DE68921546T2 - Erhöhung des fetalen Hämoglobins durch Behandlung mit Aktivin und/oder Inhibin. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Hemmen oder Umkehren des Switchens von der Produktion von γ- auf β-Globin in vivo oder in vitro, womit die Produktion von fötalem Hämoglobin erhöht wird. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf die Herstellung von Medikamenten für ein Verfahren zum Regeln des fötalen Hämoglobinswitches durch Einbringen von Aktivin, Inhbiin oder Gemischen davon in ein Säugetier oder in erythroide Kulturen.
• Normales Hämoglobin aus Erwachsenen umfaßt ein Molekül mit 4 Polypeptidketten, von denen zwei als α-Untereinheiten bezeichnet werden und von denen zwei als β-Untereinheiten bezeichnet werden. Krankheiten, die als Sichelzellsyndrome bekannt sind, stehen im Zusammenhang mit Störungen in der β- Kette des Hämoglobins. In Säugetieren und insbesondere in Menschen produziert der Fötus während fötaler Entwicklung jedoch ein fötales Hämoglobin, das anstelle der β- Globinproteine zwei γ-Globinproteine umfaßt. An einem Zeitpunkt während der fötalen Entwicklung oder der frühen Kindheit tritt in Abhängigkeit von der besonderen Spezies und dem Individuum ein sogenannter "Globinswitch" auf, wobei die Vorläufer von Erythrozyten im Fötus von der Herstellung von vorwiegend γ-Globin auf die Herstellung von vorwiegend β- Globin umwechseln. Es wurde jedoch beobachtet, daß erhöhte fötale Hämoglobinpegel (von γ-Globin abstammend) die Schwerheit von Sichelzellkrankheiten lindern. Es wurde ebenso beobachtet, daß Personen, die heterozygot sind für Syndrome beobachtet, daß Personen, die heterozygot sind für Syndrome erblicher Persistenz von fötalem Hämoglobin (hereditary persistence of fetal hemoglobin, HPFH) und Sicherzellhämoglobin (HbS), für Sichelzellanämie klinisch asymptomatisch sind. Ebenso entwickeln Säuglinge mit Sichelzellanamie bis zu einem Alter von annähernd 4 Monaten, wenn ihre fötalen Hämoglobinpegel abnehmen, üblicherweise die Symptome der Krankheit nicht. Diese Beobachtungen weisen darauf hin, daß ein Verfahren zum Erhöhen der fötalen Hämoglobinpegel für Patienten mit Sichelzellsyndromen vorteilhaft wäre.
• Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Verfahren zum Hemmen oder Umkehren des Switches von γ- auf β-Globin in einem Fötus oder Säugling, um erhöhte Pegel von fötalem Hämoglobin in solchen Individuen mit Sichelzellsyndromen und β-Thalassämien aufrechtzuerhalten.
• Inhibin ist ein Hormon, das neben anderen Wirkungen die Sekretion von FSH (Follikel-stimulierendes Hormon) aus der Hirnanhangdrüse supprimiert. Inhibin ist ein Protein, das aus α- und βA-Untereinheiten besteht, die durch Disulfidbrücken verknüpft sind. Aktivin, ein anderes Hormon, das manchmal auch als erythroider Differenzierungsfaktor (EDF) oder Follikelstimulierendes Hormon-freisetzendes Protein (FSH Realeasing Protein, FRP) bezeichnet wird, ist ein Homodimer, das entweder aus zwei βA-Untereinheiten von Inhibin (Aktivin A), zwei βB- Untereinheiten von Inhibin (Aktivin B) oder jeweils einer Untereinheit βA und βB (Aktivin AB) besteht. Diese Stoffe sind in analogen Formen in Säugetieren vorhanden und ihr Auftreten wurde beispielsweise in Follikulärflüssigkeit aus Mensch, Schwein und Rind berichtet. Inhibin aus Schwein ist aus Follikulärflüssigkeit aus Schwein gereinigt und sequenziert worden, wie in US-A-4,740,587 beschrieben. Die DNA, die die Prepro-Inhibin-α- und β-Ketten von Inhibin aus Schwein oder Mensch kodiert, ist isoliert, in Expressionsvektoren ligiert und in Säugerkultur expriiniert worden. Siehe EP-A-222,491, offengelegt am 20. Mai 1987. Es ist gezeigt worden, daß Aktivin A eine Akkumulation von Hämoglobin in einer erythroleukämischen Zellinie aus Mensch induziert und die Proliferation von erythroiden Vorläuferzellen in einer Knochenmarkskultur aus Mensch induziert. Siehe Yu et al., Nature 330, 765 (24. Dezember 1987). Die Strukturen und die Isolierung von Aktivin wurden von verschiedenen Gruppen in der Literatur berichtet. Siehe Vale et al., Nature 321, 776 (1986), Ling et al., Nature 321, 779 (1986), Ito et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 142, 1095 (1987), Tsuji et al., Biotechy. Bioeng. 31, 675 (1988), Shibata et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 146, 187 (1987). Es wurde von den Erfindern hierin unerwarteterweise festgestellt, daß sowohl Aktivin wie Inhibin den Switch von γ- auf β-Globin in einem Fötus oder einem Säugerkleinkind inhibieren oder sogar umkehren können.
• Die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel bereit zum Aufrechterhalten eines hohen Grads der γ-Kettensynthese (wodurch hohe fötale Hämoglobinpegel aufrechterhalten werden) ohne bemerkenswerte Toxizität und Langzeitnebeneffekte.
• Die vorliegende Erfindung stellt bereit die Verwendung von Aktivininhibin, einer Inhibinkette oder Derivaten davon oder von Gemischen davon bei der Herstellung eines Medikaments zum Hemmen oder Umkehren des Switchens von γ- auf β-Globin in einem Säugetier, um β-Globinstörungen zu verbessern. Das derartig hergestellte Medikament kann in einem Verfahren verwendet werden, umfassend das Einbringen des Medikaments in das Säugetier während eines fötalen Säuglings- oder Erwachsenenstadiums in einer ausreichenden Menge, Häufigkeit und Dauer, um das Switchen von fötalem γ- auf β-Globin zu hemmen oder umzukehren. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich, um die klinischen Auswirkungen von Sichelzellkrankheit in Menschen zu verbessern.
• Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, indem die verwendeten Verbindungen pyhsiologische Faktoren sein können, d.h. natürliche Proteine, die im Blutstrom von Säugetieren gefunden werden und somit, wenn sie in eine Person eingebracht werden, mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit toxische oder unerwünschte Langzeitnebeneffekte haben als ein nicht- physiologischer Faktor.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Aktivin, Inhibin, in einer beliebigen ihrer analogen Säugerformen, oder Gemische davon verwendet, um ein Medikament herzustellen, das in die Person (Erwachsener, Fötus oder Kleinkind) eingebracht wird, von der festgestellt wurde oder vermutet wird, daß sie eine β- Globinstörung, wie etwa Sichelzellkrankheit oder β- Thalassämien hat.
• Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "biologische Probe" alle Zellen oder jede Körperflüssigkeit aus einem Säuger, die diagnostiziert werden können, einschließlich erythroiden Vorläufern von Blutzellen.
• Es ist ebenso beabsichtigt, daß Varianten und einzelne Aktivin- oder Inhibinketten alleine oder in Gemischen miteinander oder mit Aktivin und/oder Inhibin verwendet werden. Unter den Begriffen "Aktivin" und "Inhibin" werden die Dimere von α- und β-Ketten von Inhibin, ihre Präproformen und ihre Prodomänen verstanden, zusaminen mit Glycosylierungs- und/oder Aminosäureseguenzvarianten davon. Der Vorläufer kann mit oder ohne das reife Protein verwendet werden, und nach Abspaltung vom reifen Protein kann er mit dem reifen Protein nicht kovalent assoziiert sein. Unter dem Begriff "Inhibinkette" wird verstanden, daß er die α- und β-Ketten von Inhibin umfaßt sowie ihre Präproformen und ihre Prodomänen zusammen mit Glycosylierungs- und/oder Aminosäuresequenzvarianten davon jeder Kette.
• Im allgemeinen werden Aminosäuresequenzvarianten weitgehend homolog sein zum relevanten Teil von α- oder β-Kettensequenzen aus Schwein oder Mensch, die in der zuvor erwähnten EP-A- 222,491 angegeben sind.
• Weitgehend homolog bedeutet, daß mehr als etwa 60 % der Aminosäureprimärsequenz des homologen Polypeptids der Sequenz der Kette aus Schwein oder Mensch entspricht, wenn sie ausgerichtet (aligned) werden, um die Zahl der übereinstimmenden Aminosäurereste zwischen den zwei Proteinen auf ein Maximum zu bringen. Ausrichten, um die Zahl der Reste auf ein Maximum zu bringen, umfaßt das Verschieben des Amino- und/oder Carboxyterminus, Einführen von Lücken nach Bedarf und/oder Löschen von Resten, die in dem Kandidaten als Insertionen vorhanden sind. Typischerweise werden Aminosäuresequenzvarianten zu mehr als etwa 70 % zu entsprechenden Ursprungssequenzen homolog sein.
• Varianten, die keine Horinonwirkung besitzen, fallen unter den Umfang dieser Erfindung und umfassen Polypeptide, die weitgehend homolog mit entweder einer reifen Inhibinkette oder Prodomänensequenz sein können oder nicht, aber die (1) mit Antikörpern, die gegen das ursprüngliche Gegenstück gezüchtet wurden, immunologisch kreuzreaktiv sind oder (2) fähig sind, mit einem derartigen ursprünglichen Gegenstückpolypeptid um Bindung an einen Zelloberflächenrezeptor zu kompetieren. Hormonell inaktive Varianten werden hergestellt durch die rekoinbinante oder organische synthetische Herstellung von Fragmenten, insbesondere der isolierten β-Ketten von Inhibin oder durch Einbringen von Aininosäuresequenzvariationen, so daß die Moleküle eine hormonelle Aktivität, wie oben definiert, nicht länger aufweisen.
• Immunologische oder Rezeptor-Kreuzreaktivität bedeutet, daß das Kandidatenpolypeptid fähig ist, die Bindung des hormonell aktiven Analogs an seinen Rezeptor und/oder an polyklonale Antiseren, die gegen das hormonell aktive Analog gezüchtet wurden, kompetitiv zu hemmen. Derartige Antiseren werden hergestellt in herkömmlicher Weise durch Injizieren des hormonell aktiven Analogs oder Derivats in komplettem Freund'schen Adjuvans subkutan, gefolgt von intraperetonealen oder subkutanen Boosterinjektionen in inkomplettem Freund'schen Adjuvans.
• Die Inhibinvarianten umfassen die Pro- und/oder Präprosequenzen der α- oder β-Kettenvorläufer von Inhibin oder ihre immunologisch oder biologisch wirksamen Fragmente, weitgehend frei von den entsprechenden reifen Inhibinketten. Die Sequenzen für Inhibin aus Schwein und Mensch sind bekannt, wie beispielsweise in EP-A-222,491 veröffentlicht. Die Präprosequenz für den Vorläufer der α-Untereinheit aus Schwein ist das von den Resten 1 bis etwa 230 umfaßte Polypeptid, während die Prosequenz der βA-Untereinheit von Resten 1 bis etwa 308 umfaßt ist. Diese Sequenzen schließen Prodomänensequenzen ein.
• Die intakten isolierten Präpro- oder Prodomänensequenzen von βA, βB oder α werden am besten in rekombinanter Zellkultur synthetisiert und die einzelnen Unterkomponentendomänen werden durch organisch-chemische Routineverfahren oder durch rekombinante Zellkultur synthetisiert, wie beispielsweise in EP-A-222,491 beschrieben.
• Obwohl die Stelle zum Einbringen einer Sequenzvariation vorbestimmt ist, ist es unnötig, daß die Mutation per se vorbestimmt ist. Beispielsweise kann, um die Leistungsfähigkeit einer Mutation an einer gegebenen Stelle zu optimieren, Randommutagenese am Zielcodon oder der Zielregion durchgeführt werden und die exprimierten Inhibinmutanten auf die optimale Kombination gewünschter Aktivität durchgemustert werden. Verfahren zum Herstellen von Substitutionsmutationen an vorbestimmten Stellen in DNA mit einer bekannten Sequenz sind wohlbekannt, beispielsweise M13-Primermutagenese.
• Mutagenese wird durchgeführt durch Einbringen von Aminosäureinsertionen, üblicherweise in der Größenordnung von ungefähr 1 bis 10 Aminosäureresten oder von Deletionen von ungefähr 1 bis 30 Resten. Substitutionen, Deletionen, Insertionen oder beliebige Unterkombinationen können kombiniert werden, um zu einem endgültigen Konstrukt zu gelangen. Vorzugsweise wird jedoch nur Substitutionsmutagenese durchgeführt. Es ist offensichtlich, daß die Mutationen in der kodierenden DNA das Leseraster der Sequenz nicht verändern dürfen und vorzugsweise keine komplementären Bereiche schaffen sollten, die eine mRNA-Sekundärstruktur schaffen könnten.
• Kovalente Modifikationen von Inhibin, Aktivin oder Prodomänen sind innerhalb des Umfangs hierin umfaßt und umfassen kovalente oder aggregierende Konjugate mit anderen chemischen Resten. Kovalente Derivate werden hergestellt durch Verknüpfen von Funktionalitäten mit Gruppen, die in den Aminosäureseitenketten von Inhibin gefunden werden oder an den N- oder C-Termini durch in der Technik bekannte Mittel. Beispielsweise werden diese Derivate umfassen: aliphatische Ester oder Amide des Carboxyterininus oder von Resten, die Carboxylseitenketten haben, beispielsweise Aspartatreste, O- Acylderivate von Resten, die Hydroxylgruppen enthalten, wie etwa Serin oder Alanin, und N-Acylderivate der Aminosäure am Aminoterminus oder von Resten, die Amingruppen enthalten, beispielsweise Lysin oder Arginin. Die Acylgruppe ist ausgewählt aus der Gruppe Alkylreste (umfassend C3 bis C10 normale Alkyle), wobei Alkanoylspezies gebildet werden und carbocyclische oder heterocyclische Verbindungen, wobei Aroylspezies gebildet werden. Die reaktiven Gruppen sind bevorzugt difunktionelle Verbindungen, die per se bekannt sind zur Verwendung bei der Quervernetzung von Proteinen an unlösliche Matrices durch reaktive Seitengruppen, beispielsweiwe m-Maleimidiobenzoyl-N-hydroxysuccinimidester. Bevorzugte Derivatisierungsstellen sind an Histidinresten.
• Das verwendete Verfahren, um die Verbindung einzubringen, ist jedes geeignete Verfahren, das normalerweise verwendet wird, um Pharmazeutika in den Blutstrom einzubringen, wie etwa durch Injektion, Bolus und Infusion. Parenterale Verabreichung kann ebenso verwendet werden.
• Die exakte Menge einer wirksamen Dosis einer gemäß der Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellten Verbindung hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich des jeweiligen Empfängers und des Schwerheitsgrads des Zustands. Somit bleibt die Verabreichungsweise letztlich dem Ermessen des behandelnden Arztes überlassen.
• Obwohl es möglich ist, die Verbindungen in vivo per se zu nützen, ist es bevorzugt, sie als eine Präparation in einer pharmazeutischen Formulierung darzureichen. Die Formulierung der vorliegenden Erfindung umfaßt eine wie vorstehend beschriebene Verbindung zusammen mit einem oder mehreren akzeptablen Trägern dafür und gegebenenfalls anderen therapeutischen Bestandteilen. Die Träger müssen akzeptierbar sein in dem Sinn, daß sie mit den anderen Bestandteilen der Formulierung kompatibel sind und für den Empfänger nicht schädlich sind.
• Das Aktivin B wird dem Patienten durch jedes geeignete Verfahren, umfassend parenterale, sublinguale, topisch intrapulmonäre und intranasale Verabreichung verabreicht. Die besondere Verabreichungsweise wird beispielsweise von der Art der erforderlichen Therapie abhängen. Beispiele parenteraler Verabreichung umfassen intramuskuläre, subkutane, intravenöse, intraarterielle und intraperitoneale Verabreichung.
• Die in der Therapie zu verwendenden Zusammensetzungen werden in einer Weise formuliert und dosiert, die einer guten medizinischen Praxis entspricht unter Berücksichtigung des klinischen Zustands des individuellen Patienten, der Ursache des eine Therapie erfordernden Zustands, der Verabreichungsstelle der Zusammensetzung, des Verabreichungsverfahrens, des Behandlungszeitplans und anderer, den Praktikern bekannten Faktoren. Die "wirksame Menge" ist somit für Zwecke hierin durch derartige Überlegungen bestimmt.
• Als ein allgemeiner Vorschlag wird die gesamte pharmazeutisch wirksame Menge des parenteral verabreichten Aktivins und/oder Inhibins pro Dosis im Bereich von 50 ug/kg/Tag bis 10 mg/kg/Tag in bezug auf das Körpergewicht des Patienten liegen, obwohl, wie oben bemerkt, dies zu einem großen Maß dem therapeutischen Ermessen unterliegt. Der Schlüsselfaktor beim Auswählen einer geeigneten Dosis ist das erhaltene Ergebnis, wie gemessen durch Hemmung des Switchens von fötalem γ-Globin zu β-Globin oder durch andere Kriterien, die dem Praktiker angemessen erscheinen. Die Zusammensetzung hierin wird ebenso durch langanhaltende Freisetzungssysteme geeignet verabreicht. Geeignete Beispiele langanhaltender Freisetzungssysteme umfassen semipermeable Polymermatrizen in der Form geformter Artikel, beispielsweise Filme oder Mikrokapseln. Langanhaltende Freisetzungsmatrizen umfassen Polylactide (US- A-3,773,919, EP-A-58,481), Copolymere aus L-Glutaminsäure und γ-Ethyl-L-Glutamat (U. Sidman et al., Biopolymers 22, 547-556 (1983)), Poly(2-hydroxyethylmethacrylat) (R. Langer et al., J. Biomed. mater. Res. 15, 167-277 (1981) und R. Langer, Chem. Tech. 12, 98-105 (1982)), Ethylenvinylacetat (R. Langer et al., Id.) oder Poly-D-(-)-3-hydroxybuttersäure (EP-A-133,988). Langanhaltende Freisetzungszusammensetzungen umfassen auch in Liposomen eingeschlossenes Aktivin oder Inhibin oder ein Gemisch davon. Derartige Zusammensetzungen werden durch Verfahren hergestellt, die per se bekannt sind: DE-A- 3,218,121, Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 3688-3692 (1985), Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 4030-4034, EP-A- 52,322, EP-A-36,676, EP-A-88,046, EP-A- 143,949, EP-A-142,641, japanische Patentanmeldung 83-118008, US-A-4,485,045 und US-A-4,544,545 und EP-A-102,324. Gewöhnlicherweise sind die Liposomen vom kleinen unilamilaren Typ (etwa 200 bis 800 x 10&supmin;¹&sup0;m), in denen der Lipidgehalt mehr als etwa 30 Mol-% Cholesterol beträgt, wobei das ausgewählte Verhältnis für die optimale Therapie eingestellt wird.
• Zur parenteralen Verabreichung wird das Aktivin oder Inhibin im allgemeinen formuliert, indem es im gewünschten Reinheitsgrad in einer als Einheitsdosis injizierbaren Form (Lösung, Suspension oder Emulsion) mit einem pharmazeutisch aktzeptablen Träger gemischt wird, d.h. ein Träger, der für die Empfänger in den angewandten Dosierungen und Konzentrationen nicht toxisch ist und mit anderen Bestandteilungen der Formulierung kompatibel ist. Beispielsweise umfaßt die Formulierung bevorzugt keine Oxidationsmittel und andere Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie für Polypeptide schädlich sind.
• Im allgemeinen werden die Formulierungen hergestellt durch Inkontaktbringen von Aktivin oder Inhibin gleichmäßig und innig mit flüssigen Trägern oder feinverteilten Feststoffträgern oder beiden und dann, falls notwendig, durch eine Formgebung des Produkts zur gewünschten Formulierung. Vorzugsweise ist der Träger ein parenteraler Träger, stärker bevorzugt eine Lösung, die mit dem Blut des Empfängers isotonisch ist. Beispiele derartiger Trägervehikel umfassen Wasser, Salzlösung, Ringer-Lösung, Dextroselösung und 5 % Humanserumalbumin. Nicht wäßrige Vehikel, wie etwa nicht flüchtige Öle und Ethyloelat, sind hierin ebenso nützlich, sowie Liposomen. Der Träger kann im allgemeinen geringe Mengen von Zusätzen enthalten, wie etwa Substanzen, die die Isotonie und chemische Stabilität verbessern, beispielsweise Puffer und Konservierungsmittel, sowie Polypeptide mit geringem Molekulargewicht (weniger als etwa 10 Reste), Proteine, Aminosäuren, Kohlehydrate, umfassend Glucose oder Dextrane, chelierende Mittel, wie etwa EDTA, oder andere Bindemittel. Das Aktivin oder Inhibin wird in solchen Vehikeln typischerweise in einer Konzentration von 10 ug/ml bis 100 g/ml bei physiologischem pH formuliert.
• Aktivin oder Inhibin zur Verwendung in einer therapeutischen Verabreichung muß steril sein. Sterilität wird einfach erreicht durch Sterilfiltration durch (beispielsweise 0,2 um) Membranen. Aktivin B wird gewöhnlich in Einfachdosis- oder Vielfachdosisbehältern aufbewahrt, beispielsweise in versiegelten Ampullen oder Phiolen, als eine wäßrige Lösung, da es gegen thermische und oxidative Denaturierung in hohem Maße stabil ist. Lyophilisierte Formulierungen zur Neuzubereitung sind ebenso akzeptabel.
• Bevorzugte Einzeldosisformulierungen sind solche, die eine Tagesdosis oder eine Einheit einer Tagessubdosis oder einen geeigneten Teil davon enthalten.
• Alternativ dazu kann FSH (Follikel-stimulierendes Hormon) verabreicht werden, um in vivo die Inhibin- und Aktivinproduktion in der Person oder einer schwangeren Person zur Behandlung eines Fötus zu stimulieren. Wenn ein Fötus mit sowohl Aktivin, Inhibin oder FSH behandelt wird, sollte dem Fötus eine Behandlung verabreicht werden, beginnend mit einem Zeitpunkt gerade vor und während der Zeitspanne, wenn der γ- auf β-Globin Switch im Fötus auftritt. Im Menschen beginnt eine Behandlung typischerweise vor der 32. Schwangerschaftswoche. Wenn eine Behandlung durch Verabreichen von FSH gewünscht ist, sollte eine Behandlung 10 bis 500 kg/kg Körpergewicht/alle 2 bis 8 Stunden für einen Zeitraum von 1 bis 10 Tagen gerade vor und während des erwarteten Auftretens des Switches von γ- auf β-Globin erfolgen. Falls Aktivin und/oder Inhibin neben FSH gegeben werden, wird die verabreichte FSH-Menge üblicherweise geringer als die obigen Dosierungsmengen sein.
• Die Häufigkeit und Dosierungsmengen einer Verabreichung der obigen Verbindungen hängen davon ab, wann die Verbindung eingebracht wird, ob die Person ein Fötus, Kleinkind oder Erwachsener ist, von der Größe und dem Gewicht der Person, dem Zustand des Patienten und dgl.. Üblicherweise verzögern Injektionen von Aktivin und/oder Inhibin beginnend mit einer Dosis von 50 ug/kg bis 10 mg/kg und oftmals so niedrig wie 50 ug/kg bis 100 ug/kg Körpergewicht pro Tag, insbesondere vor der 32. Schwangerschaftswoche im Menschen, das Switchen von γ- auf β. Dosierungsmengen von bis zu 10 mg/kg/Tag können nach dem Ermessen des Arztes verwendet werden. Da der Switchvorgang im Menschen bis annähernd 4 Monate nach Geburt anscheinend nicht vollständig ist, kann eine Behandlung nach der Geburt bis hin etwa zum 4. Lebensmonat begonnen werden und so lange wie notwendig fortgesetzt werden, um erhöhte Pegel von fötalem Hämoglobin im Patienten aufrechtzuerhalten, oder eine Behandlung kann später in der Kindheit oder im Erwachsenenstadium begonnen werden.
• Eine Behandlung von Kindern wird vorzugsweise vor dem 4. Lebensmonat durchgeführt, da der Switchvorgang von y auf β schwierig umzukehren ist. Obwohl eine Behandlung mit einer der obigen Verbindungen vor dem 4. Lebensmonat den Switchvorgang von γ auf β hemmt, kann eine Behandlung, die auf diesen Zeitraum folgt, ebenso die gewünschten klinischen Ergebnisse erzielen, d.h. die Verbesserung der Wirkungen der β- Globinstörung. Daher kann, wenn der Switchvorgang lediglich bis zu einem Ausmaß von 10 bis 20 % gehemmt oder umgekehrt wird (d.h. die Person produziert 10 bis 20 % mehr γ-Globin als erwartet werden würde, falls zugelassen würde, daß das Switchen auftritt), dies ausreichend sein, um die Symptome der Krankheit zu verbessern.
• Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt zur Veranschaulichung. Globinproduktion, analysiert durch Elektrophorese auf Tritonharnstoffgelen, Autoradiographie und Densitometrie und durch Radioliganden-Immuntest des gesamten und fötalen Hämoglobins in pg pro Bfu-e-abstammender Zelle, wurde durchgeführt wie in Stamatoyannopoulous et al. und Friedman et al., ebenda beschrieben.
BEISPIEL 1
• Der Switch von &gamma;-Globin auf &beta;-Globin (Switch von fötal auf erwachsen) im Schaffötus tritt zwischen dem 120. bis 140. Schwangerschaftstag auf, wobei eine gesamte Schwangerschaft 140 bis 150 Tage beträgt. In einer pulsierenden Weise wurden 9 katheterisierten Schafföten, die zwischen dem 113. bis 125. Schwangerschaftstag lagen, 5 Mikrogramm FSH aus Schaf alle 3 Stunden während 5 bis 10 Tagen verabreicht. Dies erhöht die Gonadeninhibinproduktion. Die Globinsynthese wurde untersucht in Schaferythrozyten nach Trithiumleucinmarkierung durch Säulenchromatographie vor Beginn der Behandlung und nach Tag 5 und Tag 10 der Verabreichung. Es wurde festgestellt, daß die &beta;-Globinsynthese signifikant abgenommen hatte von 82,1 +/- 8,8 % non-&alpha;-Globin in gleichaltrigen Kontrollen auf 40,0 +/- 8,1 % in FSH behandelten Föten zwischen Tag 132 und 140 der Schwangerschaft (P< 0,001, n=8). Ein Fötus hatte kein nachweisbares &beta;-Globin am Tag 123 der Schwangerschaft, mehr als 4,5 Standardabweichungen unter den Kontrolltieren (27,0 +/- 5,9 %).
BEISPIEL 2
• Rekombinant hergestelltes Aktivin aus Mensch (hergestellt wie in EP-A-222,491, oben beschrieben) und rekombinant hergestelltes Inhibin aus Mensch (hergestellt wie in EP-A- 222,491, oben beschrieben) wurden verwendet, um die Globinexpression in erythroiden Kulturen aus Chordablut normaler Säuglinge zu untersuchen. Proben, die 100 ng/ml Aktivin, 100 ng/ml Inhibin enthielten, und Kontrollen wurden hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, daß Aktivin fötale Globin- (&gamma;-Globin)-Produktion durchwegs erhöhte, um 7 bis 10 % nach Autoradiographie und Densitometrie (5 % nach Radioimmunassay), und Inhibin fötale Globin-Produktion um 15 bis 30 % (Autoradiographie) erhöhte. Eine Wachstumsinhibition wurde in gewissem Umfang in den Inhibin enthaltenden Kulturen festgestellt. Diese Ergebnisse sind gleich einer 2- bis 3- fachen Verbesserung der Syntheserate von fötalem Globin, wenn in Retikolozyten von Sichelzellanämie-Patienten induziert.
• Die Ergebnisse aus den Erythrozytenzellkulturen eines erwachsenen, an &beta;-Thalassämie erkrankten Patienten zeigte ebenso, daß das Verhältnis &alpha; : non-&alpha;-Kette, das ein Maß für den Schweregrad von &beta;-Thalassämie in &beta;-Thalassämiekulturen ist, sich nach Behandlung mit rekombinantem Aktivin mit 100 Nanogramm/ml um 25 % verringerte und daß Behandlung mit 100 ng/ml rekombinantem Inhibin das &alpha; : non-&alpha;-Verhältnis um 47 % verringerte, gemessen durch Autoradiographie und Densitometrie. Bei diesen Verhältnissen wäre für einen &beta;- Thalassämie-Patienten keine Transfusion erforderlich.
BEISPIEL 3
• Um die Wirkung von Aktivin/Inhibin zu zeigen, wurden erythroide Vorläufer aus Chordablut von Chordablut von normalen Föten kultiviert, mit und ohne einer halbgereinigten Follikulärflüssigkeit aus Schwein, die sowohl Inhibin wie Aktivin enthielt, jeweils in der Menge von 100 ng/ml Zellkultur. In vier von fünf Kulturen wurde &beta;-Globinsynthese um 16,5 % im Mittel verringert, verglichen zu unbehandelten Kontrollen. Da FSH alleine keinen Effekt auf Globinsynthese in diesen Kulturen hatte, wird eine Abnahme der &beta;-Globinsynthese dem in der Follikulärflüssigkeit vorhandenen Aktivin und/oder Inhibin zugeschrieben.

Claims (9)

1. Verwendung von Aktivin, Inhibin oder einer Inhibinkette oder Derivaten davon oder Gemischen davon bei der Herstellung eines Medikaments zum Hemmen oder Umkehren des Switchens von &gamma;- auf &beta;-Globin in einem Säugetier, um &beta;-Globinstörungen zu verbessern.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Aktivin, Inhibin oder die Inhibinkette ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: analogen Säugerformen von Inhibin und Aktivin, Inhibin-&alpha;-Kette, Inhibin-&beta;-Kette, Präpro- Inhibin-&alpha;-Kette, Präpro-Inhibin-&beta;-Kette, einer Aminosäuresequenzvariante der Inhibin-&alpha;-Kette, einer Aminosäuresequenzvariante der Inhibin-&beta;-Kette, Pro- Inhibin-&alpha;-Kette, Pro-Inhibin-&beta;-Kette, einem Vorläufer von Aktivin, einem Vorläufer von Inhibin, einem Komplex von reifen Aktivin und seinem Vorläufer oder einem Komplex von reifem Inhibin und seinem Vorläufer.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Säugetier ein Mensch ist und die Störung Sichelzellkrankheit oder eine Thalassämie ist.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aktivin Aktivin aus Mensch oder Schwein umfaßt.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das lnhibin Inhibin aus Mensch oder Schwein umfaßt.

6. Verwendung von Follikel-stimulierendem Hormon bei der Herstellung eines Medikaments, welches in einem Säugetier die Produktion von Aktivin, Inhibin oder einem Gemisch davon induziert, um &beta;-Globinstörungen zu verbessern.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das Säugetier ein erwachsener Mensch ist.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Medikament zur Verabreichung vorgesehen ist entweder für

(a) einen schwangeren Menschen vor der 32. Schwangerschaftswoche ihres Fötus oder

(b) einen menschlichen Säugling, der weniger als 4 Monate alt ist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Medikament zur Verabreichung in den Blutstrom des Säugetiers ausgelegt ist.