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Arzneimittelzubereitung für die Behandlung
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von neoplastischen Erkrankungen Die Erfindung betrifft chemotherapeutische
Mittel zur Behandlung von bösartigen Tumoren oder anderen Krebserkrankungen.
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Der Umfang der Forschung, der auf das Verständnis der Ursachen und
das Auffinden einer Heilung von Krebs gerichtet ist, hat im letzten Jahrzehnt als
Folge erhöhter öffentlicher Besorgnis über die Krankheit stark zugenommen. Ein Ergebnis
dieser Forschung war die Entwicklung und Anwendung einer großen Zahl von Antikrebsmitteln.
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Ein gemeinsames Merkmal dieser neuen Medikamente ist ihre zytotoxische
Aktivität, d.h. ihre Wirksamkeit beruht auf der Abtötung der Zelle.
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Die Verwendung von zytotoxischen Medikamenten war ein typischer erster
Schritt in der Chemotherapie von Krankheiten, die durch aggressive Zellen verursacht
werden.
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Dies war beispielsweise der Fall bei der früheren Behandlung der Tuberkulose,
einer Krankheit, die nunmehr weitgehend besiegt ist, aber einst ebenso gefürchtet
war wie es Krebs heute ist.
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Wie bereits erwähnt, beruht die Wirkung zytotoxischer Mittel auf der
Abtötung von Zellen. Leider sind sie nicht selektiv und greifen gesunde oder normale
Zellen ebenso wie fremde oder kranke Zellen.an. Dennoch waren erfahrene Spezialisten
unter Verwendung dieser Mittel in der Lage, die Lebenserwartung der von Tuberkulose
befallenen Personen um 10 bis 15 Jahre zu verlängern. Hierfür mußte jedoch ein Preis
bezahlt werden, da der Patient unter der Behandlung mit diesen toxischen Mitteln
schrecklich litt. Beispielsweise mußten Erbrechen, Haarverlust, Verlust der Zähne
und andere Wirkungen ertragen werden.
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Angesichts der großen Nachteile, die mit der Anwendung zytotoxischer
Mittel verbunden sind, konnte erst dann von der Heilbarkeit der Tuberkulose gesprochen
werden, als Antibiotika, die den Tuberkelbazillus selektiv anzugreifen vermochten,
verfügbar wurden. Diese Medikamente konnten ohne weiteres selbst von praktischen
Ärzten in verhältnismäßig einfachen Behandlungsschemas angewandt werden. Als Ergebnis
ist die Tuberkulose heute weitgehend ausgerottet.
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Die Chemotherapie des Krebses ist zur Zeit auf zytotoxische Medikamente
begrenzt, die zwar die Tumorzellen angreifen, aber auch normale Zellen abtöten.
Bei gewissen Krebsarten sind erfahrene Spezialisten unter Verwendung dieser Mittel
- typischerweise in Kombinationen - in der Lage, Patienten für Zeiträume von zehn
bis fünfzehn Jahren verhältnismäßig frei von der Krankheit zu halten.
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Der mit diesen Medikamenten behandelte Patient mußte jedoch große
Leiden ertragen, weil die zytotoxischen Mittel stark toxisch sind. Ferner schließt
die Kompliziertheit der Behandlungen ihre erfolgreiche Anwendung durch alle Ärzte
mit Ausnahme der erfahrensten Ärzte, die Zugang zu den besten medizinischen Einrichtungen
haben, aus. Augenscheinlich haben zahlreiche von Krebs befallene Personen, insbesondere
in unterentwickelten Ländern, keinen Zugang zu dieser Art von Behandlung. Als Ergebnis
ist noch niemand bereit, den unter Verwendung dieser Medikamente erreichten begrenzten
Erfolg als Heilung des in Frage kommenden Krebses zu bezeichnen.
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Hierzu muß gewartet werden, bis nicht-toxische Medikamente verfügbar
werden, die von jedem Arzt leicht angewandt werden können.
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Abgesehen davon, daß die verstärkte Forschung der letzten Jahre zur
Entdeckung weiterer zytotoxischer Mittel führte, die in das chemische Arsenal der
Antikrebsmittel einzubeziehen waren, führte sie auch zu Entdeckungen, die den
Grundstein
für ein grundlegendes Verständnis der Natur des Krebses legten. Aus dieser Forschung
heraus ergab sich das Konzept, daß die hauptsächlichen biologischen und biochemischen
Unterschiede zwischen einer Krebszelle und einer normalen Zelle in der Plasmamembran
und im zytoskeletalen System der kontraktilen Mikrofilamente, die die Plasmamembran
mit dem Zellkern verbinden, zu finden sind. Es wurde postuliert, daß der Prozeß,
nach dem eine normale Zelle durch ein Virus oder ein chemisches Karzinogen in eine
Tumorzelle umgewandelt wird, auf einer Desorganisation des zytoskeletalen Systems
der kontraktilen Filamente beruht.
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Eine weitere Entdeckung war, daß Krebszellen die Eigenschaft der Kontakthemmung,
die normale Zellen aufweisen, fehlt. Kontakthemmung ist die von in Kontakt befindlichen
normalen Zellen gezeigte Eigenschaft, die sich durch Aufhören der Zellbewegungtdes
Zellwachstums und der Zellteilung offenbart. Da ihnen diese Eigenschaft fehlt, fahren
Krebszellen, die in Kontakt sind, mit dem Wachstum und der Teilung fort. Als Ergebnis
befallen die Krebszellen in hohem Maße benachbartes normales Gewebe. Ferner kann
das Fehlen der Kontakthemmung zu Metastase, dem Auftreten sekundärer Tumore an anderen
Körperstellen, verursacht durch Tumorzellen, die in den Blutstrom freigesetzt werden,
führen.
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Eine wichtige kürzliche Entdeckung war die Beobachtung, daß Tumorzellen
zu einer "Rückumwandlung" veranlaßt werden können, wobei die Zellen eine Morphologie
annehmen, die mit derjenigen von normalen Zellen verwandt ist, indem durch Behandlung
mit cyclischem Dibutyryl-AMP (Adenosinmonophosphat) das zytoskeletale System der
kontraktilen Filamente in den Zellen reorganisiert und die Eigenschaft der Kontakthemmung
wiederhergestellt wird.
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Cyclisches AMP ist ein Mittel, das in der Natur in niedriger Konzentration
in Zellen vorkommt. Es dient jedoch
vielen Zellfunktionen und kann
daher Menschen nicht in einer Dosis verabreicht werden, die genügt, um die Kontakthemmung
in Krebszellen wiederherzustellen. Diese Beobachtung regte die Hoffnung an, daß
ein spezielles Mittel gefunden werden kann, das die Rückumwandlung in Krebszellen
auslösen und die Kontakthemmung wiederherstellen kann. Es wäre damit zu rechnen,
daß ein solches Mittel das Tumorwachstum zum Stillstand bringen und vielleicht zu
einem langsamen Rückgang des Tumors durch alLmählichen Ersatz der Tumorzellen durch
gesunde Zellen führen würde.
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Angesichts des vorstehend dargelegten Standes der Technik stellt die
Erfindung sich die Aufgabe, Arzneimittel für die Behandlung von Krebs bei Säugetieren,
insbesondere für die Behandlung von Krebs beim Menschen verfügbar zu machen.
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Gemäß der Erfindung verursacht die Verabreichung von 2-Amino-2-thiazolin
oder eines pharmazeutisch unbedenklichen Salzes dieser Verbindung an einen befallenen
Patienten, z.B. ein Säugetier mit einem bösartigen Tumor oder einer anderen Krebserkrankung,
in einer Dosis, die den Stillstand oder Rückgang des Wachstums des Tumors bewirkt,
die Rückumwandlung der Tumorzellen und/oder~ stellt die Fähigkeit der Kontakthemmung
wieder her. Die Verabreichung der Arzneimittel kann oral oder parenteral, z.B. intramuskulär
oder intravenös, erfolgen, 2-Amino-2-thiazolin ist eine bekannte Verbindung, die
in der Literatur als pharmazeutisch aktiv beschrieben wurde.
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Bis heute war es jedoch unbekannt, daß 2-Amino-2-thiazolin und seine
physiologisch unbedenklichen Salze wertvoll in der Chemotherapie von neoplastischen
Erkrankungen und bösartigen Tumoren der Art, die Menschen oder Säugetiere befallen,
insbesondere in der Heilung von menschlichem Krebs sind. Eine bevorzugte Krebsart,
die gemäß der Erfindung zu behandeln ist, ist der Blasenkrebs. Ein beliebiges Salz
von 2-Amino-2-thiazolin mit einer organi-
schen oder anorganischen
Säure, das in wirksamer Menge pharmazeutisch unbedenklich ist, kann verwendet werden.
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Auch die freie Base kann verwendet werden, wenn sie frei von Polymerisaten
ist. In dieser Hinsicht sind erfindungsgemäß als Salze von 2-Amino-2-thiazolin die
Salze mit Halogenwasserstoffsäuren, insbesondere das Hydrochlorid, am wertvollsten.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden die Wirkstoffe
als gefriergetrocknetes Pulver verwendet, das in wäßrigen Medien leicht löslich
und daher für Arzneimittel für die orale oder parenterale Verabreichung gut geeignet
ist.
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Um ein Salz als gefriergetrocknetes Pulver leicht zu erhalten, wird
eine wäßrige Lösung von 2-Amino-2-thiazolin mit einer geeigneten Säure auf einen
pH-Wert von etwa 7 neutralisiert. Die Neutralisation kann in Gegenwart von Mannit,
Lactose, Glycin oder anderer geeigneter Träger für die Gefriertrocknung durchgeführt
werden. Die Neutralisation sollte möglichst schnell erfolgen, und während des Prozesses
sollte die Lösung vor Licht geschützt werden. Nach Filtration wird die Lösung unter
Anwendung üblicher Gefriertrocknungsverfahren eingefroren und gefriergetrocknet.
Das erhaltene trockene Pulver kann zur parenteralen Injektion mit Wasser rekonstituiert
oder für die Herstellung von Tabletten oder Pillen für die orale Verabreichung verwendet
werden. Andererseits kann die reine freie Base aus den Salzen nach bekannten Methoden,
z.B. durch Umsetzung mit einer äquivalenten Menge einer starken Base, erhalten werden.
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Versuche an Mäusen, Ratten und Hunden haben ergeben, daß 2-Amino-2-thiazolin
und 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid in Dosen bis zu 100 mg/kg Körpergewicht völlig
ungiftig sind. 2-Amino-2-thiazolin und sein Hydrochlorid sind auch für Menschen
in Dosen von wenigstens 100 mg/kg ungiftig. Daher kann die verabreichte Dosis innerhalb
eines
weiten Bereichs variieren, ohne daß die Sorge oder Gefahr besteht, daß sich unerwünschte
Nebenwirkungen aus hohen Dosen ergeben.
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Die wirksame Dosis beim Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise
mit der Art der in Frage kommenden Malignität variieren. Im allgemeinen wird eine
Dosis von etwa 1 bis 50 mg/kg Körpergewicht täglich während einer Zeit verabreicht,
die genügt, um das Wachstum des Tumors zum Stillstand oder Rückgang zu bringen,
Rückbildung der bösartigen Tumorzellen zu bewirken und die Eigenschaft der Kontakthemmung
dieser Zellen wiederherzustellen.
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Vorzugsweise liegt die Tagesdosis im Bereich von etwa 5 bis 20 mg/kg
Körpergewicht.
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Eine tägliche Verabreichung wird zwar bevorzugt, jedoch können natürlich
auch andere Behandlungspläne auf einer anderen als der Tagesbasis in bestimmten
Fällen geeignet sein. Wie bereits erwähnt, können 2-Amino-2-thiazolin oder seine
Salze oral vorzugsweise in Pillenform oder intramuskulär oder intravenös durch -Injektion
einer wäßrigen Lösung verabreicht werden. Geeignet ist eine Konzentration der Injektionslösungen
von 1 bis 100 mg/kg, vorzugsweise von 25 bis 50 mg/ml.
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Die Wirksamkeit von 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid und seiner Salze
als nicht-zytotoxische Mittel für die Behandlung von Malignitäten wird durch die
folgenden Versuche veranschaulicht.
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Versuchsergebnisse Wiederherstellung der Kontakthemmung in Kolonien
von Hela-Zellen unter Verwendung von 2-Amino-2-thiazolin Hela-Zellen, ein Zelltyp,
der aus dem menschlichen Uterintumor stammt, wurden in einer Konzentration von 50
Zellen/ 2 cm in Eagle-Kulturkolben geimpft. Die Zellen ließ man während einer Zeit
von 10 Tagen Kolonien entwickeln, wobei das Medium zweimall am 2. und 6. Tag, gewechselt
wurde.
Ein Gewebekulturmedium (essentielles Minimalmedium von Eagle mit 10% Kalbsserum),
das Aminosäuren, Vitamine und Glucose enthielt, wurde verwendet.
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2-Amino-2-thiazolin, das durch Behandlung des Hydrochlorids mit einem
molaren Äquivalent Natriumhydroxid erhalten worden war, wurde dem Medium sowohl
am 2. Tag als auch am 6. Tag nach Beginn der Kultivierung in verschiedenen Konzentrationen
zugesetzt. Insgesamt drei Kolben, die die kultivierten Kolonien enthielten, wurden
für jede verwendete Konzentration des 2-Amino-2-thiazolins verwendet. Am 10. Tag
wurden die Zellen in neutralem Formol fixiert und mit Hematoxylin: gefärbt. Insgesamt
500 Kolonien der gleichen Größe in jedem Kolben wurden willkürlich gezählt, und
der Prozentsatz von Kolonien mit Kontakthemmung (planare Morphologie) oder ohne
Kontakthemmung (pyrimidale oder spitzer ("acuminated") Morphologie wurde festgestellt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle I genannt. Wie aus der Tabelle ersichtlich
ist, entwickelten sich in den Kulturen, die sich in Abwesenheit der Verbindung entwickelten,
etwa 50% der Kolonien ohne Kontakthemmung. Die mit 2-Amino-2-thiazolin entwickelten
Kulturen zeigten eine erhöhte Zahl von Kolonien mit Kontakthemmung. Bei der maximalen
Dosis zeigten 100% der Kolonien Kontakthemmung.
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Dieser Versuch veranschaulicht, daß 2-Amino-2-thiazolin in der Lage
ist, die Kontakthemmung in menschlichen Tumorzellen wiederherzustellen.
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Tabelle I 2-Amino-2- Kolonien mit Kolonien Gesamtzahl thiazolin (uMol)
Kontakt- ohne Kontakt- der Kolonien, hemmung, % hemmung, % 0 58 42 100 1 58 42 100
2 59 41 100 5 75 25 85 10 86 14 75 20 100 0 45
Wirkung von 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid
auf Tumore in Menschen Klinische Versuche mit 2 -Amino-2 -thiazolinhydrochlorid
wurden an neun Patienten durchgeführt, die an fortgeschrittenem metastatischem Blasenkrebs
litten und keiner anderen Behandlung zugänglich waren. Die Ergebnisse dieser Versuche
sind in Tabelle II genannt.
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Nur Patienten, mit meßbaren und fortschreitenden Blasentumoren und
Lungenmetastasen, deren Wachstumsrate wöchentlich an Röntgenplatten für mehrere
Wochen vor Beginn der Behandlung gemessen wurde, wurden zum Versuch zugelassen.
Die Entwicklung der Blasentumore wurden durch Zytoskopie nach Biopsie gemessen.
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Tabelle II Klinische Untersuchung der Wirkung von 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid
bei fortgeschrittenem Krebs Diagnose Meßbare Erhaltene Toxizi- Wirkung Läsion Gesamt-
tät dosis, g Blasen- Lunge und 2,5 g nein Vollständige karzinom Blase Remiss-ion
dto. dto. 3,2 g nein teilweise Remission " 2,8 g nein vollständige Remission Blase
3,7 g nein Stabilisierung EI Lunge und 4,9 g nein Blase Blase 12 g nein vollständige
Lunge und 9,6 g Remission Blase nein dto dto. 11,8 g nein Stabilisierung II II 10,8
g nein " II
Diese Art von Patienten wurde ausgewählt, um zu teln,
ob die Verabreichung von 2-Amino-2-thiazolin einen\ Stillstand des Tumors oder eine
Verlangsamung der Wachstumsgeschwindigkeit mit schließlichem Rückgang der Tumorgröße
bewirken würde. Es wurde vorausgesetzt, daß eine Tumorreduktion, wenn sie stattfand,
nur mit sehr geringer Geschwindigkeit stattfinden würde, da 2-Amino-2-thiazolin
nicht zytotoxisch ist. Statt dessen würde eine Verkleinerung der Tumorgröße durch
Ersatz von Tumorzellen durch normale Zellen stattfinden.
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Jedem Patienten wurde 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid als wäßrige
Lösung (25 bis 75 mg/ml) in einer Dosis von 1,5 mg/kg Körpergewicht täglich über
eine Dauer von 5 Tagen alle drei Wochen (die ersten fünf Patienten) und in einer
Tagesdosis von 3 mg/kg an 5 Tagen alle drei Wochen (die folgenden vier Patienten)
verabreicht.
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Tabelle II gibt die Gesamtdosis von 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid
an, die jeder Patient zu der Zeit erhielt, zu der die Bewertung vorgenommen wurde.
Keiner der Patienten zeigte irgendeine Toxizität, und es waren vier objektive Wirkungen
(mehr als 50%ige Verringerung der Tumorgröße) von den neun Fällen vorhanden, bewertet
durch Ermittlung der Gesamtfläche der Lungenmetastase und der Größe der zystoskopischen
Läsion.
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Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigten, daß 2-Amino-2-thiazolin
Antikrebswirkung hat und daher als nichtzytotoxisches chemotherapeutisches Mittel
zur Behandlung von Krebs wirksam.
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Die Wirkung von 2-Amino-2-thiazolin bei Mäusetumoren Wirkung von 2-)rnino-2-thiazolin
bei Mäusetumoren (Leukämie 1210 und Lewis-Lungenkarzinom) wurde auch geprüft. Bei
diesen Versuchen wurde gefunden, daß das Mittel hinsichtlich der Uberlebenszeit
von Mäusen, die mit diesen Tumoren geimpft wurden, völlig unwirksam war. Es ist
jedoch bekannt, daß die mit diesen Tumoren assoziierten Zellen Von normalen Zellen
äußerst undifferenziert sind, so daß sie das gesamte oder fast das gesamte zytoskeletale
System kontraktiler Mikrofilamente verloren haben. Bei solchen Zellen ist zu erwarten,
daß
sie unempfindlich für Mittel sind, die Rückbildung auslösen. Leukämie 1210 und Lewis-Lungenkarzinom
sind transplantierbare Tumore, und nach Transplantation haben sie die gewebespezifischen
Membranrezeptoren verloren, die das Target von 2-Amino-2-thiazolin sind.
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Bei den vorstehend beschriebenen Versuchen wurde 2-Amino-2-thiazolin
allein verwendet, jedoch kann im Rahmen der Erfindung auch 2-Amino-2-thiazolin oder
ein physiologisch unbedenkliches Salz dieser Verbindung als Teil eines breiteren
Behandlungsschemas für Krebs in Kombination mit einem oder mehreren zytotoxischen
Mitteln wie cis-Platin, 5-Fluoruracil oder Methotrexat verwendet werden.
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Die vorstehende Beschreibung veranschaulicht lediglich die Praxis
der Erfindung, wobei zu bemerken ist, daß auch andere Hilfsmittel vom Fachmann im
Rahmen der Erfindung verwendet werden können. Daten über menschliche Tumore wurden
für Blasenkrebs gebracht, weil bei einer Voruntersuchung der biochemischen Affinität
von 2-Amino-2-thiazolin zu Tumormembranrezeptoren die Affinität zum Blasentumorrezeptor
sehr hoch war. 2-Amino-2-thiazolin zeigte jedoch auch Affinität zu anderen Tumorrezeptoren,
die von anderem Gewebe stammten, und bei einem klinischen Vorversuch ergaben sich
Stabilisierung und geringfügige Remissionen in Tumoren verschiedenen Ursprungs.
Daher wird beansprucht, daß 2-Amino-2-thiazolin ein Antitumormittel für Säugetier-Krebs
ist, das ohne Toxizität durch Auslösung der Rückbildung wirksam ist.
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Beispiel 1 1 kg 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid wird in 40 1 Wasser
gelöst. Dann werden unter ständigem Rühren. und Überwachung des pH-Werts 3,2 kg
Mannit und NaOH in einer Menge, die den pH-Wert der Lösung auf 6 bringt, zugesetzt.
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Die Lösung wurdedurch ein steriles 0,2Jum-Filter gegeben, aseptisch
auf Ampullenflaschen (je 5 ml) abgefüllt und
bei -400C schnell
eingefroren und gefriergetrocknet.
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Beispiel 2 Tabletten für die orale Verabreichung,. enthaltend 2-Amino-2-thiazolin
(gefriergetrocknet) 250 mg Mannit 300 mg Ubliche Trägermaterialien 450 mg 1000 mg
Beispiel 3 1 kg 2-Amino-2-thiazolin wird in 40 1 Wasser gelöst. Der Lösung wird
wäßrige Salzsäure unter ständigem Rühren und Überwachung des pH-Werts zugesetzt,
bis der pH-Wert etwa 7 beträgt. Die Lösung wird filtriert, unter sterilen Bedingungen
in 5 ml-Ampullenflaschen abgefüllt, schnell eingefroren und gefriergetrocknet.
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Beispiel 4 Tabletten für die orale Verabreichung, enthaltend 2-Amino-2-thiazolinhydrochlorid
(gefriergetrocknet) 250 mg Mannit 350 mg Übliche Trägermaterialien 400 mg 1000 mg