die Expression von subgenomischer HCV-RNA und
des viralen Proteins NSSa um das zwei- bis fünffache herabreguliert, in
Abhängigkeit
der jeweils untersuchten Zelllinie. Weiterhin wurde überraschenderweise
festgestellt, dass eine weitere Herabregulierung der HCV-RNA und
des NSSa-Proteins von der Zugabe von Selen oder eines Selensalzes,
beispielsweise Natriumselenit (50 nM), abhing. Diese Tatsache deutet
darauf hin, dass die Herabregulierung des HCV erstens durch die
Aktivierung des GI-GPx-Gens auf dem Transkriptions-Niveau durch
die Retinsäure
und zweitens durch die Synthese von Selenoprotein(en), für die Natriumselenit
benötigt
wurde, gefördert
wurde. Tatsächlich
konnte gezeigt werden, dass die durch all-trans-Retinsäure induzierte
Herabregulierung von HCV unabhängig
von der immanenten, durch Interferon induzierten Immunreaktion ist.
Somit induzierte die ll1-trans-Retinsäure nicht
die Transkription von PKR (doppelstrangige, RNA-abhängige Proteinkinase).
Schwere zytotoxische Effekte wurden weder für all-trans-Retinsäure noch
für Natriumselenit
oder für
beide zusammen in Kombination beobachtet.
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Die vorliegenden Ergebnisse zeigen,
dass Retinoide (in Kombination mit Selen oder Selensalzen wie Natriumselenit
und/oder cAMP und/oder analoge Verbindungen) zur Behandlung von
HCV-positiven Patienten verwendet werden können. Insbesondere ist die
Verwendung von Retinoiden mit einer hohen Spezifität zur Induktion
der GI-GPx, wie N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid
(4-HPR) und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN) bevorzugt. 4-HPR und AHPN zeigen signifikantes Potential als therapeutische
Agenzien zur Prophylaxe und Behandlung einer Anzahl von prämalignen
oder malignen Zuständen
im Zusammenhang mit HCV-Infektionen. Tatsächlich zeigen die vorliegenden
Daten, dass neben all-traps-Retinsäure andere Kern-Rezeptor-Liganden, wie beispielsweise
9-cis-Retinsäure
sowie dessen Salze, C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure sowie
dessen Salze, C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure
sowie dessen Salze und Vitamin D3 ebenfalls
befähigt
sind, die HCV-Belastung zu reduzieren.
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All-trans-Retinsäure auf Replikonzellen über den
Zeitraum von sechs Tagen führt
zu einer Heraufregulierung von GI-GPx-RNA und Protein aufgrund der
Tatsache, dass der GI-GPx-Promotor
drei Retinsäure-Rezeptor-Erkennungselemente
enthält.
In der Gegenwart von Selen oder einem Selensalz wie Natriumselenit
wurde eine zwei- bis fünffache
Reduzierung von HCV-RNA und HCV-NSSa-Protein ohne toxische Wirkungen
beobachtet. Weiterhin zeigen die speziellen Retinoide wie N-(4-Hydroxyphenyl)retinsäureamid (4-HPR)
und 6-[3-(1-Adamantyl)-4-hydroxyphenyl]-2-naphtalincarbonsäure (CD437;
AHPN), 9-cis-Retinsäure, C1-C10-Alkylester
der 9-cis-Retinsäure,
C1-C10-Alkylamide
der 9-cis-Retinsäure
und Vitamin D3, entweder allein oder in
Kombination untereinander oder mit Selen oder einem Selensalz, eine ähnliche
Wirkung.
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Abschließend haben erste vorläufige Ergebnisse
gezeigt, dass 9-cis-Retinsäure
und seine oben genannten Alkyl- und Amid-Derivate HCV-RNA wesentlich
besser herabregulieren als all-trans-Retinsäure allein.
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Die folgenden Beispiele beschreiben
aus
US-A-5,428,071 und
EP-B1-0552624 entnommene
Verabreichungsformen für
eine Lotion (Lösung),
Gel, Creme, Weichgelatinekapseln, Hartgelatinekapseln, Tabletten und
Säckchen,
die 9-cis- Retinsäure
enthalten.
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Verfahren:
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Der Wirstoff wird in einer Lösung von
Gelatine, Maltodextrin, dl-alpha-Tocopherol und Natriumascorbat nass
vermahlen.
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Die nass vermahlene Suspension wird
sprühgetrocknet.
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Das sprühgetrocknete Pulver wird mit
mikrokristalliner Cellulose und Magnesiumstearat vermischt.
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260 mg von jedem dieses Gemisches
werden in Hartgelatinekapseln geeigneter Größe und Farbe gefüllt.
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