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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung richtet sich auf die
Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, umfassend eine
PEG-ASNase-Verbindung und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Proteaseinhibitor-Verbindungen, gewissen
Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen und HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen,
sowie einen pharmazeutisch akzeptablen Träger, zur Inhibition oder Behandlung
der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV).
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Das Humane Immundefizienzvirus (HIV)
ist ein Retrovirus und bildet den Wirkstoff für die komplexe Erkrankung,
die mit einer progressiven Zerstörung
des Immunsystems (erworbenes Immundefektsyndrom; AIDS) und dem Abbau
des zentralen und peripheren Nervensystems einhergeht. Dieses Virus
war früher
unter den Bezeichnungen LAV, HTLV-III oder ARV bekannt. Es hat verschiedene
Therapien zur Behandlung der HIV-Infektion gegeben, darunter Arzneimittel-Kombinationstherapien.
Proteaseinhibitor-Verbindungen in Kombination mit Reverse Transkriptase
(RT)-Inhibitor-Verbindungen haben sowohl in vitro als auch in vivo
bei mit dem Virus infizierten Patienten zu Erfolgen geführt. Proteaseinhibitor-Verbindungen
greifen in die Produktion neuer infektiöser Viren ein. Die Replikation
des HIV-Retrovirus ist allgemein mit einer extensiven post-translationalen
Verarbeitung von Vorläufer-Polyproteinen
zu reifen Virusproteinen durch viral codierte Protease verbunden.
Diese Virusproteine werden für
den Aufbau und die Funktion des Virus benötigt. Durch eine Inhibition dieses
Prozesses wird die Produktion neuer infektiöser Viren verhindert.
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Wenn die HIV-Protease durch Proteaseinhibitoren
gehemmt wird, kann die provirale Integration infizierter T-Lymphozyten
während
der Frühphase
des HIV-1-Lebenszyklus verhindert werden. Außerdem kann die proteolytische
virale Verarbeitung im späteren
Stadium inhibiert werden. HIV-Protease-Inhibitoren sind umfassend
geprüft
worden (A. Tomasselli et al., Chimica Oggi, 6–27 20 (1991) and T. Meek,
J. Enzyme Inhibition 6: 65–98
(19.92). Zu der retroviralen Replikation gehört routinemäßig die post-translationale
Verarbeitung von Polyproteinen durch viral codierte HIV-Proteasen.
Durch diesen post-translationalen Prozess werden reife Polypeptide
erzeugt, die nachfolgend an der Bildung und Funktion infektiöser Viren
beteiligt sind. Wenn es gelingt, diesen molekularen Prozess zu inhibieren,
wird die normale Produktion des HIV-Virus gestoppt. Somit können HIV-Protease-Inhibitoren
als Wirkstoff gegen das HIV-Virus fungieren.
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Retroviren sind unter Vertebraten
weit verbreitet und für
eine Vielzahl von Erkrankungen bei Mensch und Tier verantwortlich,
unter anderem für
HIV, Leukämien
und Lymphome. Die gesamte Familie der Retroviren ist durch das Vorhandensein
eines bestimmten Enzyms, der Reversen Transkriptase (RT), gekennzeichnet.
Mit diesem Enzym wird die RNS, die das virale Genom trägt, in eine
doppelsträngige
DNS-Kopie transkribiert. Daher werden beträchtliche Anstrengungen darauf
verwandt, die HIV-Erkrankung über
die Inhibition der für
die Replikation des Virus benötigten
HIV-Reversen Transkriptase zu steuern (V. Merluzzi et al., "Inhibition of the
HIV-1 Replication by a Nonnucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor", Science, 25, 1411
(1990)). Beispielsweise handelt es sich bei dem derzeit verwendeten
Therapeutikum AZT um einen solchen Inhibitor der viralen Reversen
Transkriptase (US-Patent Nr. 4,724,232). Leider gibt es bei vielen
dieser Substanzen Schwierigkeiten aufgrund ihrer Toxizität, mangelnden
Bioverfügbarkeit,
Kurzlebigkeit in vivo, Virusresistenz oder einer Kombination dieser
Faktoren.
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Wie man weiß, kann es bei der Inhibition
der HIV-Reversen Transkriptase (HIV-RT) durch nucleosidanaloge Arzneimittelkombinationen
statt zur vollständigen
Hemmung der RT-Funktion
auch zum Auftauchen medikamentenresistenter Virusstämme kommen.
Diese Escape-Mutanten
bauen eine neue Population auf, so dass die Nucleosidanaloga-Therapie
unwirksam wird. Durch Zugabe von Proteaseinhibitor-Verbindungen
zu bekannten Nucleosidanaloga konnte die Viruslast für eine längere Zeitdauer
reduziert werden.
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Das allosterisch geregelte Enzym
Ribonucleotidreduktase wandelt Nucleosid-Diphosphate über einen komplexen Regelmechanismus,
an dem ein oder mehrere Elektronenübertragungswege beteiligt sind,
in die entsprechenden Desoxynucleosid-Diphosphate um (Holmgren A. Hydrogen
donor system for E. Coli Ribonucleoside diphosphate reductase dependent
upon glutathione, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1976, 73, 2275–9; Therlander
L., Reductase of Ribonucleotides, Ann. Rev. Biochem. 1979, 46, 133–58; Ashley
GW, Stubbe J., Current ideas on the chemical mechanism of ribonucleotide
reductase, Pharmac. Ther. 1985, 30, 301–29; Stubbe J., Ribonucleotide
Reductase: Amazing and confusing, J. Biol. Chem. 1990, 265, 5329–32). Die
Reduktion des Ribonucleotids durch Ribonucleotidreduktase ermöglicht den
DNS-Polymerasen, während
der DNS-Replikation die Desoxyribonucleotide (dNTP) zu verwerten.
Die Aktivität
von Ribonucleotidreduktase ist mit dem Prozess der Zellproliferation
gut koordiniert und in der späten
G1- und frühen
S-Phase, während
des Hauptteils der DNS-Synthese, deutlich erhöht (Corey J. G., Whitford Jr.
T. W., Ribonucleotide reductase and DNA synthesis in Ehrlich ascites
tumor cancer cells, Cancer Res., 1972, 32, 1301-6; Hammerstan E., Reichard P., Saluste
E., Pyrimidine nucleosides as precursors of pyrimidines in polynucleotides,
J. Biol. Chem., 1950, 183, 105–109).
Dadurch, dass Ribonucleotidreduktase bei der DNS-Synthese eine wichtige
Rolle spielt, wird das Enzym zur Zielscheibe bei der Entwicklung
chemotherapeutischer Wirkstoffe. Kürzlich wurde für eine Klasse
der Verbindung 2-Hydroxy-1H-isoindol-1,3-dion (HISID) nachgewiesen,
dass sie über
Ribonucleotidreduktaseinhibierende Aktivität verfügt (Nandy P, Lien EJ, Avramis
VI, Acta Oncologica, 33, 8, 953–61,
1994; Nandy P, Lien EJ, Avramis VI, Rec Adv Chemoth 1:995-996, 1994;
Nandy P, Lien EJ, Avramis VI, Med. Chem. Res. 1995, 5: 664–679).
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PEG-Asparaginase (die polyethylenglykolisierte
Form von E. coli-ASP) hat sich als nützlicher chemotherapeutischer
Wirkstoff erwiesen. Insbesondere hat sich PEG-Asparaginase als alternatives Präparat mit längerer Halbwertszeit
im Blutkreislauf als E. coli-L-Asparaginase und als vielseitig wirksames
Chemotherapeutikum für
akute Lymphoblastenleukämie
im Kindesalter herausgestellt. (Ettinger U, Ettinger AG, Avramis VI,
Gaynon PS, BioDrugs, 7, 1, 30–39,
1997). PEG-ASNase kann außerdem
die antileukämische
Wirkung beim isolierten ZNS-Rezidiv erhöhen. (Malgolowkin M, Ortega
S, Carcich DA, Steele D, Tischer D, Franklin J, Nandy P, Periclou
A, Cohen LJ, Avramis VI, Proceedings of ASCO, 17, 1998.)
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PEG-ASNase ist ein Konjugat von Asparaginase
mit Polyethylenglykol. Diese Konjugation wird durch Pegylierung
bewerkstelligt, einen Prozess, bei dem Polypeptide, z. B. Enzyme
oder Hormone, so an Polyethylenglykol gekoppelt werden, dass dabei
eine physiologisch aktive, nicht immunogene wasserlösliche Polypeptidverbindung
entsteht. Polyethylenglykol schützt
das Polypeptid vor dem Verlust der Aktivität, und die Substanz kann in
das Kreislaufsystem von Säugern
eingespritzt werden, ohne dass eine wesentliche Immunreaktion erfolgt.
Der Pegylierungsprozess wird ausführlich beschrieben in US-Patent
Nr. 4,179,337 mit dem Titel "Non-immunogenic
Polypeptide", angemeldet
am 28. Juli 1977 und erteilt am 18. Dezember 1979, welches durch
die Bezugnahme gänzlich
in das vorliegende Dokument integriert ist. Die kovalente Bindung
des Polymers an das Peptid wird oft durch reagierende PEG-Succinimid-Derivate
vermittelt, bei denen sich Aminogruppen an den Außenseiten
der Proteinmoleküle
befinden. Weitere Methoden werden in US-Patent Nr. 4,179,337, in Pollack et
al., JACS, 98, 289 (1976), US-Patent Nr. 4.847.325 sowie an anderer
Stelle im Artikel veröffentlicht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Antragsteller haben entdeckt,
dass PEG-Asparaginase (PEG-ASNase) sowohl allein als auch synergistisch
in Kombination mit einem oder mehreren der folgenden Partner bei
der Behandlung einer HIV-Infektion wirksam ist: Proteaseinhibitor-Verbindungen,
HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen sowie gewisse Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen.
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Entsprechend ist die Erfindung in
erster Linie auf eine Anwendung der PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer
Verbindung, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Proteaseinhibitor-Verbindungen, gewissen
Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen
sowie HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen, gerichtet,
wie in Antrag 1 ausgeführt.
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Kurzbeschreibung der Abbildungen
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1 zeigt
die Inhibition von HIV-RT in CEM/0-T-Zellen (± PHA), die mit IC50-Konzentrationen
von PEG-ASNase bzw. Saquinavir (SAQ allein oder in Kombination behandelt
wurden.
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2 zeigt
die CEM/0-T-Zellen-Zytotoxizität
von Saquinavir nach 72 Stunden für
verschiedene Konzentrationen des Arzneimittels.
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3 zeigt
die T-Zellen-Zytotoxizität
von PEG-ASNase und Saquinavir jeweils allein und in sequentieller
Kombination (PEG-ASNase gefolgt von Saquinavir) für verschiedene
Arzneimittelkonzentrationen.
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4 zeigt
die T-Zellen-Zytotoxizität
von PEG-ASNase und Saquinavir allein und in sequentieller Kombination
(Saquinavir gefolgt von PEG-ASNase) für verschiedene Arzneimittelkonzentrationen.
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5 zeigt
die T-Zytotoxizität
von PEG-ASNase und Saquinavir allein und in gleichzeitiger Kombination
für verschiedene
Arzneimittelkonzentrationen.
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6 zeigt
den T-Zellen-Synergismus von PEG-ASNase und Saquinavir in gleichzeitiger
Kombination für
verschiedene Arzneimittelkonzentrationen.
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7 zeigt
den Kombinationsindex (C1) in CEM/0 der sequentiellen Kombination
von Saquinavir gefolgt von PEG-ASNase, der sequentiellen Kombination
von PEG-ASNase gefolgt von Saquinavir sowie der gleichzeitigen Kombination
von PEG-ASNase und Saquinavir.
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8 zeigt
die Erschöpfung
der Asparagin-, Glutamin- und Asparaginsäure-Konzentration in den CEM/0-T-Zellen,
nachdem diese 24 Stunden lang verschiedenen Konzentrationen von
PEG-ASNase ausgesetzt wurden.
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8a zeigt
eine Kalibrationskurve der optischen Dichte (OD) verschiedener Konzentrationen
von HIV-1-RT.
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9 zeigt
die Anzahl der HIV-RNS-Kopien pro Zellpellet, nachdem die Zellen
PEG-ASNase und Saquinavir allein und in Kombination ausgesetzt wurden.
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9a zeigt
Log10 der Anzahl der HIV-RNS-Kopien pro
Zellpellet, nachdem die Zellen PEG-ASNase und Saquinavir allein
und in Kombination ausgesetzt wurden.
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10 zeigt
die Kalibrationskurven für
den HIV-RT-Elisa-Test.
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11 zeigt
den quantitativen HIV-1-RNS-Test von CEM-T-Zellen, die jeweils mit
einem Einzelregime von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT oder MISID oder
einem Kombinationsregime von Saquinavir und PEG-ASNase, AZT, Saquinavir
und PEG-ASNase oder MISID, AZT, Saquinavir und PEG-ASNase behandelt wurden.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die nachstehenden Begriffe werden
in dieser gesamten Beschreibung, wenn nicht anders vermerkt, unter
den folgenden, schon oben gebrauchten Bedeutungen verstanden:
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"Analogon" bedeutet eine Substanz,
die eine chemisch modifizierte Form einer speziellen Verbindung oder
Verbindungsklasse darstellt und die gleichen pharmazeutischen und/oder
pharmakologischen Aktivitäten aufweist,
die für
die genannte Verbindung oder Verbindungsklasse charakteristisch
sind.
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"Carboxy" bezeichnet eine
HO(O)C- (Carbonsäure)-Gruppe.
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"Verbindungen
der Erfindung" und äquivalente
Ausdrücke
bezeichnen die Verbindungen der Erfindung, wie im Vorangegangenen
beschrieben. Der Ausdruck umfasst auch die Prodrugs, die pharmazeutisch akzeptablen
Salze sowie die Solvate, z. B. Hydrate, wenn dies der Zusammenhang
erlaubt. In gleicher Weise werden mit Zwischenprodukten, ob sie
Gegenstand des Anspruchs sind oder nicht, auch deren Salze und Solvate
angesprochen, wenn dies der Zusammenhang erlaubt. Aus Gründen der
Klarheit werden im Text manchmal, wenn es der Zusammenhang erlaubt,
besondere Ausprägungen
des Produkts genannt. Dies dient lediglich zur Illustration und
schließt
andere Ausprägungen
nicht aus, wenn es der Zusammenhang erlaubt.
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"Derivat" bezeichnet eine
chemisch modifizierte Verbindung, bei der es sich für einen
Chemiker von gewöhnlichem
Kenntnisstand um eine Routinemodifikation handelt, wie etwa einen
Ester oder ein Amid einer Säure,
Schutzgruppen, z. B. eine Benzylgruppe für einen Alkohol oder ein Thiol,
und die tert-Butoxycarbonyl-Gruppe für ein Amin.
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"Wirksame
Menge" bezeichnet
die Menge einer Verbindung/Zusammensetzung, die nach der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, die gewünschte
therapeutische Wirkung hervorzurufen.
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"Formulierungen
zur Verabreichung auf nasalem Wege oder durch Inhalation" sind Formulierungen, die
eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet sind, einem Patienten
auf nasalem Wege oder durch Inhalation verabreicht zu werden. Die
Formulierung kann einen Träger
in Pulverform enthalten, dessen Partikelgröße beispielsweise zwischen
1 und 500 Mikron beträgt
(einschließlich
Partikelgrößen im Bereich
von 20 bis 500 Mikron, die jeweils in Schritten von 5 Mikron erhöht werden,
d. h. 30 Mikron, 35 Mikron usw. betragen). Geeignete Formulierungen
mit flüssigem
Träger,
die z. B. als Nasenspray oder Nasentropfen zu verabreichen sind, enthalten
wässrige
oder ölige
Lösungen
des aktiven Bestandteils. Formulierungen, die zur Verabreichung
als Aerosol geeignet sind, können
mit herkömmlichen
Methoden zubereitet und mit anderen Wirkstoffen zusammen abgegeben
werden. Die Inhalationsbehandlung wird problemlos mit gezielt dosierbaren
Inhalationsgeräten
vorgenommen.
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"Formulierungen
zur oralen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf oralem Wege verabreicht zu werden. Die
Formulierungen können in
folgenden Formen dargereicht werden: in diskreten Einheiten wie
Kapseln, Päckchen
oder Tabletten, wo jede Einheit eine bestimmte Menge des Wirkstoffes
enthält;
als Pulver oder Granulat; als Lösung
oder Suspension in einer wässrigen
oder nicht-wässrigen
Flüssigkeit;
als flüssige Öl-in-Wasser-
oder Wasser-in-Öl-Emulsion.
Der Wirkstoff kann auch als Bolus, Electuarium oder Paste dargereicht
werden.
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"Formulierungen
zur parenteralen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf parenteralem Wege verabreicht zu werden.
Die Formulierungen sind steril, weisen einen geeigneten, an das
Blut des vorgesehenen Empfängers
angepassten pH-Wert auf und umfassen Emulsionen, Suspensionen sowie
wässrige
und nicht-wässrige
Injektionslösungen,
die Suspensionsmittel, Verdickungsmittel, Antioxidantien, Puffer,
Bakteriostate sowie Stoffe zur Isotonisierung der Formulierung enthalten
können.
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"Formulierungen
zur rektalen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf rektalem Wege verabreicht zu werden. Die
Formulierung hat vorzugsweise die Form eines Suppositoriums, bei
dem die nach dieser Erfindung nützlichen
Substanzen mit geeigneten, nicht reizenden Arzneistoffträgern oder
Trägerstoffen
wie Kakaobutter, Polyethylenglykol oder Suppositoriumswachs vermischt
werden. Diese Träger
sind bei normalen Temperaturen fest und verflüssigen sich bei Körpertemperatur,
so dass sie im Rektum oder in der Vagina schmelzen und die aktive
Komponente freisetzen.
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"Formulierungen
zur systemischen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf systemischem Wege verabreicht zu werden.
Die Formulierung wird vorzugsweise durch Injektion verabreicht,
insbesondere transmuskulär,
intravenös,
intraperitoneal und subkutan. Für
die Injektion werden die nach dieser Erfindung nützlichen Substanzen in flüssigen Lösungen formuliert,
vorzugsweise in physiologisch verträglichen Puffern wie einer Hank's- oder Ringer-Lösung. Zusätzlich können die
Verbindungen in fester Form formuliert und unmittelbar vor der Anwendung
aufgelöst
oder suspendiert werden. Lyophilisierte Formen sind ebenfalls möglich. Die
systemische Verabreichung kann auch transmukosal oder transdermal
erfolgen, oder die Substanzen werden oral verabreicht. Im Falle
der transmukosalen oder transderrmalen Verabreichung enthält die Formulierung
zur Durchdringung der entsprechenden Barriere geeignete Penetriermittel.
Solche Penetriermittel sind einschlägig bekannt und umfassen Gallensalze und
Fusidinsäurederivate
für die
transmukosale Verabreichung. Zur Erleichterung der Permeation können auch
Detergenzien eingesetzt werden. Die transmukosale Verabreichung
kann durch Nasensprays oder beispielsweise Suppositorien erfolgen.
Im Falle der oralen Verabreichung sind die Substanzen in den herkömmlichen
Verabreichungsformen wie Kapseln, Tabletten und Tonika formuliert.
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"Formulierungen
zur topischen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf topischem Wege verabreicht zu werden.
Die Formulierung kann in folgenden Formen dargereicht werden: als
topische Salbe, Puder, Spray, Inhalat, Gel (auf Wasser- oder Alkoholbasis),
Creme, wie einschlägig
bekannt, oder in eine Matrix eingelagert für die Anwendung als Pflaster, welches
eine kontrollierte Freisetzung der Substanz durch die transdermale
Barriere ermöglicht.
Im Falle der Formulierung als Salbe können die Wirkstoffe entweder
auf Paraffinbasis oder mit einer mit Wasser mischbaren Salbengrundlage
eingesetzt werden. Alternativ können
die Wirkstoffe in einer Creme auf Öl-in-Wasser-Basis formuliert
werden. Bei Formulierungen zur topischen Verabreichung im Auge handelt
es sich insbesondere um Augentropfen, in denen der Wirkstoff gelöst oder
in einem geeigneten Trägerstoff
suspendiert ist, besonders in einem wässrigen Lösungsmittel für den Wirkstoff.
Formulierungen zur topischen Verabreichung im Mund umfassen folgende
Darreichungsformen: Pastillen, die den Wirkstoff in einer mit Geschmackseigenschaften
versehenen Grundsubstanz enthalten, gewöhnlich Saccharose und Gummi
arabicum oder Tragantgummi; Pastillen, die den Wirkstoff in einer
inaktiven Grundsubstanz enthalten wie Gelatine und Glyzerin oder Saccharose
und Gummi arabicum; Mundspülungen,
die den Wirkstoff in einem geeigneten flüssigen Träger enthalten.
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"Formulierungen
zur vaginalen Verabreichung" sind
Formulierungen, die eine solche Form aufweisen, dass sie geeignet
sind, einem Patienten auf vaginalem Wege verabreicht zu werden.
Die Formulierung kann in folgenden Formen dargereicht werden: als
Pessar, Tampon, Creme, Gel, Paste, Schaum oder Spray, wobei zusätzlich zum
Wirkstoff Trägerstoffe
enthalten sind, die einschlägig
als geeignet anerkannt sind.
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"Flüssigdosierungsform" bedeutet, dass die
Wirkstoffdosis dem Patienten in flüssiger Form verabreicht wird,
beispielsweise als pharmazeutisch akzeptable Emulsion, Lösung, Suspension,
Sirup und Elixiere. Flüssigdosisformen
können
außer
den aktiven Verbindungen die üblicherweise
verwendeten inaktiven Verdünnungsmittel
enthalten. Dazu gehören
Wasser und andere Lösungsmittel,
Lösungshilfsmittel
und Emulgatoren, wie z. B. Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Diethylcarbonat,
Ethylacetat, Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Propylenglykol, 1,3-Butandiol,
Dimethylformamid, Öle,
insbesondere Baumwollsaatöl,
Erdnussöl,
Maiskeimöl,
Olivenöl,
Rizinusöl
und Sesamöl,
Glyzerin, Tetrahydrofurfurylalkohol, Polyethylenglykole und Fettsäureester
von Sorbitan oder Mischungen dieser und ähnlicher Substanzen.
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"Patient" bezeichnet sowohl
Menschen als auch andere Säugetiere.
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"PEG-ASNase" bezeichnet die Proteinsynthese-Inhibitor-Verbindung
Asparaginase konjugiert mit Polyethylenglykol (PEG). Das durchschnittliche
Molekulargewicht von Polyethylenglykol liegt vorzugsweise zwischen
etwa 1000 und 100.000 Dalton, besser zwischen 4000 and 40.000 Dalton.
Dies hängt
beispielsweise vom Molekulargewicht der speziellen zum Einsatz kommenden
Proteinsynthese-Inhibitor-Verbindung ab. Ziel der Modifikation ist
ein konjugiertes Protein mit unveränderter biologischer Aktivität, einer
gegenüber
der unkonjugierten Proteinsynthese-Inhibitor-Verbindung verlängerten
Halbwertszeit in vivo und reduzierter Immunogenität. Das Molekulargewicht
des Polymers wird so gewählt,
dass diese Bedingungen optimal erfüllt sind. Vorzugsweise ist
das PEG-Homopolymer an einem Ende mit einer Alkylgruppe substituiert,
es kann aber auch unsubsituiert sein. Bei dieser Alkylgruppe handelt
es sich vorzugsweise um eine C1-C4-Alkylgruppe und am besten um eine Methylgruppe.
Das Polymer ist vorzugsweise ein Monomethyl-substituiertes PEG-Homopolymer
und hat ein Molekulargewicht zwischen etwa 4000 bis 40.000 Dalton.
Im Idealfall ist PEG-ASNase die unter dem Namen ONCASPAR von Rhône-Poulenc
Rorer vertriebene Verbindung.
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"Pharmazeutische
Zusammensetzung" bezeichnet
eine Zusammensetzung, die eine Verbindung der Erfindung und mindestens
eine Komponente, ausgewählt
aus folgender Gruppe, umfasst: Pharmazeutisch annehmbare Trägerstoffe,
Verdünnungsmittel,
Hilfsstoffe, Arzneistofflräger
oder andere Träger
wie Konservierungsstoffe, Füllstoffe,
Aufschlussmittel, Benetzungsmittel, Emulgatoren, Suspensionsmittel,
Süßungsmittel, Geschmacksstoffe,
Duftstoffe, antibakterielle Wirkstoffe, Fungizide, Gleitmittel und
Dispensiemittel je nach der Verabreichungsund Dosierungsart. Beispiele
für Suspensionsmittel
sind ethoxylierte Isostearylalkohole, Polyoxyethylen-Sorbitol- und
Sorbitanester, mikrokristalline Cellulose, Aluminum-Metahydroxid,
Bentonit, Agar-Agar und Tragant sowie Mischungen dieser Substanzen.
Mikroorganismentätigkeit
kann durch den Einsatz verschiedener antibakterieller Mittel und
Fungizide, z. B. Parabene, Chlorobutanol, Phenol, Sorbinsäure und ähnliche
wirksam verhütet
werden. Es kann außerdem
wünschenswert
sein, isotonisierende Stoffe wie Zucker und Natriumchlorid und ähnliche
miteinzubeziehen. Durch die Anwendung absorptionsverzögernder
Stoffe kann eine verlängerte
Absorption der injizierbaren pharmazeutischen Form erreicht werden.
Solche Stoffe sind z. B. Aluminiummonosterat und Gelatine. Beispiele
für geeignete
Trägerstoffe,
Verdünnungsmittel,
Trägersubstanzen
und Lösungsmittel
sind Wasser, Ethanol, Polyole, geeignete Mischungen davon, Pflanzenöle (z. B.
Olivenöl)
sowie injizierbare organische Ester wie Ethyloleat. Beispiele für Arzneistoffträger sind
Laktose, Milchzucker, Natriumcitrat, Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat.
Beispiele für
Aufschlussmittel sind Stärke, Alginsäuren sowie
gewisse komplexe Silikate. Beispiele für Gleitmittel sind Magnesiumstearat,
Natriumlaurylsulfat, Talkum sowie Polyethylenglykole von hohem Molekulargewicht.
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"Pharmazeutisch
akzeptabel" ist
eine Substanz, die nach fundiertem medizinischem Urteil für den Gebrauch
in Kontakt mit menschlichen Zellen und den Zellen niedererer Tiere
geeignet ist, ohne dass ungebührliche
Toxizitäten,
Irritationen, allergische Reaktionen u. ä. auftreten, und ein vernünftiges
Verhältnis
von Nutzen und Risiko aufweist.
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"Pharmazeutisch
akzeptable Dosierungsformen" bezeichnet
Dosierungsformen der Verbindung der Erfindung. Dazu gehören z. B.
Tabletten, Dragees, Pulver, Elixiere, Sirups, flüssige Zubereitungen, einschließlich Suspensionen,
Sprays, Inhalate, Pastillen, Emulsionen, Lösungen, Granulate, Kapseln
und Suppositorien sowie flüssige
Zubereitungen für
Injektionen, einschließlich
Liposomenpräparate.
Die Techniken und Formulierungen sind in der letzten Ausgabe von
Pharmaceutical Sciences von Remington, Mack Publishing Co., Easton,
PA, beschrieben.
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"Pharmazeutisch
akzeptable Prodrugs" bezeichnet
hier solche Prodrugs der gemäß dieser
Erfindung nützlichen
Substanzen, die nach fundiertem medizinischen Urteil für den Gebrauch
in Kontakt mit menschlichen Geweben und den Geweben niedererer Tiere
geeignet sind, ohne dass ungebührliche
Toxizitäten,
Irritationen, allergische Reaktionen u. ä. auftreten, ein vernünftiges
Verhältnis
von Nutzen und Risiko aufweisen und ihren Verwendungszweck erfüllen, sowie,
soweit möglich,
die Zwitterionenformen der Verbindungen der Erfindung. Der Begriff "Prodrug" bezeichnet Substanzen,
die in vivo rasch in die Ausgangsverbindung der Erfindung transformiert
werden, beispielsweise durch Hydrolyse im Blut. Die funktionellen
Gruppen, die im Stoffwechsel schnell gespalten werden können, bilden
in vivo eine Klasse von Stoffgruppen, die mit der Carboxylgruppe
der Verbindungen dieser Erfindung reagieren. Dazu gehören unter
anderen folgende Gruppen: Alkanoyl (wie Acetyl, Propionyl, Butyryl
und ähnliche),
unsubstituiertes und substituiertes Aroyl (wie Benzoyl und substituiertes Benzoyl),
Alkoxycarbonyl (wie Ethoxycarbonyl), Trialkylsilyl (wie Trimethyl-
und Triethylsilyl), mit Dicarbonsäuren gebildete Monoester (wie
Succinyl) und ähnliche.
Aufgrund der Leichtigkeit, mit der die metabolisch spaltbaren Gruppen
von gemäß dieser
Erfindung nützlichen
Substanzen in vivo gespalten werden, agieren die Verbindungen, die
solche Gruppen tragen, als Prodrugs. Die Verbindungen mit metabolisch
spaltbaren Gruppen haben den Vorteil einer eventuell verbesserten
Bioverfügbarkeit.
Dies ist das Ergebnis der verbesserten Löslichkeit und/oder Absorptionsrate,
die dank der Gegenwart der metabolisch spaltbaren Gruppe auf die
Ausgangsverbindung übertragen
wird. Prodrugs werden in folgenden Arbeiten ausführlich besprochen: Design of Prodrugs,
H. Bundgaard, ed., Elsevier, 1985; Methods in Enzymology,. K. Widder
et al., Ed., Academic Press, 42, p.309–396,1985; A Textbook of Drug
Design and Development, Krogsgaard-Larsen and H. Bundgaard, ed.,
Chapter 5; "Design
and Applications of Prodrugs" p.113–191, 1991;
Advanced Drug Delivery Reviews, H. Bundgard, 8, p.1–38,1992;
Journal of Pharmaceutical Sciences, 77, p. 285,1988; Chem. Pharm.
Bull., N. Nakeya et al, 32, p. 692,1984; Pro-drugs as Novel Delivery Systems,
T. Higuchi and V. Stella, Vol. 14 of the A. C. S. Symposium Series,
and Bioreversible Carriers in Drug Design, Edward B. Röche, ed.,
American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987. Diese
Artikel werden durch Referenz in das vorliegende Dokument integriert.
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"Pharmazeutisch
akzeptable Salze" bezeichnet
die relativ nicht-toxischen organischen und anorganischen, sauren
und basischen Salze, die den Verbindungen der vorliegenden Erfindung
hinzugefügt
werden. Diese Salze können
in situ während
der endgültigen
Isolierung und Reinigung der Verbindungen hergestellt werden. Insbesondere
können
saure Zusatzsalze hergestellt werden, indem die gereinigte Verbindung
in ihrer freien basischen Form mit einer geeigneten organischen
oder anorganischen Säure
separat zur Reaktion gebracht und das so gebildete Salz isoliert
wird. Beispiele für
saure Zusatzsalze sind: Hydrobromide, Hydrochloride, Sulfate, Bisulfate,
Phosphate, Nitrate, Acetate, Oxalate, Valerate, Oleate, Palmitate,
Stearate, Laurate, Borate, Benzoate, Laktate, Phosphate, Tosylate,
Citrate, Maleate, Fumarate, Succinate, Tartrate, Naphthylate, Mesylate,
Glucoheptonate, Lactobionate, Sulfamate, Malonate, Salicylate, Propionate,
Methylen-bis-b-hydroxynaphthoate, Gentisate, Isethionate, Di-p-toluoyltartrate,
Methansulfonate, Ethansulfonate, Benzolsulfonate, p-Toluolsulfonate,
Cyclohexylsulfamate, Chinatlaurylsulfonat-Salze und ähnliche
(Siehe z. B. den Artikel S. M. Berge, et al., "Pharmaceutical Salts," J. Pharm. Sci.,
66: p.1–19
(1977), der durch Referenz in das vorliegende Dokument integriert
ist.). Basische Zusatzsalze können
auch hergestellt werden, indem die gereinigte Verbindung in ihrer
sauren Form mit einer geeigneten organischen oder anorganischen
Base separat zur Reaktion gebracht und das so gebildete Salz isoliert
wird. Basische Zusatzsalze umfassen pharmazeutisch akzeptable Metall-
und Aminsalze. Die geeigneten Metallsalze umfassen Natrium-, Kalium-,
Calcium-, Barium-, Zink-, Magnesium- und Aluminumsalze. Den Natriumund
Kaliumsalzen wird der Vorzug gegeben. Geeignete anorganische basische
Zusatzsalze werden aus Metallbasen hergestellt, zu denen die folgenden
gehören:
Natriumhydrid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid,
Aluminiumhydroxid, Lithiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Zinkhydroxid.
Geeignete Zusatzsalze aus Aminbasen werden aus Aminen hergestellt,
die basisch genug sind, um ein stabiles Salz zu bilden, und vorzugsweise
zu denjenigen Aminen gehören,
die in der medizinischen Chemie aufgrund ihrer geringen Toxizität und Verträglichkeit
mit medizinischer Anwendung häufig
gebraucht werden. Ammoniak, Ethylendiamin, N-methylglucamin, Lysin,
Arginin, Ornithin, Cholin, N,N'-Dibenzylethylendiamin,
Chlorprocain, Diethanolamin, Procain, N-Benzylphenethylamin, Diethylamin,
Piperazin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan, Tetramethylammoniumhydroxid,
Triethylamin, Dibenzylamin, Ephenamin, Dehydroabietylamin, N-Ethylpiperidin,
Benzylamin, Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Methylamin,
Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, basische Aminosäuren, z.
B. Lysin und Arginin, Dicyclohexylamin und ähnliche.
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"Feste
Dosierungsform" heißt, dass
die Dosierungsform der gemäß der Erfindung
nützlichen
Verbindung fest ist, d.h. beispielsweise in Kapseln, Tabletten,
Pillen, Pulver, Dragees oder Granulat besteht. In solchen festen
Dosierungsformen wird die gemäß der Erfindung
nützliche
Verbindung mindestens einem inaktiven, speziell geeigneten Arzneistoffträger (oder
Trägerstoff)
beigemischt, wie Natriumcitrat, Dicalciumphosphat oder (a) Füllstoffen
oder Streckmitteln wie z. B. Stärken,
Laktose, Saccharose, Glukose, Mannitol und Kieselsäure, (b)
Bindemitteln wie z. B. Carboxymethylcellulose, Alginate, Gelatine,
Polyvinylpyrrolidon, Saccharose und Gummi arabicum, (c) Feuchthaltemitteln
wie z. B. Glycerin, (d) Aufschlussmitteln wie z. B. Agar-Agar, Calciumcarbonat,
Kartoffel- oder Tapiokastärke,
Alginsäure,
gewisse komplexe Silikate und Natriumcarbonat, (e) Lösungsverzögerungsmitteln
wie z. B. Paraffin, (f) Absorptionsbeschleunigungsmitteln wie z.
B. quartäre Ammoniumverbindungen,
(g) Benetzungsmitteln wie z. B. Cetylalkohol und Glycerinmonostearat,
(h) Adsorptionsmitteln wie z. B. Kaolin und Bentonit, (i) Gleitmitteln
wie z. B. Talkum, Calciumstearat, Magnesiumstearat, feste Polyethylenglykole,
Natriumlaurylsulfat, (j) Trübungsmitteln,
(k) Puffern und Wirkstoffen, welche die gemäß der Verbindung nützliche(n)
Verbindungen) verzögert
in einem bestimmten Teil des Magen-Darm-Traktes freisetzen.
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"Solvat" bezeichnet eine
physikalische Assoziation einer Verbindung dieser Erfindung mit
einem oder mehreren Lösungsmittelmolekülen. Diese
physikalische Assoziation bezieht auch die Wasserstoffbrückenbindung
mit ein. In gewissen Fällen
ist das Solvat zur Isolierung fähig,
beispielsweise dann, wenn ein oder mehrere Lösungsmittelrmoleküle in das
Kristallgitter des kristallinen Feststoffes eingebaut sind. Der
Begriff "Solvat" umfasst sowohl Solvate
in der Lösungsphase
als auch rein darstellbare Solvate. Beispiele für Solvate sind Hydrate, Ethanolate,
Methanolate und ähnliche.
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In einer speziellen Verkörperung
bedeutet der Begriff "etwa" oder "annähernd" innerhalb 20%, vorzugsweise
innerhalb 10% und Idealerweise innerhalb 5% eines gegebenen Wertes
oder Wertebereiches.
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Bevorzugte Verkörperungen
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Eine gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus
(HIV) aus einer PEG-ASNase-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer Proteaseinhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Imniundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV
aus einer PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung aus
der unten definierten Gruppe.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung, mindestens einer Proteaseinhibitor-Verbindung
und mindestens einer solchen Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung, mindestens einer Proteaseinhibitor-Verbindung
und mindestens einer HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus(HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung, mindestens einer Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung und
mindestens einer HIV-Reverse
Transkriptase-Inhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung, mindestens einer Proteaseinhibitor-Verbindung,
mindestens einer solchen Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung und mindestens
einer HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindung.
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Eine andere gemäß der Erfindung bevorzugte
Verkörperung
ist die Verwendung bei der Herstellung eines Medikamentes zur Hemmung
oder Behandlung der Infektion mit dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV)
aus einer PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer Verbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Proteaseinhibitor-Verbindungen, solchen
Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen und HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen.
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Gemäß einer bevorzugten Verkörperung
der Erfindung werden die Proteaseinhibitor-Verbindungen ausgewählt aus Saquinavir, Nelfinavir,
Endinovere, Indinavir, Ritonavir, Crixivan, Viracept, Norvir und
VX-478.
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Gemäß einer stärker bevorzugten Verkörperung
der Erfindung ist die Proteaseinhibitor-Verbindung Saquinavir.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Verkörperung
der Erfindung werden die HIV-Reverse
Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen ausgewählt aus AZT (Retrovir, Zidovudin)
ddI (Videx, Didanosin) ddC (Hivid, Zalcitabin), d4T (Zerit, Stavudin)
und 3TC (Epivir, Lamivudin).
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Verkörperung
der Erfindung ist die HIV-Reverse
Transkriptase-Inhibitor-Verbindung AZT.
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Die Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen
werden ausgewählt
aus Hydroxyharnstoff (HU), BW-348U87, 3-Aminopyridin-2-carboxaldehydthiosemicarbazon
(3-AP) Amidox (VF
236; NSC-343341; N,3,4-Trihydroxybenzolcarboximidamid), BILD 1257 (2-Benzyl-3-phenylpropionyl-L-(N-methyl)valyl-L-3-(methyl)valyl-L-(N4,N4-tetramethylen)asparaginyl-L-(3,3-tetramethylen)aspartyl-L-(4-methyl)leucin),
BILD 1357 (2-Benzyl-3-phenylpropionyl-L-(N-methyl)valyl-L-3-(methyl)valyl-L-(N4,N4-tetramethylen)asparaginyl-L-(3,3-tetramethylen)asparaginsäure 1-[1(R)-ethyl-2,2-dimethylpropylamid]),
BILD 1633, BILD 733 (3-Phenylpropionyl-L-(N-methyl)valyl-L-[3-methyl)valyl-L-[3-(pyrrolidin-1-ylcarbonyl)]alanyl-L-(1-carboxycyclopentyl)glycyl-L-(4-methyl)leucinol),
BILD 1263 (2-Benzyl-3-phenylpropionyl-L-(N-methyl)valyl-L-3-(methyl)valyl-L-(N4,N4-tetramethylen)asparaginyl-L-(3,3-tetramethylen)aspartyl-L-(4-methyl)leucinol),
BILD 1351 (1-[1(S)-[5(S)-[3-[(all-cis)-2,6-dimethylcyclohexyl]ureido]-2(S)-(3,3-dimethyl-2-oxobutyl)-6,6-dimethyl-4-oxoheptanoylamino]-1-[1(R)-ethyl-2,2-dimethylpropylcarbamol]methyl]cyclopentancarbonsäure]), Cl-F-araA (2-Chlor-9-(2-desoxy-2-fluor-beta-D-arabinofuranosyl)adenin), DDFC (2'-Desoxy-2',2'-difluorcytidin),
Didox (VF 147; NSC 324360; N,3,4-Trihydroxybenzamid), Eurd (3'-Ethynyluridin),
GTI 2040, GTI 2501, IMHAG (1-Isochinolylmethan-N-hydroxy-N'-aminoguanin), LY
207702 (2',2'-Difluor-2'desoxyribofuranosyl-2,6-diaminopurin),
LY 295501 N-[[3,4-Dichlorphenyl)amino]carbonyl]2,3-dihydro-5-benzofuransulfonamid),
MDL 101731 (FMdC; KW 2331; (2E)-2'-Desoxy-2'(fluormethylen)cytidin), Parabactin,
Sulofenur (LY 186641; N-[[(4-Chlorphenyl)amino]carbonyl]-2,3-dihydro-1H-inden-5-sulfonamid),
TAS 106 (Ecyd; 3'-Ethynylcytidin),Triapin
(OCX 191; OCX 0191), Trimidox (VF 233; N,3-4,5-Tetrahydroxybenzolcarboximidamid)
und einer Verbindung aus Formel I.
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Eine andere bevorzugte Verkörperung
der Erfindung ist eine Zusammensetzung,umfassend eine Kombination
aus einer PEG-ASNase-Verbindung und mindestens einer Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung
wie oben definiert und mindestens einer HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindung.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung
ist es, Bausätze
mit einer Vielzahl aktiver Bestandteile (mit oder ohne Träger) zur
Verfügung
zu stellen, die zusammen wirksam zur Durchführung der neuen Kombinationstherapien
der Erfindung verwendet werden können.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung
ist es, eine neue pharmazeutische Zusammensetzung zur Verfügung zu
stellen, die in sich selbst und aus sich selbst heraus in einer
nützlichen
Kombinationstherapie wirksam ist, weil sie eine Vielzahl von aktiven
Bestandteilen enthält,
die gemäß der Erfindung
verwendet werden können.
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Ohne Einschränkungen durch die Theorie besteht
die Überzeugung,
dass die Erfindung mit dem nachfolgend beschriebenen Mechanismus
arbeitet. T-Zellen sind diejenigen Zellen im Körper eines Säugetiers,
die hauptsächlich
mit dem HIV-Virus infiziert werden. Die T-Zellen werden als die
viralen Fabrikationsstätten
für die
HIV-Infektion angesehen. Um neue T-Zellen infizieren zu können, muss
das HIV-Virus in die T-Zelle eindringen und in der Lage sein, sich
zu replizieren. Für
den viralen Replikations- und Einkapselungsprozess ist die Mitwirkung
intrazellulärer
Enzyme erforderlich. Es wurde gezeigt, dass PEG-ASNase, eine spezielle
Verbindung, die die Proteinsynthese in Thymus-Zelllinien hemmt,
sehr gut dazu geeignet ist, die Synthese der für eine ausreichende Replikation
und den Aufbau des HIV-Virus erforderlichen Enzyme zu inhbieren
und weitere antiproliferative Wirkungen gegenüber dem HIV-Virus zu entwickeln.
Weiterhin hat eine Kombination aus PEG-ASNase und einer oder mehreren
Verbindungen, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einer Proteaseinhibitor-Verbindung,
einer HIV-RT-Inhibitor-Verbindung und einer Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung,
eine synergistische Wirkung dahingehend, dass die Viruslast für längere Zeitperioden
reduziert wird. Der intrazelluläre
Mechanismus, mit dem PEG-ASNase der Überzeugung nach arbeitet, besteht
darin, eine mit dem HIV-Virus infizierte T-Zelle daran zu hindern,
intrazelluläre
und virale Proteine zu synthetisieren, indem die Versorgung mit
der Aminosäure
Asparagin (Asn) beeinträchtigt
wird. Daher wird durch die Behandlung infzierter T-Zellen mit einer
Asparaginase wie PEG-ASNase die Synthese des Zell- und Virusproteins
gehemmt. Diese Proteine sind notwendig für die Transkription und Translation
der viral codierten Gene von der in das Provirus integrierten DNS
viralen Ursprungs in die DNS des Säugetiers. Wenn die RNS viralen
Ursprungs durch vom Provirus stammende RNS-Polymerasen transkribiert
ist, können
zwei Wege beschritten werden. Die RNS kann durch Ribonucleotide
dazu verwendet werden, Virusproteine wie HIV-RT zu produzieren.
Später kann
dieselbe RNS durch Rev-Protein in genomische HIV-1-RNS verarbeitet
werden. Die RNS wird an eine bereits synthetisierte HIV-RT angefügt, und
wenn zwei solche Moleküle
vorhanden sind, bilden sie gemeinsam das genomische Material eines
neuen HIV-Virus. HIV-Proteasen sind an der Verarbeitung der Virusproteine
in die endgültige
Verpackung des Virus beteiligt. Danach kann die Knospung des neuen
HIV-1-Virus aus
der T-Zelle als ein neues, vollständiges Virus stattfinden. Daher
kann eine Proteaseinhibitor-Verbindung in Kombination mit einer
Asparaginase wie PEG-ASNase die zur Replikation des HIV-1-Virus
benötigten
Prozesse auf synergistische Weise hemmen.
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Die Zusammensetzungen und Therapiemethoden
der vorliegenden Erfindung sind nützlich bei der Inhibition von
HIV-Protease, der Verhütung
oder Behandlung der Infektion durch HIV und der Behandlung nachfolgender
pathologischer Zustände
wie AIDS. Die Behandlung von AIDS oder Verhütung oder Behandlung der Infektion
durch HIV ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, definiert durch die
Behandlung einer breiten Palette von Zuständen der HIV-Infektion; von AIDS,
von im Zusammenhang mit ARG (AIDS) stehender komplexer, sowohl symptomatischer
als auch asymptomatischer, tatsächlicher
oder potenzieller Exposition gegenüber HIV. Die Verbindungen dieser
Erfindung sind beispielsweise nützlich
bei der Behandlung der Infektion durch HIV nach einer vermuteten
Exposition gegenüber
HIV in der Vergangenheit durch z. B. Bluttransfusion, den Austausch
von Körperflüssigkeiten,
Bisse, unbeabsichtigte Nadelstiche sowie Exposition gegenüber Patientenblut
während
einer Operation.
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Bei der Behandlungs- oder Verhütungsmethode
gemäß der Erfindung
kann die PEG-ASNase-Verbindung
und bei Bedarf eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus einer Proteaseinhibitor-Verbindung, einer HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindung
und einer Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindung, auf verschiedene
Weisen verabreicht werden, wie z. B. in Kombinationstherapien, die
bei Bedarf medizinische Verfahren einsetzen. Beispielsweise können eine
PEG-ASNase-Verbindung und bei Bedarf eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Proteaseinhibitor-Verbindungen, HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen
und Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen einem Patienten gemeinsam
oder zu verschiedenen Zeiten verabreicht werden, vorausgesetzt,
sie werden so verabreicht, dass während einer gewissen Zeitperiode
pharmazeutisch wirksame Mengen beider Verbindungen im Patienten
vorhanden sind, so dass die therapeutische Wirkung gemäß der Erfindung
eintreten kann.
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Daher ist es ein weiterer Gegenstand
der Erfindung, einen Bausatz für
die Behandlung oder Verhütung eines
mit HIV assoziierten physiologischen Zustandes bereitzustellen,
wobei der genannte Bausatz aus einer Vielzahl separater Behälter besteht,
von denen mindestens einer eine PEG-ASNase-Verbindung und mindestens
ein weiterer der genannten Behälter
eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Proteaseinhibitor-Verbindungen,
HIV-Reverse Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen und Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen,
enthält
und die genannten Behälter
bei Bedarf einen pharmazeutischen Träger enthalten, wobei der genannte
Bausatz wirksam zur Ausführung
von Kombinationstherapien gemäß der Erfindung
genutzt werden kann.
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Daher ist es ein weiterer Gegenstand
der Erfindung, einen Bausatz für
die Behandlung oder Verhütung eines
mit HIV assoziierten physiologischen Zustandes bereitzustellen,
wobei der genannte Bausatz aus einer Vielzahl separater Behälter besteht,
von denen mindestens einer eine Verbindung aus Formel I und mindestens
ein weiterer eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus PEG-ASNase-Verbindungen, Proteaseinhibitor-Verbindungen, HIV-Reverse
Transkriptase-Inhibitor-Verbindungen und Ribonucleotidreduktase-Inhibitor-Verbindungen,
enthält
und die genannten Behälter
bei Bedarf einen pharmazeutischen Träger enthalten, wobei der genannte
Bausatz wirksam zur Ausführung
von Kombinationstherapien gemäß der Erfindung
genutzt werden kann.
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Es versteht sich, dass die Erfindung
alle angemessenen Kombinationen der hier genannten besonderen und
bevorzugten Gruppierungen abdeckt.
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Die der Erfindung entsprechenden
Verbindungen, beispielsweise Ausgangsmaterialien, Zwischenprodukte
und Produkte, werden wie hier beschrieben oder durch Anwendung oder
Anpassung bekannter Methoden hergestellt, worunter bis dahin benutzte
oder in der Literatur beschriebene Methoden zu verstehen sind.
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Die gemäß der Erfindung nützlichen
Verbindungen werden bei Bedarf als Salze bereitgestellt. Diejenigen
Salze, die pharmazeutisch akzeptabel sind, sind von besonderem Interesse,
da sie nützlich
zur Verabreichung der vorhergenannten Verbindungen für medizinische
Zwecke sind. Salze, die nicht pharmazeutisch akzeptabel sind, dienen
in Herstellungsprozessen zu Isolations- und Reinigungszwecken sowie
in manchen Fällen
zur Trennung stereoisomerer Formen der Verbindungen dieser Erfindung.
Letzteres gilt besonders für Aminsalze,
die aus optisch aktiven Aminen hergestellt werden.
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Wenn die gemäß der Erfindung nützliche
Verbindung eine Carbonsäuregruppe
oder ein ausreichend saures Bioisoster enthält, können basische Zusatzsalze gebildet
werden, die einfach eine angenehmer anzuwendende Form bilden; in
der Praxis läuft
die Anwendung der Salzform auf das gleiche hinaus wie die Anwendung
der freien sauren Form.
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Wenn die gemäß der Erfindung nützliche
Verbindung eine basische Gruppe oder ein ausreichend basisches Bioisoster
enthält,
können
saure Zusatzsalze gebildet werden, die einfach eine angenehmer anzuwendende
Form bilden; in der Praxis läuft
die Anwendung der Salzform auf das gleiche hinaus wie die Anwendung der
freien basischen Form.
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Die oben genannten gemäß der Erfindung
nützlichen
Verbindungen können
auch mit einer anderen therapeutischen Verbindung zu pharmazeutischen
Zusammensetzungen gemischt werden (mit oder ohne Verdünnungsmittel
oder Träger),
die, wenn verabreicht, die gleichzeitige Verabreichung einer Kombination
von aktiven Bestandteilen darstellen und damit eine Kombinationstherapie
der Erfindung liefern.
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Obgleich die gemäß der Erfindung nützlichen
Verbindungen allein verabreicht werden können, ist ihre Darreichung
als pharmazeutische Zusammensetzungen vorzuziehen. Die gemäß der vorliegenden
Erfindung nützlichen
pharmazeutischen Zusammensetzungen, sowohl für den Einsatz am Menschen als
auch am Tier, bestehen aus mindestens einer Verbindung der Erfindung,
wie oben definiert, zusammen mit einem oder mehreren dafür akzeptablen
Trägern
und bei Bedarf weiteren therapeutischen Inhaltsstoffen.
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In gewissen vorzuziehenden Verkörperungen
können
die in einer Kombinationstherapie notwendigen aktiven Bestandteile
in einer einzigen pharmazeutischen Zusammensetzung zur gleichzeitigen
Verabreichung kombiniert werden.
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Die Wahl des Trägers und der Gehalt an aktiver
Substanz im Träger
werden im Allgemeinen in Übereinstimmung
mit den Löslichkeits-
und chemischen Eigenschaften der aktiven Verbindung, der besonderen Verabreichungsart
und den in der pharmazeutischen Praxis zu beobachtenden Vorkehrungen
bestimmt. Zum Beispiel können
Arzneistoffträger
wie Laktose, Natriumcitrat, Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat und
Aufschlussmittel wie Stärke,
Alginsäuren
sowie gewisse komplexe Silikate kombiniert mit Gleitmitteln wie
Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talkum zur Zubereitung
von Tabletten verwendet werden. Zur Zubereitung einer Kapsel ist
es vorteilhaft, Laktose und Polyethylenglykole von hohem Molekulargewicht
zu verwenden. Werden wässrige
Suspensionen verwendet, können
sie emulgierende oder suspensionserleichternde Stoffe enthalten.
Es können
auch Verdünnungsmittel
wie Saccharose, Ethanol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin
und Chloroform oder Mischungen davon verwendet werden.
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Die ölige Phase der Emulsionen dieser
Erfindung kann aus den bekannten Bestandteilen in bekannter Weise
hergestellt werden. Obgleich die ölige Phase lediglich aus einem
Emulgator (andererseits bekannt als Reinigungsmittel) bestehen kann,
ist es wünschenswert,
dass sie aus einer Mischung aus mindestens einem Emulgator mit einem
Fett oder einem Öl
oder beiden besteht. Vorzugsweise wird ein hydrophiler Emulgator zusammen
mit einem lipophilen Emulgator, der als Stabilisator wirkt, zugesetzt.
Es ist außerdem
vorzuziehen, sowohl ein Öl
als auch ein Fett zuzusetzen. Zusammen bilden die Emulgatoren mit
oder ohne Stabilisatoren das Emulgierwachs und so zusammen mit dem Öl und dem
Fett die emulgierende Salbengrundlage, welche die ölige disperse
Phase einer Creme-Formulierung darstellt. Folgende Emulgatoren und
Emulsionsstabilisatoren sind für
die Formulierung der vorliegenden Erfindung geeignet: Tween® 60, Span® 80, Cetostearylalkohol,
Benzylalkohol, Myristylalkohol, Glycerylmonostearat und Natriumlaurylsulfat.
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Wenn gewünscht, kann die wässrige Phase
der Creme auch mindestens 30% w/w eines mehrwertigen Alkohols enthalten,
d. h. eines Alkohols mit zwei oder mehr Hydroxylgruppen wie Propylenglykol,
Butan-1,3-diol, Mannitol, Sorbitol, Glyzerin und Polyethylenglykol
(einschließlich
PEG 400) und Mischungen davon. Bei topischen Formulierungen ist
es möglicherweise
wünschenswert,
dass eine Verbindung enthalten ist, welche die Absorption bzw. Penetration
des aktiven Bestandteils durch die Haut oder andere betroffene Bereiche
fördert. Beispiele
für solche
dermalen Penetrationsförderer
sind Dimethylsulfoxid und verwandte Analoga.
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Die für die Formulierung geeigneten Öle oder
Fette werden so ausgewählt,
dass die gewünschten
kosmetischen Eigenschaften erreicht werden. Daher sollte die Creme
vorzugsweise nicht-fettend, nicht-fleckend und abwaschbar sein und
eine solche Konsistenz aufweisen, dass Auslaufen aus Tuben und anderen
Behältern
verhindert wird. Es können
mono- oder dibasische Alkylester mit unverzweigten oder verzweigten
Ketten wie Diisopropylmyristat, Decyloleat, Isopropylpalmitat, Butylstearat,
2-Ethylhexylpalmitat oder ein Gemisch von verzweigtkettigen Estern,
das unter dem Namen Crodamol CAP bekannt ist, verwendet werden,
wobei die drei letztgenannten bevorzugte Ester sind. Diese können je
nach den geforderten Eigenschaften allein oder in Kombination eingesetzt
werden. Alternativ können
Lipide mit hohem Schmelzpunkt, z. B. weißes, weiches Paraffin und/oder
flüssiges
Paraffin, oder andere Mineralöle
verwendet werden.
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Feste Zusammensetzungen können auch
als Füllstoffe
in Gelatinekapseln mit weicher oder harter Füllung eingesetzt werden. Dabei
werden Arzneistoffträger
wie Laktose oder Milchzucker sowie Polyethylenglykole von hohem
Molekulargewicht und ähnliche
verwendet.
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Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
können
Mensch und Tier in einer geeigneten Formulierung topisch oder systemisch
verabreicht werden, insbesondere oral, durch Inhalation, rektal,
nasal, buccal, sublingual, vaginal, parenteral (einschließlich subkutan,
intramuskulär,
intravenös,
intradermal, intrathekal und epidural), intracisternal und intraperitoneal.
Günstigerweise
können
verschiedene Wege beschritten werden, beispielsweise je nach Zustand
des Empfängers.
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Die Formulierungen können in
Einheitsdosisforn mit den in der Pharmazie wohlbekannten Methoden hergestellt
werden. Bei diesen Methoden besteht ein Schritt darin, den aktiven
Bestandteil mit dem Träger
zu assoziieren, der einen oder mehrere Hilfsbestandteile darstellt.
Im Allgemeinen werden die Formulierungen hergestellt, indem der
aktive Bestandteil mit flüssigen
Trägern
oder fein verteilten festen Trägern
oder beiden gleichmäßig und
innig vereinigt und danach, falls nötig, das Produkt in Form gebracht
wird.
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Eine Tablette kann durch Pressen
oder Gießen
hergestellt werden, bei Bedarf mit einem oder mehreren Hilfsbestandteilen.
Gepresste Tabletten können
hergestellt werden, indem der aktive Bestandteil in einer geeigneten
Maschine in frei fließender
Form gepresst wird, z. B. als Pulver oder Granulat, bei Bedarf gemischt mit
einem Bindemittel, Gleitmittel, inaktiven Verdünnungsmittel, Konservierungsstoff,
oberflächenaktiven
oder dispergierenden Mittel. Gegossene Tabletten können hergestellt
werden, indem eine Mischung der pulverisierten Substanzen, die mit
einem inaktiven flüssigen
Verdünnungsmittel
angefeuchtet ist, in einer geeigneten Maschine gegossen wird. Bei
Bedarf können
die Tabletten beschichtet oder gekerbt werden. Sie können auch
so formuliert werden, dass der darin enthaltene Wirkstoff langsam
oder kontrolliert freigesetzt wird.
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Feste Zusammensetzungen zur rektalen
Verabreichung umfassen Suppositorien, die in Übereinstimmung mit bekannten
Methoden formuliert werden und mindestens eine Verbindung der Erfindung
enthalten.
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Falls dies gewünscht ist, und um für eine wirksamere
Verteilung zu sorgen, können
die Verbindungen in Systemen zur langsamen oder gezielten Freisetzung
mikroverkapselt oder damit verbunden werden. Dazu gehören z. B.
biokompatible und biologisch abbaubare Polymermatrizen (wie Poly(d,l-lactid-co-glycolid)),
Liposomen und Mikrosphären.
Die Verbindungen können
auch subkutan oder intramuskulär
mit einer Technik, die als subkutanes oder intramuskuläres Depot
bezeichnet wird, injiziert werden, wodurch eine kontinuierliche langsame
Freisetzung der Verbindungen) über
einen Zeitraum von 2 Wochen oder mehr erreicht wird. Die Sterilisation
der Verbindungen kann beispielsweise durch Filtern mit einem Bakterien
zurückhaltenden
Filter oder durch Hinzufügen
von Sterilisationsmitteln in Form steriler fester Zusammensetzungen,
die in sterilem Wasser oder einem anderen sterilen injizierbaren
Medium unmittelbar vor der Anwendung aufgelöst werden, erfolgen.
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Die tatsächlichen Dosiskonzentrationen
des aktiven Bestandteils in den Zusammensetzungen der Erfindung
können
so variiert werden, dass eine Menge des Wirkstoffes erreicht wird,
die zur Erzielung einer gewünschten
therapeutischen Reaktion mit einer besonderen Zusammensetzung und
Verabreichungsmethode geeignet ist. Die gewählte Dosiskonzentration ist
daher abhängig
vom gewünschten
therapeutischen Effekt, dem Verabreichungsweg, der gewünschten
Behandlungsdauer und anderen Faktoren.
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Die tägliche Gesamtdosis der gemäß dieser
Erfindung nützlichen
Verbindungen, die einem Wirt in einzelnen oder geteilten Dosen verabreicht
wird, kann beispielsweise zwischen etwa 0,001 und etwa 100 mg/kg Körpergewicht
täglich
und vorzugsweise zwischen 0,01 und 10 mg/kg/Tag liegen. Einheitsdosis-Zusammensetzungen
können
eine solche Anzahl von Teilern dieser Menge enthalten, dass die
Tagesdosis erreicht wird. Es versteht sich jedoch, dass die spezielle
Dosishöhe
für einen
bestimmten Patienten von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, darunter
dem Körpergewicht,
dem allgemeinen Gesundheitszustand, dem Geschlecht, den Nahrungsgewohnheiten,
dem Zeitpunkt und der Art der Verabreichung, der Absorptions- und
Exkretionsrate, der Kombination mit anderen Arzneimitteln und der
Schwere der jeweiligen zu behandelnden Erkrankung.
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Die Menge jeder einzelnen verabreichten
Komponente wird durch den behandelnden Arzt bestimmt, wobei die Ätiologie
und Schwere der Erkrankung, der Zustand und das Alter des Patienten,
die Wirkungsstärke jeder
Komponente und andere Faktoren zu berücksichtigen sind.
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Die Formulierungen können in
Behältern
mit Einzel- oder Mehrfachdosen dargereicht werden, beispielsweise
in versiegelten Ampullen und Arzneifläschchen mit Elastomerverschlüssen, und
können
in gefriergetrocknetem (lyophilisierten) Zustand gelagert werden,
wobei lediglich die Zugabe des sterilen flüssigen Trägers, z. B. Wasser für Injektionszwecke,
unmittelbar vor der Anwendung erforderlich ist. Injektionslösungen und
Suspensionen für
nicht zeitgebundene Verabreichung können aus sterilen Pulvern,
Granulaten und Tabletten der oben beschriebenen Art zubereitet werden.
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Die folgenden Beispiele dienen dazu,
die Verbindungen der Erfindung, ihre Methoden oder ihre Herstellung
und ihre biologische Aktivität
klarer herauszustellen. Diese Beispiele sind nur zur Illustration
gedacht und nicht als Einschränkung
des Geltungsbereiches der Erfindung zu betrachten.
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Die Verfahren zur Auswertung der
biologischen Aktivität
der Verbindungen oder Zusammensetzungen gemäß der Erfindung werden ausgeführt wie
hier beschrieben oder durch Anwendung oder Anpassung bekannter Verfahrensweisen,
worunter bisher verwandte oder in der Literatur beschriebene Verfahrensweisen
zu verstehen sind.
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Methodik
-
Allgemeine Methodik für den HIV-Reverse
Transkriptase-Test, nicht-radioaktiv (Boehringer Mannheim)
-
Es folgt eine allgemeine Verfahrensweise
für den
HIV-Reverse Transkriptase-Test: Tag eins
-
- – Die
Proben sind Überstände und
Pellets aus den Gefäßen mit
Viren ± Medikament
(sieben Tage Inkubation). Sie sind nicht hitzeinaktiviert.
- – Zentrifugieren
Sie die Proben mit 2000 g 30 Minuten lang bei 4°C. Verwenden Sie 2500 U/min,
um 2000 g zu erreichen.
- – Übertragen
Sie den Überstand
in ein steriles beschriftetes Röhrchen.
- – Fügen Sie
0,5 ml PEG-Lösung
hinzu.
Verwenden Sie 1,2 m NaCl als Verdünnungsmittel für PEG.
PEG-Lösung: 30%
w/v, 30 g in 100 ml.
- – Gründlich mischen.
- – Bei
0°C über Nacht
inkubieren (auf Eis im Kühlschrank).
-
Tag zwei
-
- – Zentrifugieren
Sie 500 μl
der Proben mit 8000 g 10 Minuten lang bei 4°C.
Verwenden Sie 8000 U/min,
um 8000 g zu erreichen.
- – Entsorgen
Sie den Überstand.
Achten Sie darauf, alle Tropfen PEG von den Proben zu entfernen.
- – Fügen Sie
40 μl Lyse-Pufferlösung hinzu.
- – Suspendieren
Sie das Pellet völlig
neu.
- – Übertragen
Sie die Suspension in ein frisches Reaktionsröhrchen.
- – Inkubieren
Sie 30 Minuten lang bei Raumtemperatur (25°C).
- – Stellen
Sie die Standard-Verdünnungen
her:
- – Übertragen
Sie 40 μl
der Standards in Reaktionsröhrchen
(n = 7 × 2).
- – Stellen
Sie die Reaktionspufferlösung
her:
- – Rekonstituieren
Sie die Matrize (Fläschchen
4) in 430 μl
autoklaviertem Wasser.
- – Geben
Sie 1 ml Inkubationspuffer pro Fläschchen Nucleotide (Fläschchen
3) hinzu.
- – Geben
Sie dem Fläschchen
mit der Nucleotidlösung
(Fläschchen
3) 100 μl
der rekonstituierten Matrize (Fläschchen
4) hinzu.
- – Geben
Sie in alle Röhrchen,
Unbekannten und Standards 20 μl
Puffer hinzu.
- – Inkubieren
Sie in einem Rack des Inkubators bis zu 15 Stunden bei 37°C.
-
Tag drei
-
- – Erstellen
Sie mit Wordperfect eine Schablone für den ELISA-Test.
- – Öffnen Sie
die Folienpakete und konstruieren Sie aus dem Rahmen und den Streifen
ein MTP-Modul (Mikrotiterplattenmodul).
Unbekannte n = daher
Gesamtzahl der Proben n =
Standard n =
Jeder Streifen
hat 8 Wells, daher werden ... Streifen benötigt.
Hinweis: Sie müssen auf
das nächstgelegene
Vielfache von 8 aufrunden.
- – Übertragen
Sie 60 μl
aus den Reaktionsröhrchen
in die entsprechenden Wells des MTP-Moduls, wie es durch die Schablone
angegeben ist.
- – Bedecken
Sie das MTP mit dem mitgelieferten Deckstreifen.
- – Inkubieren
Sie im Inkubator eine Stunde lang bei 37°C.
- – Wenn
nötig,
stellen Sie die Waschlösung
her:
Hinweis: Es handelt sich bei der mitgelieferten Lösung um
eine 10 × -Lösung, daher
muss sie mit autoklaviertem Wasser verdünnt werden.
- – Stellen
Sie eine Flasche Waschlösung
her, indem Sie 225 ml autoklaviertes Wasser in die mitgelieferte Flasche
hinzugeben. Gut mischen. Halten Sie die Waschlösung während des Tests auf Eis.
- – Entfernen
Sie die Lösung
vollständig
durch Dekantieren.
- – Waschen
Sie die Platte 5 × mit
250 μl pro
Spülung,
und lassen Sie die Lösung
vor dem Dekantieren 30 Sekunden lang einwirken.
- – Stellen
Sie die Anti-DIG-POD-Arbeitslösung
her:
- – Herstellen
der Anti-DIG-POD-Lösung
Geben
Sie dem Anti-DIG-POD-Fläschchen
(Fläschchen
6) 500 μl
autoklaviertes Wasser hinzu; bei 4°C lagern, nicht einfrieren.
- – Herstellen
der Anti-DIG-POD-Arbeitslösung
Berechnen
Sie das benötigte
Volumen:
... Wells × 200 μl = ... ml
Verwenden
Sie jeweils 50 μl
Anti-DIG-POD-Lösung
(Fläschchen
6) für
4,95 ml Konjugat-Verdünnungspuffer (Lösung 8).
Geben
Sie ... ml Anti-DIG-POD-Lösung
(Fläschchen
6) zu ... ml Konjugat-Verdünnungspuffer
(Lösung
8) hinzu.
- – Fügen Sie
200 μl Anti-DIG-POD-Arbeitslösung pro
Well des MTP hinzu.
- – Bedecken
Sie das MTP mit dem mitgelieferten Deckstreifen.
- – Inkubieren
Sie im Inkubator eine Stunde lang bei 37°C.
- – Entfernen
Sie die Lösung
vollständig
durch Dekantieren.
- – Waschen
Sie die Platte 5 × mit
250 μl pro
Spülung,
und lassen Sie die Lösung
vor dem Dekantieren 30 Sekunden lang einwirken.
- – Stellen
Sie die ABTS-Lösung
mit Verstärker
her:
- – Herstellen
der ABTS-Substratlösung
Lösen Sie
die ABTS-Pulvermischung (Fläschchen
10) in der Flasche des Substratpuffers (Flasche 9) auf.
Berechnen
Sie das benötigte
Volumen:
... Wells × 200 μl = ... ml
- – Geben
Sie die entsprechende Menge Verstärker zur Lösung hinzu. Verwenden Sie jeweils
1 mg Substratverstärker
(Fläschchen
11) für
1 ml ABTS-Substratlösung
(Flasche 9).
Geben Sie ... mg Substratverstärker (Fläschchen 11)
zu ... ml
ABTS-Substratlösung
(Flasche 9) hinzu.
- – Fügen Sie
200 μl ABTS-Substratlösung mit
Verstärker
pro Well des MTP hinzu.
- – Lesen
Sie die Platte bei 405 nm (Referenzwellenlänge 490 nm) nach 10, 20 und
30 Minuten ab.
-
Beispiel 1 - Kombinationsreime
einer PEG-ASNase-Verbindung mit Saquinavir
-
Materialen und Methoden:
-
Die für diese Studien verwendete
Zelllinie ist CCRF/CEM/O, eine Linie leukämischer T-Zellen. PEG-ASNase
(ONCASPAR) wird von Rhône-Poulenc
Rorer bereitgestellt. Saquinavir ist im Handel erhältlich. Das
Medium RPMI-1640 (Irvine Scientific, Irvine, CA) wird mit 10% fötalem Kälberserum
(Gemini Biosource, Calabasas, CA), 5% 1 M-Hepes-Pufferlösung und 5% nicht-essentiellen
Aminosäuren
(Irvine Scientific, Irvine, CA) angereichert. Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen
sind die folgenden:
PEG-ASNase
IC50 allein: | 0,4
IU/ml |
Saquinavir
IC50 allein: | 25 μM |
PEG/SAQ
combo IC50: | 0,233
IU/ml + 15,52 μM |
-
Kurze Beschreibung des Verfahrens:
2 × 106 Zellen/ml werden mit dem Medium PHA + 48
Stunden lang bei 37°C
mit 5% CO2 stimuliert. Die gleiche Anzahl
von Zellen wird außerdem
mit PHA(Phytohämagglutinin)-freiem
Medium 48 Stunden lang inkubiert und als negative Kontrolle herangezogen.
An diesem Punkt werden die Zellen nach der üblichen Vorgehensweise mit
dem HIV-1-Virus inokuliert. PEG-ASNase und/oder Saquinavir werden
den Zellen in den entsprechenden Konzentrationen zugesetzt (siehe
oben). Die Kontrollzellen werden in arzneimittelfreiem Medium für die Dauer
der Expositionszeit, die sieben Tage betrug, resuspendiert. An Tag
fünf werden
zwei 1-ml-Aliquots des Mediums aus den Gefäßen entfernt und unter flüssigem Stickstoff
gelagert. An Tag sieben werden zwei weitere 1-ml-Aliquots des Mediums
aus den Gefäßen entfernt und
unter flüssigem
Stickstoff gelagert. Zusätzlich
werden die verbleibenden Zellen pelletiert und bei –80°C gelagert.
-
Die mit diesem Experiment produzierten
Proben werden einzeln spezifiziert und dann mit dem Reverse Transkriptase-Test,
nicht-radioaktiv (Boehringer Mannheim), auf HIV-RT getestet. Es
wird die Standardkurve bestimmt, und die HIV-RT-Konzentrationen
für die
experimentellen Proben werden berechnet.
-
Ergebnisse:
-
Die wichtigste Beobachtung aus den
HIV-RT-Tests mit diesen Proben aus T-Zellen besteht darin, dass sich
im Überstand
aus den CEM/0 T-Zellen nach der Behandlung kein HIV-RTNirus befindet.
Die Ergebnisse dieses Experimentes werden in 1 dargestellt.
-
Die T-Zellpellets selbst werden dann
auf intrazelluläre
HIV-RT untersucht. PEG-ASNase zeigte bei 0,4 IU/ml (annähernd IC50-Konzentration) etwa 30% Inhibition von
HIV-RT. Saquinavir, die HIV-Proteaseinhibitor-Verbindung, verminderte,
allein zugegeben in einer Konzentration von 25 μM (annähernd IC50),
die HIV-RT-Aktivität
um etwa 70% im Vergleich zu unbehandelten HIV-RT-Zellkulturen. Abschließend haben
wir gezeigt, dass die gleichzeitige Kombination von PEG-ASNase und
Saquinavir synergistisch wirkt, so betrugen die IC50-Konzentrationen
dieser Arzneimittel in Kombination 0,233 IU/ml bzw. 14,5 μM. Diese
Konzentrationen sind weitaus niedriger als die entsprechenden IC50-Werte in CEM/0 T-Zellen. Das Kombinationsregime
von PEG-ASNase und Saquinavir inhibierte HIV-RT intrazellulär um etwa
82,3% im Vergleich zu unbehandelten Kontrollwerten.
-
Diskussion:
-
Da die T-Zellen nach dieser Arzneimittelbehandlung
kein HIV-1 in den Überstand
sezernierten, scheint es, dass PEG-ASNase und Saquinavir nicht nur
synergistisch gegenüber
T-Zellen, sondern
auch selektiv synergistisch gegenüber HIV-1 wirken. Diese Arzneimittel
weisen eine ausreichende Suppression bei der Freisetzung neuer HIV-1-Partikel
in das Medium (äquivalent
zu Patientenserum oder -plasma) auf. Die Tatsache, dass niedrigere
Konzentrationen der Kombination sich als suppressiver gegenüber HIV-RT
erwiesen als das aktivere der beiden Arzneimittel (Saquinavir bei
höherer
Konzentration), weist stark darauf hin, dass die Kombination HIV
auf Provirus-Ebene selektiv inhibiert.
-
Da diese Arzneimittel und ihre Kombinationen
HIV-RT intrazellulär
unterdrücken
bzw. inhibieren, liegt es nahe, dass sie HIV-1 auf Provirus-Ebene
hemmen. Mit anderen Worten produziert das integrierte HIV-Provirus
mRNS, die nicht in Virusproteine übersetzt wird, und somit wird
die Produktion von RT bzw. vollständiger Virus-Partikel, die
dann ins Medium sezerniert werden, inhibiert. Damit ist auf theoretischer
Ebene keine weitere HIV-1-Infektion nicht-infizierter T-Zellen möglich.
-
Experiment 2: Bestimmung
der Zytotoxizität
-
Materialien und Methoden:
-
Für
dieses Experiment wird eine Linie menschlicher leukämischer
T-Zellen, im Folgenden als CEM/0 bezeichnet, eingesetzt. Es wird
PEG-ASNase von Rhone-Poulenc Rorer Pharmaceuticals Inc. mit dem
Handelsnamen Oncaspar® verwendet.
Saquinavir stammt von Roche Laboratories und trägt den Handelsnamen InviraseTM.
Das Medium RPMI-1640 von Irvine Scientific, Irvine, CA, wird mit
10% fötalem
Kälberserum
von Gemini Biosource, Calabasas, CA, 5% IM-Hepes-Pufferlösung und
5% nicht-essentiellen Aminosäuren
von Irvine Scientific, Irvine, CA angereichert.
-
Es wird ein Experiment zur Bestimmung
der Zytotoxizität
von Saquinavir und PEG-ASNase
durchgeführt.
Zur Bestimmung der Zytotoxizität
jeder Verbindung allein werden 2 × 10
5 Zellen/ml
in Mikrotiterplatten mit 24 Wells mit folgenden Konzentrationen
des jeweiligen Arzneimittels inkubiert:
PEG-ASNase: | 1,0,
0,75, 0,5, 0,4, 0,3, 0,2, 0,1, 0,03 IU/ml |
Saquinavir: | 10–4,10–5,10–6 10–7 und
10–8 M |
-
Ergebnisse:
-
Die PEG-ASNase-Konzentration, die
in CEM/0-Zellen in vitro einen zytostatischen Zustand erzeugt, beträgt annähernd 0,5
IU/ml. PEG-ASNase-Konzentrationen von 1 und 0,75 IU/ml führten in
signifikantem Ausmaß zum
Absterben von Zellen und erwiesen sich als zytotoxisch für CEM/0-Zellen
innerhalb von 72 Stunden. Bei Konzentrationen von 0,03, 0,1, 0,2,
0,3 und 0,4 IU/ml wird das Zellwachstum im Vergleich zur Wachstumsrate
der Kontrolle (unbehandelte Zellen) geringfügig gehemmt. Die mit 0,5 IU/ml
PEG-ASNase behandelten Zellen wiesen jedoch eine relativ flache
Wachstumskurve auf. Somit wird mit dieser Konzentration für 72 Stunden
eine zytostatische Wirkung erzielt. Daher werden bei den Untersuchungen
zum Kombinationsregime PEG-ASNase-Konzentrationen aus einem Bereich
um 0,5 IU/ml eingesetzt. Es wurde ein zytotoxischer Effekt von PEG-ASNase
auf diese T-Zelllinie gezeigt, der vom Arzneimittel, von der Konzentration
und von der Zeit abhängig
ist.
-
Nach einer Inkubationszeit von 72
Stunden wurde für
Saquinavir in CEM/0-Zellen eine IC50-Konzentration
von 26 μM
festgestellt. Die Ergebnisse werden in 2 dargestellt. Mehrere unabhängige Experimente mit
Saquinavir lieferten IC50-Werte zwischen
21 und 28 μM.
Bei Saquinavir-Konzentrationen zwischen 0,001 und 1 μM trat kein
Zelltod auf. Konzentrationen von 10 μM führten im Vergleich zu unbehandelten
Kontrollproben nur zum Absterben von 8,76% der Zellen. Die höchste getestete
Konzentration betrug 100 μM
und tötete im
Vergleich zu den Kontrollzellen 99,50% der Zellen. Daher werden
in den nachfolgenden Experimenten für die Kombinationstherapie
Saquinavir/PEG-ASNase in CEM/0-Zellen Saquinavir-Konzentrationen
zwischen 1 und 40 μM
eingesetzt.
-
Experiment 3: Erste sequenzielle
Kombinationsstudien von Saquinavir und PEG-ASNase
-
Materialien und Methoden
-
In diesem Experiment werden kombinierte
Regime von Saquinavir und PEG-ASNase in den oben genannten Konzentrationen
untersucht. In den sequenziellen Kombinationsstudien mit PEG-ASNase
gefolgt von Saquinavir wurden die Zellen mit den unten genannten
PEG-ASNase-Konzentrationen
24 Stunden lang inkubiert. Danach wurde den entsprechenden Zellen
Saquinavir in den unten genannten Konzentrationen für weitere
24 (vierundzwanzig) Stunden zugesetzt, so dass die gesamte Expositionszeit
48 (achtundvierzig) Stunden betrug. 2 × 10
5 Zellen/ml
wurden in einem Gewebekulturgefäß mit den
unten genannten Konzentrationen der untersuchten Arzneimittel inkubiert.
Die Ergebnisse werden in
3 dargestellt.
Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen sind die folgenden:
PEG-ASNase: | 1,020,
0,765, 0,510, 0,255 und 0,0255 IU/ml |
Saquinavir: | 40,
30, 20, 10 und 1 μM |
-
In allen In-vitro-Studien wurden
die Zellen der negativen Kontrolle in einem arzneimittelfreien Medium für die gleiche
Zeitdauer und unter den gleichen Bedingungen wie die Versuchsproben
inkubiert. Danach wurde die Zelldichte bestimmt, indem die Zellen
in allen Probengefäßen mit
einem Coulter-Counter, der mit einem Coulter-Channelizer gekoppelt
war, jeweils 24, 48 und 72 Stunden nach der Inkubation gezählt wurden.
Zusätzlich
wurden für
alle Versuchsbedingungen Trypanblau-Ausschlusstests durchgeführt. Die
Zellzahlen wurden um die mit dem Trypanblau-Test bestimmte Überlebensrate
korrigiert und als Prozentsatz der unbehandelten Kontrolle dargestellt.
-
Die umgekehrte Sequenz wurde ebenfalls
getestet. Die Ergebnisse sind in 4 dargestellt.
Nach der Zugabe von Saquinavir wurden die Zellen 24 (vierundzwanzig)
Stunden lang inkubiert. Dann wurde PEG-ASNase hinzugefügt und die
Probe weitere 24 (Stunden) lang inkubiert, so dass die Gesamtexpositionszeit
48 (achtundvierzig) Stunden betrug. Bis auf die Arzneimittelsequenz
war das Verfahren das gleiche wie oben. Mit derselben Methode wurde
auch das Kombinationsregime mit gleichzeitiger Verabreichung getestet. Die
Ergebnisse sind in den 5, 6 und 7 dargestellt. In diesem Experiment wurden
die Proben 48 (achtundvierzig) Stunden lang den kombinierten Wirkstoffen
ausgesetzt.
-
Ergebnisse
-
Jedes getestete Regime zeigte in
gewissen Bereichen synergistische Wirkungen. Das sequenzielle Kombinationsregime
von PEG-ASNase gefolgt von Saquinavir zeigte nach einer Exposition
von 48 Stunden eine 1,72-fache Synergie. Dies entspricht der in
dem anderen sequenziellen Regime und im gleichzeitigen Regime erhaltenen
Synergie. Die Erfindung liefert das sehr erfreuliche Ergebnis, dass
bei einer Konzentration, die eine gewisse Zellüberlebensrate erlaubt, eine
optimale Synergie auftritt.
-
Experiment 4: Bestimmung
der Aminosäure-Konzentrationen
-
Materialien und Methoden
-
Es werden Experimente zur Bestimmung
der Aminosäure-Konzentration
in Zellsuspensionen und Zellmedien durchgeführt, um die Wirkung von PEG-ASNase
auf die Konzentration von Aminosäuren,
insbesondere von Asparagin, Glutamin und Asparaginsäure festzustellen.
-
Proben aus 50 μ1 Medium und 10 μl von 1 mM
Aminoadipinsäure
werden 450 μl
kaltem Methanol in 1,5-ml-Mikrozentrifugenröhrchen zugesetzt. Die Mischungen
werden mit dem Vibrationsmischer gemischt und bei 8700 g zwei Minuten
lang zentrifugiert. Die Überstände werden
in Borsilikat-Glasteströhrchen
(13 × 100 mm) übertragen
und lyophilisiert. Die Proben werden bis zur Analyse mit HPLC bei –20°C gelagert.
Vor der HPLC-Analyse werden sie in einem Puffer aus 95% 7 nM Dinatriumhydrogenphosphat
und 5% Acetonitril gelöst.
-
Ergebnisse
-
Nach einer 24-stündigen Exposition der CEM/0-Zelen
gegenüber
verschiedenen Konzentrationen von PEG-ASNase wird ein signifikanter
Rückgang
der Asparagin (Asn)-Menge beobachtet. Die Asparagin-Konzentration
beträgt
weniger als 3,0% der unbehandelten Kontrolle. Außerdem ist ein dosisabhängiger Rückgang von
Glutamin (Gln) zu beobachten. Der Wert beträgt im Experiment mit der höchsten PEG-ASNase-Konzentration
weniger als 3,0% der unbehandelten Kontrolle. Die Werte von Asparaginsäure (Asp)
sind im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle um 200 bis 300% erhöht. Die
Ergebnisse sind in 8 dargestellt.
Die Kalibrationskurve, mit der die Menge von HIV-RT berechnet wird,
ist in 8a dargestellt.
-
Selbst bei den niedrigsten getesteten
PEG-ASNase-Konzentrationen wurde nach 24 Stunden eine Verarmung
an Asn beobachtet. Dies entspricht der Fähigkeit von PEG-ASNase, bösartige
T-Zellen durch Eliminierung lebensnotwendiger Aminosäuren, besonders
Asparagin, abzutöten.
PEG-ASNase senkt auch die Konzentration von Glutamin ab, welches
bei der Zerstörung
der T-Zellen möglicherweise
eine wichtige Rolle spielt.
-
Experiment 5: Die Wirkung
der Exposition von HIV-RNS in T-Zellpellets gegenüber einer
Kombination von PEG-ASNase und Saquinavir.
-
Dieses Experiment wird mit einem ähnlichen
Verfahren und den gleichen Materialkonzentrationen wie Experiment
1 durchgeführt,
jedoch wird die Exposition von HIV-RNS in T-Zellpellets gegenüber einer
Kombination von PEG-ASNase und Saquinavir gemessen. Die Ergebnisse
dieses Experiments werden in den Tabellen 1 und 2 sowie in den Grafiken
9 und 9a dargestellt. Hinweis: "PEG" in Tabelle 2 bedeutet
PEG-ASNase.
-
Die Ergebnisse zeigen, dass PEG-ASNase
keinen sichtbaren Effekt auf die RNS-Produktion von HIV-1 ausübte, aber
bei der Inhibition von HIV-RT in derselben Zellkultur an Tag 7 eine
mäßige Wirkung
zeigte (siehe Experiment 5a). Somit hemmt PEG-ASNase die Protein-Biosynthese sogar
auf HIV-RT-Ebene (siehe Experiment 5a). Saquinavir allein wies eine
inhibitorische Wirkung auf die HIV-1-RNS-Produktion von annähemd 36%
im Vergleich mit der Kontrolle auf (9 und 9a). Die Kombination von PEG-ASNase und
Saquinavir führte
bei synergistisch reduzierten Konzentrationen zur Inhibition von
etwa 12% von HIV-RT (siehe Experiment 5a). In denselben Kulturen
lieferte die Kombination von PEG-ASNase und Saquinavir in den reduzierten Konzentrationen
außerdem
keine feststellbare HIV-1-RNS bis zum unteren Grenzwert des Tests
von 400 RNS-Kopien pro Pellet. Diese Daten zeigen, dass der Proteininhibitor
(PEG-ASNase) im Verein mit dem HIV-1-Proteaseinhibitor (Saquinavir)
nicht nur synergistisch, sondern auch selektiv gegen HIV-RT und,
was noch entscheidender ist, auch selektiv gegen die HIV-I-RNS-Produktion
wirkt.
-
Experiment 5a: Die Wirkung
von PEG-ASNase ± Saquinavir
auf die HIV-RT-Konzentrationen
von HIV-1-infizierten Zellpellets
-
Dieses Experiment wird mit einem ähnlichen
Verfahren und den gleichen Materialkonzentrationen wie Experiment
7 durchgeführt,
jedoch wird die Exposition des HIV-Virus in T-Zellpellets gegenüber PEG-ASNase und
Saquinavir jeweils allein und in Kombination gemessen. Die Ergebnisse
dieses Experiments werden in Tabelle 2a dargestellt. Hinweis: "PEG" in Tabelle 2a bedeutet
PEG-ASNase.
-
Die Ergebnisse zeigen, dass PEG-ASNase
einen mäßigen Effekt
auf die Inhibition von HIV-RT ausübt. Somit hemmt PEG-ASNase
die Protein-Biosynthese sogar auf HIV-RT-Ebene. Saquinavir allein weist ebenfalls
eine inhibitorische Wirkung auf HIV-I-RT von annähernd 15% im Vergleich mit
der Kontrolle auf. Die Kombination von PEG-ASNase und Saquinavir
führte
bei synergistisch reduzierten Konzentrationen zur Inhibition von
etwa 12% von HIV-RT.
-
Experiment 6: Die Inhibition
von HIV-RNS im Überstand
von CEM/O-T-Zellen durch ein Kombinationsreime von PEG-ASNase und
Saquinavir
-
Experiment 5 zeigt die Ergebnisse
der Exposition von HIV-RNS in T-Zellpellets gegenüber einer
Kombination von PEG-ASNase und Saquinavir. Das Versuchsverfahren
beinhaltete jedoch nicht die Entfernung der HIV-1-Partikel vom Überstand,
um die fortdauernde Exposition der T-Zellen gegenüber dem
HIV-1-Virus zu simulieren. Somit war das HIV-1-Virus im Überstand
der T-Zellkulturen ständig
präsent.
-
Es wurde entdeckt, dass die Kombination
von PEG-ASNase und Saquinavir die HIV-RNS in den Zellpellets in
beträchtlichem
Maße inhibierte.
In einigen Wells konnte die HIV-RNS nach der Behandlung mit der Arzneimittelkombination
PEG + SAQ nicht mehr nachgewiesen werden, so dass eine vollständige Inhibition der
HIV-RNS erzielt worden war.
-
Die Überstände der T-Zellen von Experiment
5 wurden auf HIV-RNS untersucht, und die Ergebnisse sind in Tabelle
3 und 4 dargestellt. Hinweis: "PEG" in Tabelle 3 bedeutet
PEG-ASNase. PEG
allein inhibierte HIV-RNS in den Überständen um annähernd 60% und SAQ etwa um 68%.
Die Kombination von PEG und SAQ reduzierte die HIV-RNS im Überstand
um ca. 75% im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle. Dieses RNS-Inhibitionsmuster
fügt sich
nahtlos in die in den früheren
Experimenten erhaltenen Ergebnisse ein, wo die Inhibition von HIV-RT und HIV-RNS im
selben Experiment berichtet wurde.
-
Da die Arzneimittel das HIV-Virus
im Überstand
nicht "töten", kann die Reduzierung
der HIV-RNS nur durch den "Verlust" aufgrund von Infektion
und Nicht-Regeneration über
Replikation zustande gekommen sein, der auf die Inhibition des Virus-Replikationszyklus
durch diese Arzneimittel zurückzuführen ist.
Insbesondere wird intrazellulär
keine HIV-RNS produziert, die als solche oder in Form vollständiger HIV-Virus-Partikel
in das Medium exportiert werden kann.
-
Experiment 7: Die Wirkung
von PEG-ASNase ± Saquinavir
+ AZT + MISID (PL-7) auf die HIV-RT-Konzentrationen
von HIV-1-infizierten Zellpellets
-
Materialen und Methoden: Die für dieses
Experiment verwendete Zelllinie ist CEM/0, eine menschliche leukämische T-Zelllinie.
PEG-ASNase (ONCASPAR) wird von Rhone-Poulenc Rorer bereitgestellt.
Saquinavir ist im Handel erhältlich.
AZT wird von Sigma erworben. MISID, ein Ribonucleotidreduktase-Inhibitor,
wird synthetisch hergestellt, wie beschrieben in Nandy P, Lien EJ,
Avramis VI, Med. Chem. Res. 1995, 5: 664–679. Das Medium RPMI-I640
(Irvine Scientific, Irvine, CA) wird mit 10% fötalem Kälberserum (Gemini Biosource,
Calabasas, CA), 5 % 1 M-Hepes-Pufferlösung und 5% nicht-essentiellen
Aminosäuren
(Irvine Scientific, Irvine, CA) angereichert. Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen
sind die folgenden:
PEG-ASNase
IC50 allein: | 0,4
IU/ml |
Saquinavir
IC50 allein: | 25 μM |
AZT | 1 μM |
MISID
(PL-7) | 0,685 μM |
PEG
IC50 Kombination: | 0,23
IU/ml |
SAQ
IC50 Kombination: | 14,52 μM |
-
Kurze Beschreibung des Verfahrens:
3 × 106 Zellen/ml werden mit dem Medium PHA + 48
Stunden lang bei 37°C
mit 5% CO2 stimuliert. Die gleiche Anzahl
von Zellen wird außerdem
mit PHA-freiem Medium 48 Stunden lang inkubiert und als negative
Kontrolle herangezogen. An diesem Punkt werden die Zellen nach der üblichen
Vorgehensweise mit dem HIV-1-Virus inokuliert. Es ist zu beachten,
dass der HIV-enthaltende Überstand
aus gesunden menschlichen peripheren mononuklearen Zellen (PBMC),
die mit PHA stimuliert wurden, in diesem Experiment nicht von der
PHA-stimulierten CEM/0-Zellkultur entfernt wird. Somit ist das HIV-1-Virus im Überstand
stets präsent.
Dies stellt eine Versuchsbedingung dar, die den klinischen In-vivo-Zustand frisch produzierter
und nicht infizierter T-Zellen, die ständig HIV-1-Partikeln ausgesetzt
sind, simuliert. Diese Viruspartikel werden durch bereits infizierte
T-Zellen oder die Lymphknoten des Patienten freigesetzt.
-
Die Versuchsmedikamente werden den
Zellen in den entsprechenden Konzentrationen gleichzeitig mit der
Virusinokulation oder 90 Minuten nach der Virusinkubation zugesetzt.
Diese Zeit reicht aus, die T-Zellen zu infizieren und die Produktion
neuer HIV-1-Viruspartikel in Gang zu setzen. Die Kontrollzellen
werden in arzneimittelfreiem Medium für die Dauer der Expositionszeit,
die sieben Tage betrug, resuspendiert. An Tag 5 nach Rx werden Aliquots
des Mediums nur aus den Kontrollgefäßen entnommen. An Tag sieben
werden je drei 1-ml-Aliquots des Mediums aus den Gefäßen entfernt
und unter flüssigem
Stickstoff gelagert. Weiterhin werden die restlichen Zellen in drei
Teile aufgeteilt, pelletiert und bei –80°C gelagert.
-
Die mit diesem Experiment produzierten
Proben werden einzeln spezifiziert. Die Zellpellets aus den Gefäßen, die
einer 90-minütigen
Virusinkubation unterworfen wurden, werden mit dem ELISA-Reverse
Transkriptase-Assay, nicht radioaktiv (Boehringer Mannheim), auf
HIV-RT getestet
Es wird die Standardkurve bestimmt (siehe 10), und die HIV-RT-Konzentrationen für die experimentellen Proben
werden berechnet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt.
Hinweis: "PEG" in Tabelle 5 bedeutet
PEG-ASNase.
-
Ergebnisse und Diskussion: Die erste
Beobachtung aus den HIV-RT-ELISA-Tests bei diesen Proben aus den
Zellpellets aus CEM/O-T-Zellen besteht darin, dass aufgrund der
Arzneimittelbehandlung die HIV-RT-Aktivität im Vergleich zu den unbehandelten
Kontrollzellen vermindert ist. Am dramatischsten wird HIV-RT durch
den Reverse Transkriptase-Inhibitor AZT, ein Nucleosidanalog, inhibiert.
Mit diesem Ergebnis, dass AZT allein gegen diesen Virusstamm sehr
aktiv ist, wird das ursprüngliche
Ziel unseres Versuchsaufbaus und unserer Suche nach einem unveränderten
HIV-Viruspartikel, das keine Mutationen der HIV-RT aufweist, die
eine Resistenz gegenüber
AZT mit sich bringen, bereits erreicht.
-
Wenn PEG-ASNase oder Saquinavir als
Monotherapie in IC50-Konzentrationen zum
Einsatz kamen, wurde HIV-RT um 54% bzw. 83% inhibiert. Diese Werte
entsprechen den Ergebnissen früherer
Experimente.
-
MISID (PL-7), ein neuer Ribonucleotidreduktase
(RR)-Inhibitor, zeigte bei Einzelanwendung in IC50-Konzentration
(0,685 μM)
ebenfalls eine Inhibition von HIV-RT um 73%. Hierbei handelt es
sich um den ersten Nachweis einer Anti-HIV-Aktivität zusätzlich zur
antileukämischen
Aktivität
bei einem Mitglied dieser Klasse von RR-Inhibitoren. Das biochemische
Prinzip der HIV-Inhibition besteht bei dieser Substanzklasse in der
intrazellulären
Entleerung der dNTP-Pools. Bei nicht vorhandenen oder reduzierten
dNTP-Pools wird die Funktion der HIV-RT gehemmt, indem HIV-RNS vor
der Integration in die genomische DNS des Säugetiers in provirale DNS umgewandelt
wird.
-
Kombinationen von PEG und SAQ führten in
diesem Experiment zur vollständigen
Inhibition von HIV-RT. Kombinationen der drei Arzneimittel AZT,
PEG und SAQ hemmten HIV-RT vollständig in zwei der drei Wells;
der Wert des dritten Wells entsprach einer Inhibition von 95,3%
im Vergleich zur Kontrolle. Das biochemische Prinzip dieser Arzneimittelkombination
besteht darin, dass AZT die weitere Infektion durch HIV-RT hemmt
und dass diese Inhibition durch die bereits sehr starke Anti-HIV-RT-Wirkung
des PEG-SAQ-Regimes potenziert
wird. Da sich die Zahlen einer 100-prozentigen Inhibition der HIV-RT
nähern,
ist es sehr schwierig, eine verbesserte Inhibition des Drei-Arzneimittel-Regimes
gegenüber
dem Zwei-Arzneimittel-Regime in diesem mit einem unveränderten
HIV-Virus infizierten Modellsystem aus T-Zellen nachzuweisen. Möglicherweise lässt sich
in Experimenten mit gegenüber
AZT teilweise resistenten HIV-Viren, wie sie in Patienten vorkommen,
die Gültigkeit
des oben beschriebenen biochemischen Prinzips mit diesem Regime
zeigen.
-
Kombinationen aus vier Arzneimitteln,
MISID + AZT + PEG + SAQ, hemmten HIV-RT vollständig in zwei der drei Wells;
der Wert des dritten Wells entsprach einer Inhibition von 95% im
Vergleich zur Kontrolle. Diese Werte werden durch das Drei-Arzneimittel-Regime
aufgrund der maximalen HIV-RT-Inhibition überlagert. Das biochemische
Prinzip dieser Kombination besteht darin, dass MISID, der RR-Inhibitor,
die dNTP-Pools entleert, was zur Potenzierung der Aktivität von AZT-Triphosphat
(AZTTP) gegen HIV-RT führt. Diese
verstärkte
inhibitorische Wirkung verhält
sich entweder additiv oder synergistisch gegenüber dem bereits selektiv synergistischen
Effekt eines Protein- und eines Proteaseinhibitors auf das Virus.
Da MISID allein über
eine beträchtliche
Anti-HIV-RT-Aktivität
zu verfügen
scheint, glauben wir, dass sich die obige Schlussweise in Experimenten
mit HIV-Partikeln, die gegenüber
einer oder mehreren dieser Arzneimittelklassen resistent sind, oder
in Patienten, die mit multiresistenten HIV-Varianten infiziert sind,
als richtig erweisen wird.
-
Somit zeigen die Ergebnisse, dass
das Drei- bzw. Vier-Arzneimittelregime AZT + PEG + SAQ oder MISID
+ AZT + PEG + SAQ synergistisch gegen HIV-RT wirkt.
-
Experiment 8: Die Bestimmung
der synergistischen Wirkung von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT und
MISID (PL-7) im CEM/0-Zell-Überstand
-
Materialien und Methoden: Die für dieses
Experiment verwendete Zelllinie ist CEM/0, eine menschliche leukämische T-Zelllinie.
PEG-ASNase (ONCASPAR) wird von Rhone-Poulenc Rorer bereitgestellt.
Saquinavir (SQ ist im Handel erhältlich.
AZT wird von Sigma erworben.
-
MISID, ein Ribonucleotidreduktase-Inhibitor,
ist wie beschrieben in Nandy P, Lien EJ, Avramis VI, Med. Chem.
Res. 1995, 5: 664–679.
Das Medium RPMI-1640 (Irvine Scientific, Irvine, CA) wird mit 10%
fötalem
Kälberserum
(Gemini Biosource, Calabasas, CA), 5% 1 M-Hepes-Pufferlösung und 5% nicht-essentiellen
Aminosäuren
(Irvine Scientific, Irvine, CA) angereichert. Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen
sind die folgenden:
PEG-ASNase
IC50 allein: | 0,4
IU/ml |
Saquinavir
IC50 allein: | 25 μM |
AZT | 1 μM |
MISID | 0,685 μM |
PEG
IC50 Kombination: | 0,23
IU/ml |
SAQ
IC50 Kombination: | 14,52 μM |
-
Kurze Beschreibung des Verfahrens:
3 × 106 Zellen/ml werden mit dem Medium PHA + 48
Stunden lang bei 37°C
mit 5% CO2 stimuliert. Die gleiche Anzahl
von Zellen wird außerdem
mit PHA-freiem Medium 48 Stunden lang inkubiert und als negative
Kontrolle herangezogen. An diesem Punkt werden die Zellen nach der üblichen
Vorgehensweise mit dem HIV-1-Virus inokuliert. Es ist zu beachten,
dass der HIV-enthaltende Überstand
aus gesunden menschlichen peripheren mononuklearen Zellen (PBMC),
die mit PHA stimuliert wurden, in diesem Experiment nicht von der
PHA-stimulierten CEM/0-Zellkultur entfernt wird. Somit ist das HIV-1-Virus im Überstand
stets präsent.
Dies stellt eine Versuchsbedingung dar, die den klinischen Invivo-Zustand
frisch produzierter und nicht infizierter T-Zellen, die ständig HIV-1-Partikeln
ausgesetzt sind, simuliert. Diese Viruspartikel werden durch bereits
infizierte T-Zellen oder die Lymphknoten des Patienten freigesetzt.
-
Die Versuchsmedikamente werden den
Zellen in den entsprechenden Konzentrationen gleichzeitig mit der
Virusinokulation oder 90 Minuten nach der Virusinkubation zugesetzt.
Diese Zeit reicht aus, die T-Zellen zu infizieren und die Produktion
neuer HIV-1-Viruspartikel in Gang zu setzen. Die Kontrollzellen
werden in arzrneimittelfreiem Medium für die Dauer der Expositionszeit,
die sieben Tage betrug, resuspendiert. An Tag 5 nach Rx werden Aliquots
des Mediums nur aus den Kontrollgefäßen entnommen. An Tag sieben
werden je drei 1-ml-Aliquots des Mediums aus den Gefäßen entfernt
und unter flüssigem
Stickstoff gelagert. Weiterhin werden die restlichen Zellen in drei
Teile aufgeteilt, pelletiert und bei –80°C gelagert.
-
Die mit diesem Experiment produzierten
Proben werden einzeln spezifiziert. Die Zellpellets der Zellkulturen
(siehe Experiment 7) aus den Gefäßen, die
einer 90-minütigen
Virusinkubation unterworfen wurden, werden mit einem nicht radioaktiven,
quantitativen Assay auf HIV-RNS getestet. Es wird die Standardkurve
bestimmt, und die HIV-RNS-Konzentrationen für die experimentellen Proben
werden wie oben beschrieben berechnet.
-
Diese Überstandproben stammen aus
den Kulturen der T-Zellpellets von Experiment 7. Die Ergebnisse
werden in Experiment 7 angegeben.
-
Die erste Beobachtung aus den HIV-RT-ELISA-Tests
bei diesen Proben aus den Überständen der CEM/O-T-Zellen
besteht darin, dass aufgrund der Arzneimittelbehandlung die HIV-RT-Aktivität an Tag
7 im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollzellen des gleichen
Tages vermindert ist.
-
Bedeutsam ist, dass die unbehandelten
Kontrollen an Tag 5 (ein Wert) einen höheren OD-Wert für HIV-RT
aufweisen als an Tag 7. Wir untersuchten OD- Werte, die sämtlich kleiner
als die basierend auf der Linearität der Kalibrationskurve festgestellten
Minimalkonzentrationen waren. Nur eine Überstandsprobe (Nr. 7), die
mit PEG-ASNase allein behandelt worden war, hatte im Test einen
höheren
OD-Wert als die negative Kontrolle, der aber immer noch kleiner
als der Mittelwert der Überstände aus
den drei unbehandelten Zellkulturen war.
-
Eine starke Inhibition von HIV-RT
wird in quantitativer Hinsicht (kleiner als 66% des negativen Kontrollwertes
von 0,075 OD oder 0,05 OD) durch SAQ (Proben 9 und 10), AZT (Proben
11 und 13) sowie MISID (Proben 15 und 16), jeweils als Einzelwirkstoffe,
geliefert (siehe Tabelle 6; Hinweis: "PEG" in
Tabelle 6 bedeutet PEG-ASNase). Noch stärker wurde HIV-RT in folgenden
Fällen
inhibiert: in den drei Proben 17, 18 und 19 durch die Kombination
SAQ + PEG-ASNase, in Probe 22 durch die Kombination PEG-ASNase +
SAQ + AZT sowie in allen drei Proben, die mit dem Vier-Arzneimittel-Kombinationsregime
PEG-ASNase +SAQ + MISID + AZT behandelt worden waren (23, 24, 25).
-
Mit diesem Ergebnis, dass AZT allein
gegen diesen Virusstamm sehr aktiv ist, wird das ursprüngliche Ziel
unseres Versuchsaufbaus und unserer Suche nach einem unveränderten
HIV-Viruspartikel,das
keine Mutationen der HIV-RT aufweist, die eine Resistenz gegenüber AZT
mit sich bringen, bereits erreicht.
-
MISID, ein neuer Ribonucleotidreduktase
(RR)-Inhbitor, der allein in der IC50-Konzentration
(0,685 μM) eingesetzt
wurde, zeigte sowohl als Einzelwirkstoff als auch in Kombination
mit den drei anderen Arzneimitteln ebenfalls eine signifikante Inhibition
von HIV-RT. Dieses Ergebnis ergibt sich auch in den Zellpellets
(siehe Experiment 7) und bildet den ersten Nachweis, dass ein Mitglied
dieser Klasse von RR-Inhibitoren zusätzlich zur antileukämischen
Aktivität
eine Anti-HIV-Aktivität
sowohl intrazellulär
als auch in den Überstandsproben
dieser T-Zellkulturen aufweist.
-
Kombinationen von PEG und SAQ führten zur
vollständigen
Inhibition von HIV-RT in diesem und dem vorher berichteten Experiment
mit den Zellpellets. In vorherigen Experimenten trat eine 96-prozentige Inhibition
von HIV-RT auf (siehe Experiment 7). Kombinationen der drei Arzneimittel
AZT, PEG und SAQ bewirkten eine vollständige Inhibition von HIV-RT
in zwei der drei Wells; der Wert des dritten Wells entsprach einer
Inhibition von 95,3% im Vergleich zur Kontrolle, wobei in den Überständen bei
den Proben 20–22
ein identisches Muster auftrat.
-
Kombinationen aus vier Arzneimitteln,
MISID + AZT + PEG + SAQ, hemmten HIV-RT vollständig in allen drei Überstandsproben.
Diese Werte entsprechen den Werten, die im gleichen Experiment in
den Zellpellets gemessen wurden. Diese Werte werden, wie schon oben
festgestellt, durch das Drei-Arzneimittel-Regime aufgrund der maximalen
HIV-RT-Inhibition überlagert.
-
Das biochemische Prinzip dieser Kombination
besteht darin, dass MISID, der RR-Inhibitor, die dNTP-Pools entleert,
was zur Potenzierung der Aktivität
von AZT-Triphosphat (AZTTP) gegen HIV-RT führt. Diese verstärkte inhibitorische
Wirkung verhält
sich entweder additiv oder synergistisch gegenüber dem bereits selektiv synergistischen
Effekt eines Protein- und eines Proteaseinhibitors auf das Virus.
Da MISID allein über
eine beträchtliche
Anti-HIV-RT-Aktivität
zu verfügen
scheint, glauben wir, dass sich diese Schlussweise in Experimenten
mit HIV-Partikeln, die gegenüber
einer oder mehreren dieser Arzneimittelklassen resistent sind, oder
in Patienten, die mit multiresistenten HIV-Varianten infiziert sind,
als richtig erweisen wird.
-
Experiment 9: Die Bestimmung
der synergistischen Wirkung von PEG-ASNase Saquinavir AZT und MISID (PL-7)
in CEM/0-Zellpellets
-
Die fitr diese Studien verwendete
Zelllinie ist CEM/0, eine Linie menschlicher leukämischer
T-Zellen. PEG-ASNase (ONCASPAR) wird von Rhone-Poulenc Rorer bereitgestellt.
Saquinavir (SQ ist im Handel erhältlich.
AZT wird von Sigma erworben. MISID, ein Ribonucleotidreduktase-Inhibitor,
wird synthetisch hergestellt, wie beschrieben in Nandy P, Lien EJ,
Avramis VI, Med. Chem. Res. 1995, 5: 664–679. Das Medium RPMI-1640 (Irvine
Scientific, Irvine, CA) wird mit 10% fötalem Kälberserum (Gemini Biosource,
Calabasas, CA), 5% 1 M-Hepes-Pufferlösung und 5% nicht-essentiellen
Aminosäuren
(Irvine Scientific, Irvine, CA) angereichert. Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen
sind die folgenden:
PEG-ASNase
IC50 allein: | 0,4
IU/ml |
Saquinavir
IC50 allein: | 25 μM |
AZT | 1 μM |
MISID | 0,685 μM |
PEG
IC50 Kombination: | 0,23
IU/ml |
SAQ
IC50 Kombination: | 14,52 μM |
-
Kurze Beschreibung des Verfahrens:
3 × 106 Zellen/ml werden mit dem Medium PHA + 48
Stunden lang bei 37°C
mit 5% CO2 stimuliert. Die gleiche Anzahl
von Zellen wird außerdem
mit PHA-freiem Medium 48 Stunden lang inkubiert und als negative
Kontrolle herangezogen. An diesem Punkt werden die Zellen nach der üblichen
Vorgehensweise mit dem HIV-1-Virus inokuliert. Es ist zu beachten,
dass der HIV-enthaltende Überstand
aus gesunden menschlichen peripheren mononuklearen Zellen (PBMC),
die mit PHA stimuliert wurden, in diesem Experiment nicht von der
PHA-stimulierten CEM/0-Zellkultur entfernt wird. Somit ist das HIV-1-Virus im Überstand
stets präsent.
Dies stellt eine Versuchsbedingung dar, die den klinischen In-vivo-Zustand
frisch produzierter und nicht infizierter T-Zellen, die ständig HIV-1-Partikeln
ausgesetzt sind, simuliert. Diese Viruspartikel werden durch bereits
infizierte T-Zellen oder die Lymphknoten des Patienten freigesetzt.
-
Die Versuchsmedikamente werden den
Zellen in den entsprechenden Konzentrationen gleichzeitig mit der
Virusinokulation oder 90 Minuten nach der Virusinkubation zugesetzt.
Diese Zeit reicht aus, die T-Zellen zu infizieren und die Produktion
neuer HIV-1-Viruspartikel in Gang zu setzen. Die Kontrollzellen
werden in arzneimittelfreiem Medium für die Dauer der Expositionszeit,
die sieben Tage betrug, resuspendiert. An Tag 5 nach Rx werden Aliquots
des Mediums nur aus den Kontrollgefäßen entnommen. An Tag sieben
werden je drei 1-ml-Aliquots des Mediums aus den Gefäßen entfernt
und unter flüssigem
Stickstoff gelagert. Weiterhin werden die restlichen Zellen in drei
Teile aufgeteilt, pelletiert und bei –80°C gelagert.
-
Die mit diesem Experiment produzierten
Proben werden einzeln spezifiziert. Die Zellpellets der Zellkulturen
(siehe Experiment 7) aus den Gefäßen, die
einer 90-minütigen
Virusinkubation unterworfen wurden, werden mit einem nicht radioaktiven,
quantitativen Assay auf HIV-RNS getestet. Es wird die Standardkurve
bestimmt, und die HIV-RNS-Konzentrationen für die experimentellen Proben
werden wie oben beschrieben berechnet und aufgezeichnet.
-
Die Proben stammen aus den Kulturen
der T-Zellpellets und wurden im gleichen Experiment untersucht wie
diejenigen, über
die wir die HIV-RT-Ergebnisse berichtet haben. Diese Ergebnisse
werden in Experiment 7 (Zellpellets) und Experiment 8 (Überstand)
besprochen.
-
Die erste Beobachtung aus den quantitativen
HIV-RNS-Tests bei diesen Proben aus CEM/O-T-Zellen besteht darin,
dass aufgrund der Arzneimittelbehandlung die HIV-RNS-Aktivität an Tag
7 im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollzellen des gleichen
Tages vermindert ist. Die quantitativen Ergebnisse werden in Tabelle
7 und 11 dargestellt.
Hinweis: "PEG" in Tabelle 7 bedeutet
PEG-ASNase.
-
Die durch AZT allein (Proben 11–13) in
quantitativer Hinsicht bewirkte Inhibition von HIV-RNS ist größer (gegenüber AZT
sensitives HIV-1-Virus), wenn SAQ und MISID als Einzelwirkstoffe
folgen. Eine größere Inhibition
von HIV-RNS ergibt sich durch die Kombination SAQ + PEG-ASNase (38%
der Kontrolle) und durch die Drei-Arrneimittel-Kombination PEG-ASNase +SAQ + AZT
(30% der Kontrolle). Alle drei Proben, die mit dem Vier-Arzneimittel-Kombinationsregime
PEG-ASNase + SAQ + MISID + AZT behandelt wurden (23, 24, 25), wiesen
die stärkste
Inhibition von HIV-RNS dieses Experimentes (20% der Kontrolle) auf.
Dies zeigt klar den wesentlichen Beitrag des Ribonucleotidreduktase-Inhibitors
MISID.
-
MISID, ein neuer Ribonucleotidreduktase
(RR)-Inhibitor, der allein in der IC50-Konzentration (0,685 müM) eingesetzt
wurde, zeigte sowohl als Einzelwirkstoff als auch, was höchst bedeutsam
ist, in Kombination mit den drei anderen Arzneimitteln ebenfalls
eine signifikante Inhibition von HIV-RNS. Dieses Ergebnis ergibt sich
auch in den Zellpellets (Experiment 6) und bildet den wiederholten
Nachweis, dass ein Mitglied dieser Klasse von RR-Inhibitoren zusätzlich zur antileukämischen
Aktivität
eine Anti-HIV-Aktivität
sowohl intrazellulär als
auch in den Überstandsproben
dieser T-Zellkulturen aufweist.
-
Das biochemische Prinzip dieser Kombination
besteht darin, dass MISID, der RR-Inhibitor, die dNTP-Pools entleert,
was zur Potenzierung der Aktivität
von AZT-Triphosphat (AZTTP) gegen die HIV-Integration und -Replikation
und damit zu verminderter HIV-RNS führt. Diese verstärkte inhibitorische
Wirkung verhält sich
entweder additiv oder synergistisch gegenüber dem bereits selektiv synergistischen
Effekt eines Protein- und eines Proteaseinhibitors auf das Virus.
Da MISID allein über
eine beträchtliche
Anti-HIV-RNS-Aktivität
zu verfügen
scheint, glauben wir, dass sich diese Schlussweise in Experimenten
mit HIV-Partikeln, die gegenüber einer
oder mehreren dieser Arzneimittelklassen resistent sind, oder in
Patienten, die mit multiresistenten HIV-Varianten infiziert sind,
als richtig erweisen wird.
-
Experiment 10: Die Bestimmung
der synergistischen Wirkung von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT und
MISID (PL-7) bei der Suppression von HIV-RT
-
Materialien und Methoden: Die für dieses
Experiment verwendete Zelllinie ist CEM/0, eine menschliche leukämische T-Zelllinie.
PEG-ASNase (ONCASPAR) wird von Rhone-Poulenc Rorer bereitgestellt.
Saquinavir ist im Handel erhältlich.
AZT wird von Sigma erworben. MISID, ein Ribonucleotidreduktase-Inhibitor,
ist wie beschrieben in Nandy P, Lien E7, Avramis VI, Med. Chem.
Res. 1995, 5: 664–679.
Das Medium RPMI-1640 (Irvine Scientific, Irvine, CA) wird mit 10%
fötalem
Kälberserum
(Gemini Biosource, Calabasas, CA), 5% 1 M-Hepes-Pufferlösung und
5% nicht-essentiellen Aminosäuren
(Irvine Scientific, Irvine, CA) angereichert. Die verwendeten Arzneimittelkonzentrationen
sind die folgenden:
PEG-ASNase
IC50 allein: | 0,4
IU/ml |
Saquinavir
IC50 allein: | 25 μM |
AZT | 1 μM |
MISID | 0,685 μM |
PEG
IC50 Kombination: | 0,23
IU/ml |
SAQ
IC50 Kombination: | 14,52 μM |
-
Kurze Beschreibung des Verfahrens:
3 × 106 Zellen/ml werden mit dem Medium PHA + 48
Stunden lang bei 37°C
mit 5% CO2 stimuliert. Die gleiche Anzahl
von Zellen wird außerdem
mit PHA-freiem Medium 48 Stunden lang inkubiert und als negative
Kontrolle herangezogen. An diesem Punkt werden die Zellen nach der üblichen
Vorgehensweise mit dem HIV-1-Virus inokuliert. Es ist zu beachten,
dass der HIV-enthaltende Überstand
aus gesunden menschlichen peripheren mononuklearen Zellen (PBMC),
die mit PHA stimuliert wurden, in diesem Experiment nicht von der
PHA-stimulierten CEM/0-Zellkultur entfernt wird. Somit ist das HIV-1-Virus im Überstand
stets präsent.
Dies stellt eine Versuchsbedingung dar, die den klinischen Invivo-Zustand
frisch produzierter und nicht infizierter T-Zellen, die ständig HIV-1-Partikeln
ausgesetzt sind, simuliert. In diesem Experiment haben wir weitaus
höhere
HIV-1-Titer als bei der Kontroll-HIV-RNS in den T-Zellen festgestellt
(siehe Experiment 9). Diese Viruspartikel werden kontinuierlich
durch bereits infizierte T-Zellen oder die Lymphknoten des Patienten
freigesetzt.
-
Die Versuchsmedikamente werden den
Zellen in den entsprechenden Konzentrationen gleichzeitig mit der
Virusinokulation oder 90 Minuten nach der Virusinkubation zugesetzt.
Diese Zeit reicht aus, die T-Zellen zu infizieren und die Produktion
neuer HIV-1-Viruspartikel in Gang zu setzen. Die Kontrollzellen
werden in arzneimittelfreiem Medium für die Dauer der Expositionszeit,
die sieben Tage betrug, resuspendiert. An Tag 5 nach Rx werden Aliquots
des Mediums nur aus den Kontrollgefäßen entnommen. An Tag sieben
werden je drei 1-ml-Aliquots des Mediums aus den Gefäßen entfernt
und unter flüssigem
Stickstoff gelagert. Weiterhin werden die restlichen Zellen in drei
Teile aufgeteilt, pelletiert und bei –80°C gelagert. Es werden Proben
aus den Überständen dieser
T-Zellkulturen entnommen und bei –80°C eingefroren. Die mit diesem
Experiment produzierten Proben werden einzeln spezifiziert. Die
Zellpellets der Zellkulturen (siehe Experiment 9) aus den Gefäßen, die
einer 90-minütigen
Virusinkubation unterworfen wurden, werden mit einem nicht radioaktiven,
quantitativen Assay auf HIV-RNS getestet. Wir geben hier die quantitativen
HIV-RNS-Ergebnisse aus den Überständen der
T-Zellen bekannt. Es wird die Standardkurve bestimmt, und die HIV-RNS-Konzentrationen
für die
experimentellen Proben werden wie oben beschrieben berechnet und
aufgezeichnet.
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Ergebnisse und Diskussion: Die Proben
stammen aus den Kulturen der T-Zellpellets des gleichen Experiments
wie diejenigen, über
die wir die HIV-RT-Ergebnisse (siehe Experiment 8) und die quantitativen HIV-RNS-Ergebnisse
in T-Zellen (siehe Experiment 9) berichtet haben.
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Die erste Beobachtung aus den quantitativen
HIV-RNS-Tests mit den Überstandsproben
aus CEM/0-T-Zellen besteht darin, dass die HIV-RNS-Aktivität an Tag
7 im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollzellen des gleichen
Tages aufgrund der Arzneimittelbehandlung vermindert ist. Die quantitativen
Ergebnisse sind in der beigefügten
Tabelle dargestellt (Tabelle 8). Hinweis: "PEG" in
Tabelle 8 bedeutet PEG-ASNase. Die quantitativen HIV-RNS-Kontrollwerte
(Kopien des Virusgenoms/ml) sind höher als die aus den vorhergehenden
Experimenten und entsprechen den Werten der unbehandelten Kontrolle
(214.445 in den T-Zellpellets gegenüber 195.483 in den Überständen).
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Die HIV-RNS-Inhibition, die in quantitativer
Hinsicht durch SAQ, AZT bzw. MISID allein bewirkt wird (Proben 8–16), ist
jeweils nicht-statistisch signifikant (HIV-1-Virus sensitiv gegenüber AZT)
Eine ähnliche
prozentuale Inhibition von HIV-RNS im Vergleich zur unbehandelten
Kontrolle ergibt sich in den Überständen mit der
Kombination SAQ + PEG-ASNase sowie mit der Drei-Arzneimittel-Kombination PEG-ASNase
+ SAQ + AZT. Alle drei Proben, die mit dem Vier-Arzneimittel-Kombinationsregime MISID
+ AZT + PEG-ASNase + SAQ behandelt wurden (23, 24, 25) wiesen jedoch
die stärkste
Inhibition von HIV-RNS dieses Experimentes (50% der Kontrolle) auf.
Dies zeigt klar den wesentlichen Beitrag des Ribonucleotidreduktase-Inhibitors
MISID. Die letzteren Daten bestätigen
das frühere
Ergebnis für
die HIV-RNS-Inhibition, die in den T-Zellpellets 20% der Kontrollwerte
betrug (Experiment 9). Dieses Resultat zeigt zusammen mit den Daten
aus den vorhergehenden Experimenten, dass die Inhibition des Virus
in den T-Zellen und Überständen umso
geringer ist, je höher
der im Überstand
verbliebene HIV-Titer ist. Mit anderen Worten: a) Die Kombinationsregime
müssen
unter den genannten Bedingungen kontinuierlich gegeben werden, d.
h. bei Patienten die eine hohe Anzahl von HIV-RNS-Kopien und/oder
Virämie
aufweisen; b) die Potenzierung von AZT + SAQ muss entweder durch
einen dritten RT-Inhibitor, z. B. 3TC, oder einen RR-Inhibitor wie
MISID oder Hydroxyharnstoff geschehen, so dass die Aktivität von AZT-Triphosphat (AZTTP)
gegen HIV-RT verstärkt
wird.
-
MISID, ein neuer Ribonucleotidreduktase
(RR)-Inhibitor, zeigte bei Einzelanwendung in IC50-Konzentration (0,685 μM) ebenfalls
eine signifikante Inhibition von HIV-RNS und erwies sich somit als
Einzelwirkstoff von annähernd
der gleichen Inhibition wie SAQ oder AZT. Das wichtigste Ergebnis
ist, dass MISID in der Kombination mit den drei anderen Arzneimitteln
eine signifikante Wirksamkeit gegenüber HIV-RT in T-Zellpellets bzw. Überständen (siehe
Experimente 7 und 8) sowie bei der Suppression der im Überstand
verbliebenen HIV-RNS (Tabelle 8) bewies. Dieses Resultat ergibt
sich auch in den T-Zellpellets (siehe Experimente 6 und 9) und bildet
den wiederholten Nachweis, dass ein Mitglied dieser Klasse von RR-Inhibitoren
zusätzlich
zur antileukämischen
Aktivität
eine Anti-HIV-Aktivität
sowohl intrazellulär
als auch in den Überstandsproben
dieser T-Zellkulturen aufweist.
-
Das biochemische Prinzip dieser Kombination
besteht darin, dass MISID, der RR-Inhibitor, die dNTP-Pools entleert,
was zur Potenzierung der Aktivität
von AZT-Triphosphat (AZTTP) gegen die Reverse Transkription, Integration
und Replikation von HIV-1 und damit zu verminderter HIV-RNS führt. Diese
verstärkte
inhibitorische Wirkung verhält
sich entweder additiv oder synergistisch gegenüber dem bereits selektiv synergistischen
Effekt eines Proteinund eines Proteaseinhibitors auf das Virus.
Da MISID allein über
eine beträchtliche
Anti-HIV-RNS-Aktivität zu verfügen scheint,
glauben wir, dass sich diese Schlussweise in Experimenten mit HIV-Partikeln,
die gegenüber
einer oder mehreren dieser Arzneimittelklassen resistent sind, oder
in Patienten, die mit multiresistenten HIV-Varianten infiziert sind,
als richtig erweisen wird.
-
Experiment 10: Die Bestimmung
der synergistischen Wirkung von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT und
3TC auf HIV-RT in CEM/0-Zellpellets
-
Dieses Experiment wird mit einem ähnlichen
Verfahren und den gleichen Materialkonzentrationen wie Experiment
9 durchgeführt,
jedoch wird 3TC an Stelle von MISID verwendet. In diesem Experiment
wird die Exposition von HIV-RT in T-Zellpellets gegenüber einer
Kombination von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT und 3TC gemessen. Die
Ergebnisse dieses Experiments werden in Tabelle 9 dargestellt. Hinweis: "PEG" in Tabelle 9 bedeutet
PEG-ASNase. Tabelle 9 zeigt, dass durch Saquinavir und PEG-ASNase
allein eine gewisse Inhibition von HIV-RT auftritt. Die Kombination von PEG-ASNase,
Saquinavir, AZT und 3TC führt
jedoch zur vollständigen
Inhibition von HIV-RT.
-
Experiment 11: Die Bestimmung
der synergistischen Wirkung von PEG-ASNase, Saquinavir, AZT und
3TC auf HIV-RNS in CEM/0-Zell-Überständen
-
Dieses Experiment wird mit einem ähnlichen
Verfahren und den gleichen Materialkonzentrationen wie Experiment
10 durchgeführt,
jedoch wird die Exposition von HIV-RNS in T-Zell-Überständen gegenüber einer Kombination von PEG-ASNase,
Saquinavir, AZT und 3TC gemessen. Die Ergebnisse dieses Experiments werden
in Tabelle 10 dargestellt. Hinweis: "PEG" in
Tabelle 10 bedeutet PEG-ASNase. Tabelle 10 zeigt, dass durch Saquinavir
und PEG-ASNase allein
eine gewisse Inhibition von HIV-RNS auftritt (etwa 55% bzw. 73% der
Kontrolle). Die Kombination von PEG-ASNase, Saquinavir und AZT bewirkt
eine größere Inhibition
von HIV-RNS (etwa 21% der Kontrolle). Die Kombination von PEG-ASNase,
Saquinavir, AZT und 3TC führt
jedoch zur vollständigen
Inhibition von HIV-RNS (0% der Kontrolle) (siehe Tabelle 10).
-
Die vorliegende Erfindung kann in
anderen speziellen Formen verkörpert
werden, ohne dass dadurch eine Abweichung von ihrem Geist oder ihren
speziellen Attributen gegeben ist.
-
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ERSATZBLATT (REGEL 26)
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1
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Legende:
-
- % of control – %
der Kontrolle
- Control – Kontrolle
- S.Dev. – Standardabweichung
-
2
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- Arzneimittelkonzentration, μM
- Lebensfähige
Zellen, % der Kontrolle
-
3
-
- Anteil der überlebenden
CEM/0-T-Zellen
-
4
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Legende:
-
- Fraction Cell Survival of CEM/0 T-Cells – Anteil der überlebenden
CEM/0-T-Zellen
- Additivity Drug Synergism – Synergieeffekt
bei Zusatz-Arzneimittel
-
5
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Legende:
-
- Fraction Cell Survival of CEM/0 T-Cells – Anteil der überlebenden
CEM/0-T-Zellen
- Additivity Drug Synergism – Synergieeffekt
bei Zusatz-Arzneimittel
-
6
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Legende:
-
- Fraction Cell Survival of CEM/0 T-Cells – Anteil der überlebenden
CEM/0-T-Zellen
- Additivity Drug Synergism – Synergieeffekt
bei Zusatz-Arzneimittel
- Combination Index (CI) Value – Wert des Kombinationsindex
(CI)
-
7
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Legende:
-
- Fraction Affected, Fa – Betroffener
Anteil, Fa
- Combination Index (CI) – Kombinationsindex
(CI)
- Antagonistic Effect – Antagonistische
Wirkung
- Additive Effect – Additive
Wirkung
- Synergistic Effect – Synergistische
Wirkung
-
8
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Legende:
-
- Control – Kontrolle
- PEG-ASNase exposure in CEM/0 cells, 24 hrs – PEG-ASNase-Exposition in
CEM/0-Zellen, 24 Stunden
- Amino Acid Concentrations, Percent of Control – Aminosäure-Konzentrationen,
Prozent der Kontrolle
-
8a
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Legende:
-
- 40 minutes – 40
Minuten
- HIV-1-RT concentration – HIV-I-RT-Konzentration
-
9
-
Legende:
-
- n of means – n
der Mittelwerte
- Number of HIV-1 RNS copies per cell (CEM/0 pellet (1 × 10), DAY
7)
- Anzahl der HIV-1-RNS-Kopien pro Pellet (CEM/0-Pellet (1 × 10), TAG
7)
- Control – Kontrolle
- Alone in – allein
in
-
9a
-
Legende:
-
- Log10 N. copies HIV-1 RNS per cell
pellet – Log10 der Anzahl der HIV-1-RNS-Kopien pro Zellpellet
- Control – Kontrolle
- Alone – allein
- combination – Kombination
-
10
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Legende:
-
-
11
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Legende:
-
- HIV-1 RNS Copies/1 × E6
cells – HIV-1-RNS-Kopien/1 × E6 Zellen