DE10322656A1

DE10322656A1 - Pharmazeutischer Wirkstoff

Info

Publication number: DE10322656A1
Application number: DE10322656A
Authority: DE
Inventors: Dirk Weickmann
Original assignee: Toximed GmbH
Current assignee: Toximed GmbH
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09
Also published as: DE112004001354D2; WO2004103384A1

Abstract

Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, bestehend aus zumindest einem Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus mit einem bestimmten Molekulargewicht.

Description

Für die zum Erhalt des Lebens dienende Aufnahme von Nahrungsmitteln ist jedes Lebewesen auf das Angebot aus dem erreichbaren Pflanzen- und Tierreich angewiesen. Doch hierbei ist nicht alles ohne Gefahr zum Verzehr geeignet.
Viele Pflanzen und Tiere verwenden zum Schutz ihres eigenen Lebens und zum eigenen Nahrungserwerb, auf ihren speziellen Organismus und seine besonderen Bedürfnisse abgestimmte, sogenannte biogene, Gifte. Diese biogenen Gifte haben im Laufe langer Entwicklungszeiträume ihren Platz gefunden im Zusammenspiel der verschiedenen Arten von Leben.
Deshalb erkennt auch heute noch jedes erwachsene Wildtier gefährliche Pflanzen und giftige Tiere seiner natürlichen Umgebung.
Dabei können Pflanzen oder Tiere durch die Produktion von Giftstoffen primär giftig wirken oder erst durch die Aufnahme toxischer Substanzen aus der belebten oder unbelebten Umwelt sekundäre Toxizität erhalten.

Die Nutzung dieser biogenen Gifte begann in der Geschichte der Menschheit schon in der Urzeit als sie zur Erlegung von Beutetieren mit vergifteten Waffen diente. Zur gefahrlosen Anwendung dieser Gifte waren jedoch von Anfang an gewisse Grundkenntnisse über deren Behandlung und Wirksamkeit erforderlich. Die weiter durchgeführten Versuche, die Zusammensetzung des chemischen Aufbaus biogener Gifte zu entschlüsseln, führten später zur gezielten Suche bestimmter Wirkstoffe als eigentliche Verursacher beobachteter Wirkungen.

Insbesondere nach der von Paracelsus (1493–1541) erhobenen Forderung, die Wirkstoffe von Arzneipflanzen zu isolieren, die zur Entwicklung der latrochemie, also der Chemie hinsichtlich ihres ärztlichen Anwendungsbereichs, beitrug, dürften diese Bemühungen verstärkt haben. Vor allem die Kunst des Destillierens von Stoffen wurde in den Dienst der Forschung gestellt und lieferte eine Vielzahl ätherischer Öle und flüchtiger Stoffe. Aber für die Isolierung anderer Wirkstoffe oder gar für deren chemische Aufschlüsselung waren die damals bekannten Methoden unzureichend.

Erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts war die Entwicklung der technischen Fertigkeiten in der Chemie weit genug fortgeschritten, die Ära der Isolierung von reinen Wirkstoffen aus biologischem Material einzuleiten.

Zunächst nutzte man, zur Abtrennung der gesuchten Wirkstoffe von den Begleitstoffen, die Unterschiede in der Löslichkeit der untersuchten Substanzen in verschiedenen Lösungsmitteln. Beobachtet wurden hierbei, zum Beispiel mit Fällungsmitten, die Unterschiede im Verteilungsverhalten zwischen zwei nicht mischbaren flüssigen Phasen, in der Flüchtigkeit und in der chemischen Reaktivität,

Einen gewaltigen Aufschwung in der Trenntechnik, dem Weg zur Ermittlung von Wirkstoffen zur Bekämpfung von Krankheiten, machte die Entwicklung chromatographischer Verfahren in der Mitte des 20. Jahrhunderts möglich. Ausgehend von der Verteilung zwischen einer mobilen und einer stationären flüssigen Phase, von der Adsorption, den Molekülsiebeffekten, dem Ionenaustausch, der Affinität (insbesondere von Proteinen) zu bestimmten chemischen Verbindungen (z.B. Enzymsubstraten) und der Beweglichkeit geladener Moleküle im elektrischen Feld, wurde eine Vielzahl neuer Trenntechniken entwickelt Derzeit werden Tumore, als die gefährlichsten und gefürchtetsten Krankheiten unserer Zeit auf eine sehr radikale und wenig umweltschonende Weise bekämpft. Als einfache kennzeichnende Schlagworte können hier gelten:
Stahl, Strahl und Chemotherapie.

Das bedeutet einmal, dass Tumore, falls einigermaßen erreichbar, im Prinzip mit dem Stahl eines Messers herausgeschnitten, durch eine breitgefächerte Bestrahlung verbrannt, oder über eine sogenannte Chemotherapie mit, auch gesunde Zellen angreifenden, aggressiven Zytostatika zerstört werden.

Sowohl bei normalen Behandlungen mit dem Skalpell als auch mit ionisierender Strahlung ist eine räumliche Begrenzung des Operationsgebiets nicht möglich. Es werden zwangsläufig auch gesunde Körperzellen vernichtet. Die unerwünschten Nebenwirkungen der Chemotherapie sind allgemein bekannt.

Im Gegensatz hierzu wurde aber auch versucht eine Krebstherapie die ihren Namen verdient auf subtilere Weise zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wurde auf den reichen Schatz der Natur zurückgegriffen.

Es werden hierzu, unter anderen, viele aus giftigen Lebewesen isolierte, stark wirksame Stoffe in therapeutischen Dosen als Arzneistoffe genutzt

So ist aus der DE 199 61 141 A1 ein pharmazeutischer Wirkstoff bekannt, bei dem gefunden wurde, dass Bestandteile der Spinnengifte von Spinnen der Familie Sicaridae zur Behandlung von Tumorerkrankungen verwendet werden können.

Es werden hierbei in der Hauptsache ein Peptidtoxin aus dem Gift dieser Spinnenart, eine weitere aus dem Gift gewonnene antagonistisch wirkende Substanz und/oder eine Kombination dieser Bestandteile medizinisch genutzt.

Es kann dieser Wirkstoff zur Behandlung von Tumorerkrankungen sowie parallel bzw. unterstützend zu Tumoroperationen eingesetzt werden und Rest-Tumorgewebe zerstört werden. Bei der Therapie können genetisch veränderte Körperzellen (Tumorzellen) zerstört werden, da der betreffende Wirkstoff die veränderte Oberflächenstruktur solcher Zellen erkennt und komplikationsfrei abtötet. Der Gesamtgiftgehalt dieser Spinnenart, sozusagen ein Cocktail verschiedener Substanzen, ist auf Grund seiner bereits in geringen Dosen letalen Wirkung, nicht pharmazeutisch einsetzbar.

Dieser bekannte Wirkstoff wirkt jedoch in vivo in keiner Kombination bei Nierenzell – Ca, das heißt bei einem kanzerösen Befall von Nierenzellen.

Es ist deshalb die Aufgabe des erfindungsgemäßen Wirkstoffes eine komplikationsfreie Abtötung von kanzerösen Körperzellen aus dem Bereich des Nierengewebes zu bewirken.

Diese Aufgabe wird von einem Wirkstoff gelöst der die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 bis 8 aufweist.

Bevorzugt werden hierbei Wirkstoffe aus dem Gift von Klapperschlangen, nämlich der Arten Crotalus durissus terrificus und Crotalus vegrandis, verwendet.

Diese beiden Arten bzw. Unterarten der Schreckens- bzw. Schauerklapperschlange rufen bei einem Giftbiss enorm starke Nekrosen hervor.

Crotalus durissus ist die einzige Klapperschlange Mittel- und Südamerikas und erreicht eine Länge bis zu einem, in Ausnahmen bis zu mehr als 1,5 Metern. Sie ist eine der gefährlichsten Klapperschlangen und gilt als gefährlichste Schlange Amerikas. Sie hat ein großes Heimatgebiet und ein aggressives Wesen. Ihr Gift ist ein Cocktail hochpotenter Toxine und sie verfügt über eine große Menge davon. Diese Tiere sind, nach den Bothrops-Arten, die meisten Auslöser von Giftschlangenbissen.

Durch das große Vorkommensgebiet gibt es viele verschiedene Giftzusammensetzungen entsprechend den verschiedenen örtlichen Gegebenheiten und Nahrungsangeboten. Unbehandelte Fälle sollen in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts eine Letalität von 72 % betragen haben. Heute verursacht diese Klapperschlangenart 10 % aller Giftbisse in Brasilien.

In Europa sind diese Tiere sehr beliebte Terrarienarten und können so nicht selten zu Unfällen führen. Bisse junger Tiere werden als gefährlicher beschrieben als die von erwachsenen Tieren.

Bevorzugt werden zur Lösung der dem Wirkstoff der nebengeordneten Ansprüche zugrundeliegenden Aufgabe das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Arten Crotalus durissus terrificus und Crotalus vegrandis verwendet.

Das Peptidtoxin kann hierbei durch an sich bekannte Fraktionierungsverfahren zur Auftrennung von Proteinen aus dem Klapperschlangengift-Rohgemisch (Klapperschlangengift-Cocktail) erhalten werden. Bevorzugt ist hierbei, dass das Peptidtoxin durch Gelchromatographie, HPLAC, Affinitätschromatographie und/oder Ionenaustauschchromatographie erhalten werden.

Bevorzugt ist außerdem, dass das Peptidtoxin in einer solchen Menge als pharmazeutischer Wirkstoff vorliegt, dass eine bezüglich Tumorzellen zerstörende Wirkung des Wirkstoffs erreicht wird.

Weiterhin werden die benötigten Mengenverhältnisse so gewählt, dass das Peptidtoxin keine oder nur eine geringe toxische Wirkung im zu behandelnden Patienten entfaltet. Selbstverständlich sind hierbei die Mengen der pharmazeutischen Wirkstoffe auch auf die Art des zu behandelnden Tumors und die physischen, gegebenenfalls auch psychischen, Gegebenheiten des jeweiligen Patienten abzustimmen. Die für eine solche Abstimmung benötigten Vorversuche sind vom Fachmann aufgrund seines fachlichen Wissens und Könnens vorzunehmen.

Es ist weiter bevorzugt, dass der erfindungsgemäße pharmazeutische Wirkstoff übliche Träger- und Hilfsstoffe enthält, wie Antibiotika, Antimykotika, Antituberkulotika, Mittel gegen Parasiten, Zytostatika, Aminosäuren, die Wundheilung begünstigende Enzyme und/oder Mitosehemmstoffe. Bevorzugt sind hierbei Penicillin/Streptomycin, Polymyxin/Gentalmycin (5%), Mitopodozid, Vinca rosea – Alkaloide, Bromelaina oder Bromelains.

Es ist auch möglich den beschriebenen Wirkstoff chemisch-synthetisch oder durch gentechnologische Methoden in rekombinierter Form herzustellen. Wie bei chemischen Substanzen üblich, umfasst die vorliegende Erfindung auch Derivate und Salze der erfindungsgemäß bereitgestellten Substanzen. Beispielsweise kann das Peptidtoxin ein oder mehrere, Substitutionen und/oder Deletionen von Aminosäuren umfassen, wobei natürlich sichergestellt sein muss, dass die erfindungsgemäße medizinische Wirkung erhalten bleibt.

Die Gewinnung des beschriebenen Wirkstoffs erfolgt durch in der chemischen Verfahrenstechnik übliche Methoden.

Bei langwierigen und eingehenden Versuchen wurde überraschend ermittelt, dass bestimmte Toxine im erfindungsgemäßen Wirkstoff besondere lysierende Wirkungen aufweisen und zwar entsprechend ihren Molekulargewichten.

Es handelt sich hierbei um die Molekulargewichte mit den Werten:
17, 24, 49, 65, 86, 102, 117 und 123 (die betreffende Einheit ist jeweils gemessen in kDa, entsprechend Kilo-Dalton)

Bei einer Dauergabe von etwa 7 Monaten konnten in vivo Nierenzell-Karzinome bei 40 behandelten Fällen in 6 Fällen zum Rückgang, und in 2 Fällen sogar zum völligen Verschwinden gebracht werden.

Claims

Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 17 kDa beträgt.
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 24 kDa beträgt
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 49 kDa beträgt
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 65 kDa beträgt.
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 86 kDa beträgt.
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 102 kDa beträgt
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 117 kDa beträgt.
Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Nierengewebe, enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Klapperschlangen der Familie Crotalus stammt, und wobei b) das Molekulargewicht des Peptidtoxins 123 kDa beträgt.