DE3825397C2 - Verwendung von Papaverin und seinen Salzen zur Bekämpfung von AIDS - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Papaverin und seinen physiologisch verträglichen Salzen für die Prophylaxe und Therapie von AIDS.

Retrovirus-Infektionen sind für das Syndrom der Immunschwä­ che (AIDS) und die AIDS-verwandte Krankheit ARC verantwort­ lich. AIDS und ARC werden vermutlich durch HIV erzeugt. HIV-Antikörper werden im Serum fast aller Patienten, bei denen AIDS oder ARC diagnostiziert wird, nachgewiesen. Lymphadeno­ pathie-assoziiertes Virus (LAV) und humanes T-Zell-lympho­ trope-Virus Typ III (HTLV-III) sowie auch verwandte Retro­ viren wurden von einer großen Zahl von AIDS-Patienten iso­ liert. Alle diese Viren haben die gleichen wichtigen Eigen­ schaften. HTLV-III und LAV sind wahrscheinlich vom gleichen Virusstamm wie HIV.

AIDS ist eine Krankheit, die durch den Verlust der zellulären Immunität sowie die Entwicklung von häufigen und schließlich tödlichen opportunistischen Infektionen gekennzeichnet ist. Die Diagnose von AIDS wird definiert als "das Auftreten einer Krankheit, die auf einen Defekt im zellulären Immunsystem hinweist, in einer Person, in der keine Ursache für diese verminderte Resistenz zu der Krankheit bekannt ist" (Lane, H.C. & Fauci, A.S. Ann. Rev. Immunol., 1985, Bd. 3, S. 477-500).

Die Verwendung des Ausdrucks HIV umfaßt die Retroviren HIV-1 oder HIV-2 (Human Immunodeficiency Virus Typ 1 und Human Immunodeficiency Virus Typ 2), die 1983 entdeckt wurden. HIV befällt und reduziert die Anzahl einer Untergruppe der wei­ ßen Blutkörperchen, die als T-Lymphozyten bezeichnet werden. An der Zelloberfläche dieser T-Lymphozyten ist ein Molekül, das als CD4 bezeichnet wird (solche Zellen werden auch als T4 Zellen bezeichnet). Diese Lymphozyten, die größtenteils zur funktionell definierten Helfer/Induktoren-Untergruppe ge­ hören, umfassen den größten Teil der reifen T-Zellen. Eine weitere große Untergruppe der T-Zellen hat ein CD8 Molekül an ihrer Zelloberfläche. Diese Zellen werden auch als TB Zellen bezeichnet. Sie werden als Suppressor/cytotoxische Zellen klassifiziert. Normalerweise beträgt das T4/T8 Verhältnis 1,5 : 1 bis 2,0 : 1. In AIDS-Patienten ist das Verhältnis aufgrund der Abnahme der absoluten Zahl der T4-Zellen und ge­ nerell normaler Anzahl der T8-Zellen umgekehrt.

T4-Zellen erkennen spezifisch und proliferieren als Antwort auf Antigene, denen sie im Körper begegnen und sezernieren gleichzeitig eine Vielzahl von Proteinen, die als Lymphokine bezeichnet werden und andere Zellen des Immunsystems steuern. Nach Signalisierung durch T4-Zellen erkennen B-Lymphozyten Antigene, z. B. Bakterien und Viren, und sezernieren spezifi­ sche Antikörper, die diese neutralisieren oder eliminieren. Nach Signalisierung durch T4-Zellen werden cytotoxische T-Zellen ("T8") zur Abtötung von Zellen aktiviert, die durch intrazelluläre Pathogene infiziert sind. Auch steuern T4-Zellen die Aktivität der Zellen des Immunsystems, die als natürliche Killerzellen und Makrophagen bezeichnet werden und die bei der Antwort auf Infektionen und vielleicht in der Anfangsphase von Karzinomen eine Rolle spielen.

Ein kritisches frühes Stadium der HIV-Infektionen umfaßt das Ankoppeln des Virus mittels seiner Glykoproteinhülle an einen Rezeptor an der Oberfläche einer anfälligen T4-Zelle, das CD4-Molekül. Das CD4-Molekül auf der T4-Zelloberfläche scheint potentielle Zielzellen von HIV zu unterscheiden. Es dient als Rezeptormolekül, das das Virus bindet und die Infektion und die darauf folgende Virusreplikation sowie die cytophati­ schen Konsequenzen der Virusinfektionen ermöglicht.

Der Immundefekt von AIDS zeigt die Bedeutung der T4-Lympho­ zyten. Aufgrund des Verlustes dieser Zellen haben die übri­ gen T-Lymphozyten von AIDS-Patienten verminderte oder feh­ lende Reaktionen auf Antigene und zeigen subnormale Produk­ tion von wesentlichen immunsteuernden Faktoren. Aufgrund der Abnahme ihrer Anzahl und der funktionellen Kapazität können T4-Zellen nicht das Reifen der B-Zellen und cytotoxischen T-Zellen steuern. Die Fähigkeit von AIDS-Patienten, Antikörper­ reaktionen gegen neue Antigene herbeizuführen, ist sehr be­ einträchtigt, obwohl paradoxerweise oft hohe Antikörper-Spie­ gel gegen zuvor aufgetretene Antigene einschließlich HIV im Serum der Patienten vorliegen; Institute of Medicine, National Academy of Science, Confronting AIDS, Washington, D.C., National Academy Press 1986, S. 37-44 und 177-199).

Zur Zeit wird AIDS und ARC hauptsächlich in bestimmten Risi­ kogruppen, wie Homosexuellen, Drogensüchtigen oder Patienten gefunden, die mehrfache Transfusionen oder Blutprodukte, wie Faktor VIII, erhalten haben. Blutspender werden heute routi­ nemäßig auf HIV-Antikörper untersucht. In Zukunft sollte des­ halb die Verbreitung von HIV durch Bluttransfusionen und Blut­ produkte nicht mehr erfolgen. AIDS wird zunehmend auch in der heterosexuellen Bevölkerung gefunden.

Es gibt zunehmend Beweise dafür, daß die Makrophagen/Mono­ zyteninfektionen ein wichtiger Faktor sind in der Fortdauer und Weiterentwicklung der HIV-Infektionen, im Einleiten eines Gehirnschadens, der bei AIDS geschieht, und beim Aus­ lösen des Zusammenbruchs des Immunsystems, wie er sich durch den starken Verlust der T4-Lymphozyten zeigt. Crowe et al. haben mit anti-HIV-p24-Antikörpern gezeigt, daß Monozyten/Makrophagen mit HIV infiziert werden können. Sie haben nach­ gewissen, daß bis zu 70% der Zellen von einzelnen Spendern infiziert werden konnten; AIDS Research and Human Retroviruses, Bd. 3, Nr. 2, 1987, S. 135. Nicholson et al. haben eine HTLV-III/LAV-induzierte Wirkung bei der Monozytenfunktion anstel­ le von (oder zusätzlich zu) einem inneren Defekt in überle­ benden T-Zellen vorgeschlagen, um die Anomalie in den T-Zell-Tests, die monozytenabhängig sind, wie durch Kermesteere-Mitogen verursachte Ig Synthese und proliferative Antworten auflösliche Antigene zu erklären. Diese T-Zell-Tests wurden vorher schon als anomal beschrieben, selbst wenn sie als T-Zellen-Subgruppen untersucht wurden; The Journal of Immunology, Bd. 137, Nr. 1, 1986, S. 323.

Da nachweislich der erste Schritt, wenn eine Fremdsubstanz in den Körper eindringt, seine Aufnahme durch mononukleare Pha­ gozyten ist, ist es vorstellbar, daß diese Zellen ein primä­ res Ziel des HIV sind. Gartner et al. haben gezeigt, daß die Virusbildung in HTLV-III/LAV infizierten Makrophagen hoch und langlebig war. Dies weist darauf hin, daß diese Zellen bei der Verbreitung und dem Fortbestehen des Virus eine Rolle spie­ len. Sie haben gezeigt daß in den untersuchten Situationen die HTLV-III/LAV-Replikation in Makrophagen sehr produktiv war; Science, Bd. 233, 1986, S. 215.

Ho et al. haben festgestellt, daß normale aus Blut stammende Monozyten/Makrophagen in vitro anfällig sind gegen Infektion durch das HTLV-III, dem Erreger von AIDS. Auch wurde HTLV-III aus Monozyten/Makrophagen von Patienten isoliert, die mit dem Virus infiziert waren. Es wurde darum postuliert, daß HTLV-III-infizierte Monozyten/Makrophagen als Vektor für die Ver­ breitung des Virus zu Zielorganen und als Reservoir zum Fort­ bestehen des Virus dienen, wie dies auch für andere Lenti­ viren, einschließlich Visna-Virus und dem caprinen Arthritis-Encephalitis-Virus, gezeigt wurde; J. Clin. Invest., Bd. 77, 1986, S. 1712.

Ein Antivirusmittel, das alle infizierenden HIV abtöten oder seine Replikation vollkommen hemmen könnte und gleichzei­ tig ein akzeptables toxisches Profil hat, ist offensicht­ lich erwünscht, jedoch ist die Situation so, daß zur Zeit kein solches Mittel verfügbar ist.

Mit dem vermehrten Verständnis der Rolle der Makrophagen bei der Pathogenese von AIDS wird klar, daß eine wirksame Antivirus-Strategie die Behandlung der infizierten Makrophagen und die Hemmung der Infektion dieser Zellen umfaßt. Die einzigen zur Zeit von der F.D.A. zugelassenen Antivirusmittel zur Behand­ lung von AIDS sind Azidothymidin (AZT) und Pentamidin-ise­ thionat (PENTAM 300). AZT ist vollkommen unwirksam zur Hem­ mung der Infektion von Makrophagen oder der Regulierung der HIV-Vermehrung in infizierten Makrophagen. Es wurde gefunden, daß AZT bei Langzeit-Verabfolgung unerwünschte Nebenwirkungen hat, wie Anämie, Leukopenie und Neutropenie.

Azidothymidin, Bisdesoxycytidin, Suramin, Phosphonoformat und Antimonwolframat werden zur Zeit auf ihre Eignung zur Bekämpfung des Syndroms der Immunschwäche untersucht. Diese Verbindungen hemmen die Reverse Transkriptase (RT). Alle diese Arzneistoffe haben den Nachteil einer hohen Toxizität. Deshalb ist es erwünscht, Arzneistoffe mit geringerer Toxizi­ tät zu entwickeln bzw. bereitzustellen, die sich zur Prophy­ laxe und Therapie des Syndroms der Immunschwäche eignen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Befund, daß Papaverin und seine Salze die Replikation von HIV in mensch­ lichen Lymphozyten hemmt. Die Wirkung beruht nicht auf einer Hemmung der Reversen Transkriptase.

Papaverin wird als Spasmolytikum verwendet, z. B. bei Spasmen im Bereich des Magen-Darmtraktes, der abführenden Harnwege oder des Gefäßsystems.

Vor kurzem wurde die antivirale Wirkung von Papaverin in vitro gegenüber bestimmten Viren beschrieben, z. B. Typ I-Herpes Virus, Adeno- und Masern-Virus, Hühnerpocken- und MSV-Harvey-Virus und murinem Retrovirus; vgl. Müller et al., Proc. Natl. Acad. Sci., Bd 79 (1982), Seiten 1633 bis 1639, und Turano et al., Med. Biol. Enr., Bd. 4 (1976), S. 861-865. Die antivirale Wirkung von Papaverin legt jedoch seine Wirkung gegen HIV aus folgenden Gründen nicht nahe:

• a) Die veröffentlichten Daten beziehen sich lediglich auf in vitro Ergebnisse, und sie lassen deshalb keine Voraus­ sagen über die Wirkung von Papaverin in vivo zu;
• b) es ist bekannt, daß bestimmte antivirale Wirkstoffe gegen­ über anderen Viren anderer Species inaktiv sind;
• c) trotz intensiver Forschungen in den letzten Jahren sind das HIV und HTLV-Virus erheblich verschieden von anderen Typen menschlicher Viren, und sämtliche klassischen anti­ viralen Verbindungen sind gegenüber diesen Viren unwirk­ sam.

Es wurde festgestellt, daß die Wirkung von Papaverin auf einer Hemmung oder Inaktivierung der viralen Proteine be­ ruht. Dementsprechend kann Papaverin oder eines seiner physio­ logisch verträglichen Salze zusammen mit anderen Wirkstoffen verwendet werden, die einen anderen Wirkungsmechanismus auf­ weisen, z. B. den Inhibitoren der Reversen Transkriptase.

Auf diese Weise greifen die beiden Wirkstoffe in den Replika­ tionszyklus des Virus an unterschiedlichen Stellen ein. Die Nebenwirkungen werden durch Verminderung der Dosis der einzel­ nen Arzneistoffe, insbesondere des stärker toxischen, ver­ mindert. Bei Versuchen an H9 Zellen, die mit HIV infiziert sind und die 20 Tage ansteigenden Dosen von Papaverin bei je­ der Änderung des Mediums ausgesetzt wurden, konnte eine signi­ fikante Hemmung der viralen Replikation bei einer Konzentra­ tion von 10 µg/ml beobachtet werden. Bei dieser Papaverin Konzentration ist keine signifikante Wirkung auf die Zellproliferation feststellbar. Die Gegenwart von HIV in den Kulturen wurde mittels der RT-Aktivität nachgewiesen; vgl. Cancer Res., Bd. 45 (1985), S. 4592. Die Expression des vira­ len Proteins p24 wurde durch den Radioimmuntest bestimmt; vgl. Int. J. Cancer, 3d. 38 (1986), S. 587. In den gleichen Zellen, die mit HIV infiziert worden waren und die 15 Tage mit 10 µg/ml Papaverin behandelt wurden, wurden die viralen Proteine am Tag 5, 10 und 15 aus den Kulturen extra­ hiert und durch Western-Transfer nachgewiesen.

Bereits am 5. Tag wurde eine teilweise Verminderung der vi­ ralen Proteine beobachtet, während am 15 Tag ein praktisch vollständiges Verschwinden sämtlicher viralen Banden beob­ achtet werden konnte. Im Kontrollversuch zeigten Kulturen, die nicht mit Papaverin behandelt worden waren, die für HIV typische Verteilung der Proteine. Analoge Ergebnisse wurden bei Verwendung von infizierten menschlichen Lymphozyten erhal­ ten. Ebenfalls bei einer Dosis von 10 µg/ml Papaverin konnte die virale Infektiosität und Abnahme der Lymphozyten (PBMC), die durch das Virus verursacht wurde, vermindert werden. Auch die viralen Marker (RT und p24) waren signifi­ kant vermindert. Die RT-Aktivität wurde um etwa 40% vermin­ dert und die p24 Expression war etwa 7 mal niedriger als bei den Kontrollen.

Auch die Bildung von syncytialen Zellen war beträchtlich ver­ mindert ( 0,01) nach Inkubation mit Papaverin.

Eine ähnliche Wirkung wurde bei Verwendung von Lymphozyten beobachtet, die vorher mit Papaverin inkubiert und anschlie­ ßend mit HIV infiziert worden waren. Dieser Effekt spricht für eine prophylaktische Wirkung des Papaverins. Papaverin zeigt anscheinend in vivo auch eine immunmodulierende Wirkung, die mit den vorstehend auf­ geführten Effekten kooperiert.

Im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Ergebnisse und seine vernachlässigbare Toxizität sind Papaverin und seine physiologisch verträglichen Salze geeignet zur Prophylaxe und Therapie von AIDS.

Die aus Papaverin und seinen physiologisch verträglichen Sal­ zen herstellbaren Arzneimittel können oral oder parenteral verabfolgt werden. Die Herstellung von Arzneimitteln kann beispielsweise nach Remington′s Pharmaceutical Sciences Handbook, Hack Pub. Co. NY. USA erfolgen. Typische Arznei­ mittel sind Kapseln, Tabletten, Sirups, Injektionspräparate zur intravenösen oder intramuskulären Gabe und Arzneimittel mit verzögerter Wirkstoffabgabe.

Die Arzneimittel können gegebenenfalls noch andere Wirkstof­ fe enthalten, wie Azidothymidin, Suramine, Phosphonoformat, Antimonwolframat, Bisdesoxycytidin und/oder Immunmodulatoren.

Die Posologie von Papaverin hängt von mehreren Faktoren ab, wie Körpergewicht, Geschlecht und Alter des Patienten. Im allgemeinen werden etwa 50 bis 500 mg Papaverin oder dessen Salz pro Dosierungseinheit verwendet. Die Dosierungseinheit kann 1 bis 4 mal täglich gegeben werden. Die Behandlung kann mehrere Wochen oder Monate fortgesetzt werden, weil das Papaverin eine niedrige Toxizität hat.

Claims (1)

1. Verwendung von Papaverin und seinen physiologisch verträgli­ chen Salzen für die Prophyla­ xe und Therapie von AIDS.