EP1758602A1 - Pharmazeutischer wirkstoff aus lycosa tarantula - Google Patents

Pharmazeutischer wirkstoff aus lycosa tarantula

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EP1758602A1
EP1758602A1 EP04738641A EP04738641A EP1758602A1 EP 1758602 A1 EP1758602 A1 EP 1758602A1 EP 04738641 A EP04738641 A EP 04738641A EP 04738641 A EP04738641 A EP 04738641A EP 1758602 A1 EP1758602 A1 EP 1758602A1
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EP
European Patent Office
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substance
spiders
peptide toxin
poison
family
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Withdrawn
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EP04738641A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Weickmann
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Toximed GmbH
Original Assignee
Toximed GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • A61K38/46—Hydrolases (3)
    • A61K38/465—Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1), e.g. lipases, ribonucleases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/56—Materials from animals other than mammals
    • A61K35/63—Arthropods
    • A61K35/646—Arachnids, e.g. spiders, scorpions, ticks or mites
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Definitions

  • biogenic poisons For the ingestion of food for the preservation of life, every living being is dependent on the offer from the accessible plant and animal kingdom. But not everything is safe to eat here. Many plants and animals use so-called biogenic poisons to protect their own life and to acquire food for their specific organism and special needs. These biogenic poisons have found their place in the interplay of different types of life in the course of long development periods.
  • Plants or animals can have a primarily toxic effect through the production of toxins or can only acquire secondary toxicity by ingesting toxic substances from the living or inanimate environment.
  • tumors if reasonably attainable, are in principle cut out with the steel of a knife, burned by a wide range of radiation, or destroyed by so-called chemotherapy with aggressive cytostatics that also attack healthy cells.
  • a pharmaceutical active ingredient is known from DE 19961 141 A1, in which it was found that components of the spider venom from spiders of the Sicaridae family can be used for the treatment of tumor diseases.
  • a peptide toxin from the poison of this type of spider, a further antagonistic substance obtained from the poison and / or a combination of these components are used medically.
  • This active ingredient can be used for the treatment of tumor diseases and in parallel or in support of tumor operations and residual tumor tissue can be destroyed.
  • genetically modified body cells tumor cells
  • the total poison content of this type of spider, a cocktail of various substances, so to speak, is lethal due to its low doses, cannot be used pharmaceutically.
  • breast carcinoma breast carcinoma
  • the peptide toxin and / or the antagonistic substance and / or the penetrating substance from the poison of Lycosa tarantula are preferably used to achieve the object on which the active ingredient of the independent claims is based.
  • This type of spider is also known as "wolf spider" and takes its name from the Italian city of Taranto (Tarentum) in Puglia. That is why its name is often called Lycosa tarentula. Both spellings are common.
  • Tarantella This epidemic broke out every summer for over three hundred years and was attributed to the bite of a large, hairy spider, the wolf spider. It was only in 1600 that the harmlessness of this type of spider was found.
  • Lycosa tarantula is one of the physically largest spiders in Europe and belongs to the
  • This type of spider does not catch its prey in webs but reaches them while walking due to the speed of its legs. It lives in a self-dug hole in the ground, which it covers in winter with a layer of cobwebs. Lycosa tarantula is about 5 cm tall and cannot be dangerous to people.
  • the peptide toxin and the substance having an antagonistic effect thereon and / or the penetrating substance can be obtained by fractionation methods known per se for separating proteins from the crude spider venom mixture (spider venom cocktail). It is preferred here that the peptide toxin and the substance having an antagonistic effect on it are obtained by gel chromatography, HPLC, affinity chromatography and / or ion exchange chromatography.
  • the antagonistic substance and / or the penetrating substance is preferably a phospholipase or a hyaluronidase or a combination of both substances. It is also preferred that the peptide toxin and the substance having an antagonistic effect thereon and / or the penetrating substance are present as an active pharmaceutical ingredient in such an amount that the active ingredient has a destructive effect on tumor cells. Furthermore, the required proportions are chosen so that the peptide toxin has no or only a slight toxic effect in the patient to be treated. Of course, the amounts of the active pharmaceutical ingredients must also be matched to the type of tumor to be treated and the physical, possibly also psychological, circumstances of the respective patient. The preliminary tests required for such a coordination are to be carried out by the specialist on the basis of his technical knowledge and ability.
  • the amount of the penetrating substance is preferably chosen so that it largely recognizes the degenerated cells and selectively destroys the tumor cells in connection with the peptide toxin, healthy cells being largely preserved.
  • the pharmaceutical active ingredient contains conventional carriers and auxiliary substances, such as antibiotics, antifungals, antituberculotics, agents against parasites, cytostatics, amino acids, enzymes which promote wound healing and / or mitotic inhibitors.
  • antibiotics such as antibiotics, antifungals, antituberculotics, agents against parasites, cytostatics, amino acids, enzymes which promote wound healing and / or mitotic inhibitors.
  • Penicillin / streptomycin, polynyxin / gentamycin (5%), mitopodocide, vinca rosea alkaloids, bromelaina or bromelains are preferred.
  • the pharmaceutical active ingredient according to the invention is used in combination from the partial active ingredients described.
  • the described partial active substances chemically and synthetically or by recombinant means using genetic engineering methods.
  • the present invention also includes derivatives and salts of the substances provided according to the invention.
  • the peptide toxin can comprise one or more substitutions and / or deletions of amino acids, it naturally having to be ensured that the medicinal effect according to the invention is retained.
  • the partial active substances described are obtained by methods customary in chemical process engineering.
  • part of the phospholidases can advantageously be removed from the total poison

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Abstract

Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Brustgewebe ( Mamma - Ca) unter Verwendung von Peptidtoxin, einer hierzu antagonistisch wirkenden Substanz und t oder einer Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula.

Description

PHARMAZEUTISCHER WIRKSTOFF AUS LYCOSA TARANTULA
Für die zum Erhalt des Lebens dienende Aufnahme von Nahrungsmitteln ist jedes Lebewesen auf das Angebot aus dem erreichbaren Pflanzen- und Tierreich angewiesen. Doch hierbei ist nicht alles ohne Gefahr zum Verzehr geeignet. Viele Pflanzen und Tiere verwenden zum Schutz ihres eigenen Lebens und zum eigenen Nahrungserwerb auf ihren speziellen Organismus und seine besonderen Bedürfnisse abgestimmte, sogenannte biogene, Gifte. Diese biogenen Gifte haben im Laufe langer Entwicklungszeiträume ihren Platz gefunden im Zusammenspiel der verschiedenen Arten von Leben.
Deshalb erkennt auch heute noch jedes erwachsene Wildtier gefährliche Pflanzen und giftige Tiere seiner natürlichen Umgebung.
Dabei können Pflanzen oder Tiere durch die Produktion von Giftstoffen primär giftig wirken oder erst durch die Aufnahme toxischer Substanzen aus der belebten oder unbelebten Umwelt sekundäre Toxizität erhalten.
Die Nutzung dieser biogenen Gifte begann in der Geschichte der Menschheit schon in der Urzeit als sie zur Erlegung von Beutetieren mit vergifteten Waffen führte. Zur gefahrlosen Anwendung dieser Gifte waren jedoch von Anfang an gewisse Grundkenntnisse über deren Behandlung und Wirksamkeit erforderlich. Die weiter durchgeführten Versuche, die Zusammensetzung des chemischen Aufbaus biogener Gifte zu entschlüsseln, führten bald zur gezielten Suche bestimmter Wirkstoffe als eigentliche Verursacher beobachteter Wirkungen.
Insbesondere nach der von Paracelsus ( 1493 - 1541 ) erhobenen Forderung, die Wirkstoffe von Arzneipflanzen zu isolieren, die zur Entwicklung der latrochemie, also der Chemie hinsichtlich ihres ärztlichen Anwendungsbereichs, beitrug, dürften diese Bemühungen verstärkt haben. Vor allem die Kunst des Destillierens von Stoffen wurde in den Dienst der Forschung gestellt und lieferte eine Vielzahl ätherischer Öle und flüchtiger Stoffe. Aber für die Isolierung anderer Wirkstoffe oder gar für deren chemische Aufschlüsselung waren die damals bekannten Methoden unzureichend. Erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts war die Entwicklung der technischen Fertigkeiten in der Chemie weit genug fortgeschritten, die Ära der Isolierung von reinen Wirkstoffen aus biologischem Material einzuleiten. Zunächst nutzte man, zur Abtrennung der gesuchten Wirkstoffe von den Begleitstoffen, die Unterschiede in der Löslichkeit der untersuchten Substanzen in verschiedenen Lösungsmitteln. Beobachtet wurden hierbei, zum Beispiel mit Fällungsmitten, die Unterschiede im Verteilungsverhalten zwischen zwei nicht mischbaren flüssigen Phasen, in der Flüchtigkeit und in der chemischen Reaktivität,
Einen gewaltigen Aufschwung in der Trenntechnik, dem Weg zur Ermittlung von Wirkstoffen zur Bekämpfung von Krankheiten, machte die Entwicklung chromatographischer Verfahren in der Mitte des 20. Jahrhunderts möglich. Ausgehend von der Verteilung zwischen einer mobilen und einer stationären flüssigen Phase, von der Adsorption, den Molekülsiebeffekten, dem lonenaustausch, der Affinität ( insbesondere von Proteinen ) zu bestimmten chemischen Verbindungen ( z.B. Enzymsubstraten ) und der Beweglichkeit geladener Moleküle im elektrischen Feld, wurde eine Vielzahl neuer Trenntechniken entwickelt
Derzeit werden Tumore, als die gefährlichsten und gefürchtetsten Krankheiten unserer Zeit auf eine sehr radikale und wenig umweltschonende Weise bekämpft. Als einfache kennzeichnende Schlagworte können hier gelten:
Stahl, Strahl und Chemotherapie.
Das bedeutet einmal, dass Tumore, falls einigermaßen erreichbar, im Prinzip mit dem Stahl eines Messers herausgeschnitten, durch eine breitgefächerte Bestrahlung verbrannt, oder über eine sogenannte Chemotherapie mit , auch gesunde Zellen angreifenden, aggressiven Zytostatika zerstört werden.
Sowohl bei normalen Behandlungen mit dem Skalpeil als auch mit ionisierender
Strahlung ist eine räumliche Begrenzung des Operationsgebiets nicht möglich. Es werden zwangsläufig auch gesunde Körperzellen vernichtet. Die unerwünschten
Nebenwirkungen der Chemotherapie sind allgemein bekannt.
Im Gegensatz hierzu wurde aber auch versucht eine Krebstherapie die ihren Namen verdient auf subtilere Weise zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wurde auf den reichen Schatz der Natur zurückgegriffen.
Es werden hierzu, unter anderen, viele aus giftigen Lebewesen isolierte, stark wirksame Stoffe in therapeutischen Dosen als Arzneistoffe genutzt
So ist aus der DE 19961 141 A1 ein pharmazeutischer Wirkstoff bekannt, bei dem gefunden wurde, dass Bestandteile der Spinnengifte von Spinnen der Familie Sicaridae zur Behandlung von Tumorerkrankungen verwendet werden können. Es werden hierbei in der Hauptsache ein Peptidtoxin aus dem Gift dieser Spinnenart, eine weitere aus dem Gift gewonnene antagonistisch wirkende Substanz und / oder eine Kombination dieser Bestandteile medizinisch genutzt. Es kann dieser Wirkstoff zur Behandlung von Tumorerkrankungen sowie parallel bzw. unterstützend zu Tumoroperationen eingesetzt werden und Rest - Tumorgewebe zerstört werden. Bei der Therapie können genetisch veränderte Körperzellen ( Tumorzellen ) zerstört werden, da der betreffende Wirkstoff die veränderte Oberflächenstruktur solcher Zellen erkennt und komplikationsfrei abtötet.. Der Gesamtgiftgehalt dieser Spinnenart, sozusagen ein Cocktail verschiedener Substanzen, ist auf Grund seiner bereits in geringen Dosen letalen Wirkung, nicht pharmazeutisch einsetzbar.
Für bestimmte Arten von Brust - Karzinomen ( Mamma - Ca ) ist dieser Stoff jedoch nicht geeignet.
Es ist deshalb die Aufgabe des erfindungsgemäßen Wirkstoffes eine komplikationsfreie Abtötung von kanzerösen Körperzellen aus dem Bereich des Gewebes menschlicher Brustdrüsen zu bewirken.
Diese Aufgabe wird von einem Wirkstoff gelöst der die Merkmale von einem der nebengeordneten Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
Bevorzugt werden zur Lösung der dem Wirkstoff der nebengeordneten Ansprüche zugrundeliegenden Aufgabe das Peptidtoxin und / oder die antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Lycosa tarantula verwendet. Diese Spinnenart ist auch unter dem Begriff,, Wolfsspinne,, bekannt und hat ihren Namen von der Italienischen Stadt Taranto ( Tarentum ) in Apulien. Deshalb lautet ihr Name oft auch Lycosa tarentula. Es sind beide Schreibweisen gebräuchlich.
Im Jahr 1370 brach in der Nähe dieser Stadt eine mysteriöse Epidemie aus deren einzige Heilung und Rettung vor dem vermeintlichen Tod nach dem damaligen
Glauben darin bestand auf wilde Weise nach Musik zu tanzen, bis zum Umfallen (
Tarantella ). Diese Epidemie brach jeden Sommer über dreihundert Jahre lang aus und wurde dem Biss einer großen, haarigen Spinne, nämlich der Wolfsspinne zugerechnet .Erst im Jahre 1600 stellte sich die Harmlosigkeit dieser Spinnenart heraus.
Interessanterweise wurde später offenbar, dass der Grund für Krankheit und manchmal auch den Tod der Biss einer anderen Spinne aus der Famlie der
Latrodectus ( Schwarze Witwe ) war.
Lycosa tarantula zählt zu den körperlich größten Spinnen in Europa und gehört zur
Familie der Lycosidae , die zahlreiche Mitglieder nahezu auf der ganzen Welt aufweist.
Diese Spinnenart fängt ihre Beute nicht in Netzen sondern erreicht sie im Laufen durch die Geschwindigkeit ihrer Beine. Sie lebt in einem selbst gegrabenen Loch im Boden , das sie im Winter mit einer Lage Spinnweben abdeckt Lycosa tarantula ist etwa 5 cm groß und kann Menschen nicht gefährlich werden.
Das Peptidtoxin und die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz können durch an sich bekannte Fraktionierungsverfahren zur Auftrennung von Proteinen aus dem Spinnengift - Rohgemisch ( Spinnengift - Cocktail ) erhalten werden. Bevorzugt ist hierbei, dass das Peptidtoxin und die hierzu antagonistisch wirkende Substanz durch Gelchromatographie, HPLC, Affinitätschromatographie und / oder lonenaustauschchromatographie erhalten werden.
Die antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz ist bevorzugt eine Phospholipase oder eine Hyaluronidase oder eine Kombination beider Substanzen. Bevorzugt ist außerdem, dass das Peptidtoxin und die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz in einer solchen Menge als pharmazeutischer Wirkstoff vorliegen, dass eine bezüglich Tumorzellen zerstörende Wirkung des Wirkstoffs erreicht wird. Weiterhin werden die benötigten Mengenverhältnisse so gewählt, dass das Peptidtoxin keine oder nur eine geringe toxische Wirkung im zu behandelnden Patienten entfaltet. Selbstverständlich sind hierbei die Mengen der pharmazeutischen Wirkstoffe auch auf die Art des zu behandelnden Tumors und die physischen , gegebenenfalls auch psychischen, Gegebenheiten des jeweiligen Patienten abzustimmen. Die für eine solche Abstimmung benötigten Vorversuche sind vom Fachmann aufgrund seines fachlichen Wissens und Könnens vorzunehmen.
Die Menge der Durchdringungssubstanz wird bevorzugt so gewählt, dass diese weitgehend die entarteten Zellen erkennt und in Verbindung mit dem Peptidtoxin selektiv die Tumorzellen zerstört, wobei gesunde Zellen weitestgehend erhalten bleiben.
Hierbei ist eine räumlich und zeitlich kontrollierte Ausbreitung des Wirkstoffs sicherzustellen.
Es ist weiter bevorzugt, dass der Pharmazeutische Wirkstoff übliche Träger - und Hilfsstoffe enthält, wie Antibiotika, Antimykotika, Antituberkulotika, Mittel gegen Parasiten, Zytostatika, Aminosäuren, die Wundheilung begünstigende Enzyme und / oder Mitosehemmstoffe. Bevorzugt sind hierbei Penicillin/Streptomycin, Polynyxin / Gentamycin ( 5% ), Mitopodozid, Vinca rosea -Alkaloide, Bromelaina oder Bromelains.
Der erfindungsgemäße pharmazeutische Wirkstoff wird aus den beschriebenen Teilwirkstoffen in Kombination eingesetzt. Es ist aber auch möglich die Einzelsubstanzen in besonderen Fällen in der Weise einzusetzen, dass sich hierbei die speziellen Wirkungen der Substanzen für eine therapeutische Nutzung eignen. Es ist auch möglich die beschriebenen Teilwirkstoffe chemisch -synthetisch oder durch gentechnologische Methoden in rekombinierter Form herzustellen. Wie bei chemischen Substanzen üblich, umfasst die vorliegende Erfindung auch Derivate und Salze der erfindungsgemäß bereitgestellten Substanzen. Beispielsweise kann das Peptidtoxin ein oder mehrere , Substitutionen und / oder Deletionen von Aminosäuren umfassen, wobei natürlich sichergestellt sein muss, dass die erfindungsgemäße medizinische Wirkung erhalten bleibt. Die Gewinnung der beschriebenen Teilwirkstoffe erfolgt durch in der chemischen Verfahrenstechnik übliche Methoden.
Bei langwierigen und eingehenden Versuchen wurde überraschend ermittelt, dass bestimmte Toxine im erfindungsgemäßen Wirkstoff besondere lysierende Wirkungen aufweisen und zwar entsprechend ihren Molekulargewichten.
Es handelt sich hierbei um die Molekulargewichte mit den Werten: 18, 54, 108 und
124 ( die betreffende Einheit ist jeweils gemessen in kDa, entsprechend kilo -
Dalton )
In besonderen Fällen ist es vorteilhaft den puren Peptid - Toxin - Extrakt von Lycosa tarantula lediglich als Lösungsvermittler zu verwenden bei der Herstellung eines pharmazeutischen Wirkstoffs aus dem Gift von Spinnen der Gattung Loxosceles.
Darüber hinaus lässt sich vorteilhaft ein Teil der Phospholidasen aus den Gesamtgift
- Extrakten von Lycosa tarantula mit den Loxosceles - Toxinen kombinieren.

Claims

Ansprüche
Anspruch 1 : Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Brustgewebe ( Mamma - Ca ), enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge:: a) zumindest ein Peptidtoxin, sowie b) zumindest eine hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder zumindest eme Durchdringungssubstanz, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt und wahlweise die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt, und c) wobei das Molekulargewicht des Peptidtoxins 18 kDa beträgt.
Anspruch 2: Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Brustgewebe ( Mamma - Ca ), enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, sowie b) zumindest eine hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder zumindest eine Durchdringungssubstanz, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt und wahlweise die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt, und c) wobei das Molekulargewicht des Peptidtoxins 54 kDa beträgt. Anspruch 3: Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Brustgewebe ( Mamma - Ca ), enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, sowie b) zumindest eine hierzu antagonistisch wirkende Substanz und /oder zumindest eine Durchdringungssubstanz, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt und wahlweise die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt, und c) wobei das Molekulargewicht des Peptidtoxins 108 kDa beträgt.
Anspruch 4: Pharmazeutischer Wirkstoff zur Behandlung von Tumoren im Bereich von Brustgewebe ( Mamma - Ca ), enthaltend in einer pharmazeutisch wirksamen Menge: a) zumindest ein Peptidtoxin, sowie b) zumindest eine hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder zumindest eine Durchdringungssubstanz, wobei zumindest das Peptidtoxin aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt und wahlweise die hierzu antagonistisch wirkende Substanz und / oder die Durchdringungssubstanz aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula stammt, und c) wobei das Molekulargewicht des Peptidtoxins 124 kDa beträgt. Anspruch 5: Pharmazeutischer Wirkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der pure Peptid - Toxin - Extrakt aus dem Gift von Spinnen der Familie Lycosa tarantula lediglich als Lösungsvermittler verwendet wird bei der Herstellung eines pharmazeutischen Wirkstoffs aus dem Gift von Spinnen der Gattung Loxosceles.
Anspruch 6: Pharmazeutischer Wirkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Phospholipasen mit Toxinen von Spinnen der Gattung Loxosceles kombiniert wird.
EP04738641A 2004-06-09 2004-06-09 Pharmazeutischer wirkstoff aus lycosa tarantula Withdrawn EP1758602A1 (de)

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DE19961141A1 (de) * 1999-12-17 2001-07-26 Mack Gerd R Pharmazeutische Zusammensetzung aus Spinnengiften sowie deren Herstellung und Verwendung zur Behandlung von Tumorerkrankungen

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