ES2229502T3 - Uso de compuestos de vitamina d para evitar el rechazo de trasplantes. - Google Patents

Uso de compuestos de vitamina d para evitar el rechazo de trasplantes.

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ES2229502T3 ES98926299T ES98926299T ES2229502T3 ES 2229502 T3 ES2229502 T3 ES 2229502T3 ES 98926299 T ES98926299 T ES 98926299T ES 98926299 T ES98926299 T ES 98926299T ES 2229502 T3 ES2229502 T3 ES 2229502T3
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Margherita T. Cantorna
Debra A. Hullett
Hans W. Sollinger
Jean Humpal-Winter
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Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento que permite reducir los riesgos de rechazo de transplante en un receptor., que comprende la administración de una dosis de un compuesto de vitamina D útil para impedir el rechazo del transplante. Preferentemente, la receptividad del receptor a las infecciones oportunistas no se ha reducido y el sujeto no ha padecido desmineralización ósea.

Description

Uso de compuestos de vitamina D para evitar el rechazo de trasplantes.
1,25 (OH)_{2}D_{3} y análogos
Los metabolitos 1\alpha-hidroxilados de la vitamina D, de forma más importante la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} y la 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{2}, son conocidos como reguladores muy potentes de la homeostasis del calcio en animales y seres humanos. Más recientemente, se ha probado también su actividad en diferenciación celular. Como consecuencia, se han preparado y ensayado muchos análogos estructurales de estos metabolitos, como los compuestos con diferentes estructuras de cadena lateral, diferentes patrones de hidroxilación o diferente estereoquímica. Ejemplos importantes de este tipo de análogos son 1\alpha-hidroxivitamina D_{3} y la 1\alpha-hidroxivitamina D_{2}, varios derivados de 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} fluorados en la cadena lateral, y análogos homologados de la cadena lateral. Varios de estos conocidos compuestos muestran muy potente actividad in vivo o in vitro, y poseen perfiles de actividad ventajosos y, por eso, se usan, o han sido propuestos para ser usados en el tratamiento de diversas enfermedades como la osteodistrofia renal, raquitismo resistente a la vitamina D, osteoporosis, soriasis, esclerosis múltiple y ciertas enfermedades malignas.
1,25-(OH)_{2}D_{3} como inmunomodulador
La primera indicación de que la vitamina D puede modular la inmunidad fue el descubrimiento de que los monocitos del torrente sanguíneo periférico y los linfocitos T activados tienen receptores 1,25-dihidroxivitamina D_{3} (revisados en Manolagas, S.C., et al., Mol. and Cell. Endocrin. 43:113-122, 1985). A pesar de muchas investigaciones, la actividad inmunomoduladora de 1,25-dihidroxivitamina D_{3} queda ampliamente indefinida y a menudo controvertida (revisada en Manolagas, S.C., et al., supra, 1985; Rigby, W.F.C., Today 9:54-57, 1988; y Lemire, J.M., et al., J. Nutr. 125:1704S-1708S, 1995).
La acción de 1,25-dihidroxivitamina D_{3} en monocitos del torrente sanguíneo periférico (PBMC, en inglés) se ha estudiado ampliamente in vitro. Estos experimentos in vitro mostraron que la hormona inhibía la proliferación estimulada por mitógeno del PBMC (Lemire, J.M., et al., J. Clin. Invest. 74:657-661, 1984; Rigby, W.F.C., et al., J. Clin. Invest. 74:1451-1455, 1984) al reducir la producción de IL-2 (Lemire, J.M., et al., J. Immunol. 134:3032, 1985; Iho, S., et al., Immunol. Let. 11:331-336, 1985; Manolagas, S.C., et al., J. Clin. Endocrinol. Met. 63:394, 1986) al nivel de transcripción de gen (Alroy, I., et al., Mol. Cell. Biol. 15: 5789-5799, 1995). Por el contrario, Bhalla, et al. (Bhalla, A.K., et al., J. Immunol. 133:1748-54, 1984) informó que la hormona no inhibía la proliferación celular en bazo y timo de ratón estimulado con mitógeno, aunque inhibía la proliferación estimulada con antígeno de estas células. Lacey, et al., (Lacey, D.L., et al., J. Immunol. 138:1680-1686, 1987) informó que la hormona estimulaba realmente la proliferación inducida por mitógenos de células T de ratón clonado. No hay estudios dirigidos directamente a la acción de la hormona sobre la diferenciación de linfocito T y la función in vivo.
Resultados dispares han sido informados para la síntesis \gamma-IFN de linfocito T in vitro. Rigby, et al. (Rigby, W.F.C., et al., J. Clin. Invest. 79:1659-1664, 1987) y Reichel, et al. (Reichel, H., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU. 84:3387-3389, 1987) mostraron que 1,25-dihidroxivitamina D_{3} disminuía en la síntesis de \gamma-IFN en PBMC estimulado por mitógeno. Sin embargo, Muller, et al. (Muller, K., et al., Immunol. Let. 35:177-182, 1993) informó que la hormona no tenía efecto sobre la síntesis de \gamma-IFN en estirpes de células T humanas. La hormona inhibía el desarrollo del linfocito T citotóxico pero no la función citotóxica (Merino, F., et al., Cell. Immunol. 118:328-336, 1989).
Hay controversia acerca de la acción de la 1,25-dihidroxivitamina D_{3} sobre células monocito/macrófago in vitro. La 1,25-dihidroxivitamina D_{3} realzaba una diferenciación de la célula de leucemia mieloide para fenotipo macrófago (Manolagas, S.C., et al., supra, 1985). También se incrementaba la producción de monocito/macrófago de M-CSF, TNF-\alpha y prostaglandina E2, pero disminuía la síntesis de IL-12 (Lemire, J.M., et al., FASEB J. 8:A745 (abs), 1994). La hormona disminuía la función costomulatoria del macrófago para la proliferación de la célula T (Rigby, W.F.C. y M.G. Waugh, Artritis Rheum. 35:110-119, 1992). Resultados dispares han sido informados para los efectos de la 1,25-dihidroxivitamina D_{3} sobre la síntesis in vitro de la IL-1. La hormona disminuía la síntesis de la IL-1 en algunos informes (Iho, S., et al., supra, 1985; Tsoukas, C.S., et al., J. Clin. Endocrinol. Metab. 69:127-133, 1989) e incrementó la síntesis en otros informes (Amento, E.P, J. Clin. Invest. 73:731-739, 1987; Bhalla, A.K., et al., Immunol. 72:61-64, 1991; Fagan, D.L., et al., Mol. Endocrinol. 5:179-186, 1991). Del mismo modo, algunos investigadores informaron que la 1,25.-dihidroxivitamina D_{3} realzaba la expresión in vitro de la proteína clase II (Morel, P.A., et al., J. Immunol. 136:2181-2186, 1986) pero otros informaron que disminuía la expresión de la proteína clase II (Amento, E.P., supra, 1987; Carrington, M.N., et al., J. Immunol. 140:4013-4018, 1988; Rigby, W.F.C., et al., Blood 76:189-197, 1990). Estos descubrimientos juntos no proporcionan una clara y consistente visión de cómo 1,25-dihidroxivitamina D_{3} puede modificar la función macrófaga. No hay estudios directamente dirigidos a la acción de la hormona sobre la diferenciación monocito/macrófago y función in vivo.
Existe también la controversia acerca de la acción de la 1,25-dihidroxivitamina D_{3} sobre los linfocitos B (revisados en Rigby, W.F.C., supra, 1988). Lemire., et al. (Lemire, J.M., et al., supra, 1984) informó que la hormona inhibía la síntesis de IgG y IgM estimuladas con mitógeno por células mononucleares del torrente sanguíneo periférico humano. Se han mostrado efectos depresores y realzadores de la 1,25-dihidroxivitamina D_{3} sobre la proliferación de células estimuladas con mitógeno y sobre la síntesis in vitro de anticuerpos. In vivo, se ha informado la 1,25-dihidroxivitamina D_{3} para realzar la síntesis de anticuerpos en algunos estudios (Abe, J., et al., Endocrinology 124:2645-2647, 1989; Ross, T.K., et al., Vitamins Hormones 49:281-326, 1994; Daynes, R.A., et al., Infec. Immun. 64:1100-1109, 1996) y para inhibirla en otros estudios (Lemire, J.M., et al., supra, 1995).
Lemire, et al., Transplantation 54:762-763, 1992 han descrito la prolongación de 7 a 16 días de la supervivencia de aloinjertos cardíacos murinos mediante el análogo 1,25-dihidroxi-delta-16-colecalciferol de la vitamina D_{3}. La dosis efectiva de este análogo causó hipercalcemia grave. Otros análogos mostraron alguna prolongación, pero también causaron hipercalcemia.
Jonhson, et al., Transplant. Proc. 28:888.-891, 1996 describieron la prolongación de la supervivencia de 3 a 14 días mediante la administración del análogo MC 1288 de la vitamina D en aloinjertos cardíacos de rata Wistar/Kyoto. Estos analistas llegaron a la conclusión de que los análogos trabajaban mejor en combinación con ciclosporina. El análogo aumentaba la supervivencia en 8-11 días pero también inducía la hipercalcemia.
El tratamiento con 1,25-dihidroxivitamina D_{3} (1,25 (OH)_{2}D_{3}) había sido ensayado por otros por su capacidad para prolongar la supervivencia de injerto cardíaco trasplantado experimental. Lemire, et al., supra, 1992 usaron el modelo de injerto cardíaco de murina y mostraron que 1,25 (OH)_{2}D_{3} no prolongaba la supervivencia del injerto. En una revisión, Bouillon (Bouillon, et al., Endocrine Review 16 [2] 200-257, 1995) cita un experimento en ratas donde los injertos cardíacos se prolongaron brevemente con tratamientos con 1,25(OH)_{2}D_{3} (6 días de control frente a 10 días tratados). La dosis de 1,25(OH)_{2}D_{3} necesaria para esta mínima prolongación del injerto era de 500 ng/kg/día dada de forma intraperitoneal. La conclusión global de estos experimentos era que 1,25(OH)_{2}D_{3} sola sin modificar no prolongaba la supervivencia del injerto.
Breve sumario de la invención
La presente invención es un método de moderar el rechazo al trasplante en un receptor de trasplante mediante la administración oral de una cantidad de un compuesto de la vitamina D, preferiblemente 1,25(OH)_{2}D_{3} o sus análogos, eficaz para inducir la aceptación de injertos extraños. El método comprende seleccionar un paciente y administrar una cantidad suficiente del análogo de la vitamina D al paciente tal que el rechazo del órgano trasplantado sea moderado.
En una forma particularmente ventajosa de la invención, no se incrementaba la susceptibilidad a infección oportunista y se impide la desmineralización del hueso.
En una forma particularmente ventajosa del método, el compuesto administrado es o 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} (1,25-(OH)_{2}D_{3}), 19-nor-1,25-dihidroxivitamina D_{2} (19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{3}), 24-homo-22-deshidro-22E-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} (24-homo-22-deshidro-22E-1,25-(OH)_{2}D_{3}), 1,25-dihidroxi-24(E)-deshidro-24-homovitamina D_{3} (1,25-(OH)_{2}-24-homo D_{3}), o 19-nor-1,25-dihidroxi-21-epi-vitamina D_{3} (19-nor-1,25-(OH)_{2}-21-epi-D_{3}). En una forma más preferida de la invención, el compuesto es 1,25 (OH)_{2}D_{3}.
Una dosis preferida del compuesto de vitamina D para la presente invención es el máximo que un paciente puede tolerar y sin desarrollar una hipercalcemia grave.
Si el compuesto de vitamina D no es un compuesto 1\alpha-hidroxi, una dosis diaria particularmente ventajosa de compuesto de vitamina D está entre 10,0 y 100 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Si el compuesto de vitamina D es un compuesto 1\alpha-hidroxi, la dosis preferida está entre 0,25 y 50 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Si el paciente tiene ingestiones de calcio superiores a 800 mg/día, no se prefieren dosis de 1,25(OH)_{2}D_{3} sobre 0,75 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Si el paciente está con una dieta baja en calcio y/o toma la dosis entrada la noche serían posibles y se preferirían dosis superiores de 1,25 (OH)_{2}D_{3}. En esta realización de la invención, la cantidad de 1,25 (OH)_{2}D_{3} administrada podía ser tan elevada como 1,5 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Una dosis preferida sería de 0,5 a 1,0 \mug por día para un paciente de 72,6 kg.
Una ventaja de la presente invención es que el método modere el rechazo al trasplante.
Otra ventaja de la presente invención es que el método incremente la supervivencia al trasplante.
Otra ventaja de la presente invención es que el método modere la supervivencia del injerto al trasplante sin incrementar el riesgo de infección oportunista.
Otra ventaja de la presente invención es que el método incremente la supervivencia al trasplante sin incrementar el riesgo de infección oportunista y sin desmineralización ósea del paciente.
Otra ventaja de la presente invención es que el método modere el rechazo al trasplante sin desmineralización ósea del paciente.
Otras ventajas y características de la presente invención llegarían a ser evidentes después del examen de la memoria descriptiva, reivindicaciones y dibujos.
Breve descripción de varias vistas de los dibujos
La Fig. 1 esquematiza la tasa de aciertos quirúrgicos para isoinjertos, control de aloinjerto y aloinjertos en receptores tratados con 1,25(OH)_{2}D_{3}.
La Fig. 2 esquematiza el acierto del trasplante después de tratamiento con 1,25(OH)_{2}D_{3} y ciclosporina de los receptores de injertos.
La Fig. 3 esquematiza la tasa de aciertos para isoinjertos Lewis a Lewis, aloinjertos ACI a Lewis y aloinjertos ACI a Lewis en receptores tratados con 1,25(OH)_{2}D_{3}.
La Fig. 4 esquematiza la mortalidad después de infección C. albicans sistémica.
La Fig. 5 esquematiza la mortalidad después de infección ocular HSV.
Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona el uso de un compuesto de vitamina D, preferiblemente 1,25(OH)_{2}D_{3} o sus análogos en la preparación de un medicamento para administración oral a pacientes trasplantados humanos en una cantidad eficaz para disminuir los síntomas de rechazo. Se selecciona un paciente con trasplante y al paciente se le administra una cantidad suficiente del análogo de vitamina D tal que los síntomas de rechazo se reduzcan o se moderen. Por "moderado" los autores de la invención quieren indicar que la supervivencia al trasplante se incrementa significativamente por el compuesto administrado.
Los resultados de los autores de la invención indican que los tratamientos con 1,25(OH)_{2}D_{3} pueden incrementar la supervivencia al trasplante respecto a un receptor no tratado. Sin embargo, agentes inmunodepresores no se dan normalmente como una sola modalidad. En contraste, la mayor parte de centros de trasplante usan terapia de mantenimiento triple o cuádruple. Así, 1,25(OH)_{2}D_{3} (o análogo) se daría típicamente como una parte de terapia de mantenimiento en la que uno de los componentes disminuiría o se eliminaría (probablemente prednisona). Para controlar la eficacia, el tratamiento con 1,25(OH)_{2}D_{3} se compararía a terapia estándar para el número de episodios agudos de rechazo al sondeo para biopsia durante los primeros 6 meses y para toxicidad disminuida o no incrementada. Preferiblemente, el paciente sería controlado para un rechazo agudo reducido con infecciones disminuidas o no oportunistas y pérdida ósea disminuida.
Por supervivencia "incrementada de forma significativa" los autores de la invención quieren indicar que las comparaciones indicarían que la tasa de supervivencia del órgano sería al menos 10%, preferiblemente 20%, y lo más preferiblemente superior al 30%.
Los autores de la invención han descubierto que 1,25(OH)_{2}D_{3} no actúa como un simple inmunodepresor sino como un modulador selectivo de respuestas inmunes que deja resistencia apropiada a la infección mientras proporciona un medio para tolerancia de cualquiera de trasplantes que difieren en histocompatibilidad.
Además, a diferencia de otros fármacos usados para permitir supervivencia del trasplante, los autores de la invención han descubierto que los análogos de 1,25(OH)_{2}D_{3} no causan desmineralización ósea sino que, en vez de eso, mejoran los huesos del receptor del trasplante.
En una forma particularmente ventajosa de la invención, el compuesto administrado es o 1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} (1,25-(OH)_{2}D_{3}), 19-nor-1,25-dihidroxivitamina D_{2} (19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{3}), 24-homo-22-deshidro-22E-1\alpha,25-dihidroxivitamina D_{3} (24-homo-22-deshidro-22E-1,25-(OH)_{2}D_{3}), 1,25-dihidroxi-24(E)-deshidro-24-homovitamina D_{3} (1,25-(OH)_{2}-24-homo D_{3}), o 19-nor-1,25-dihidroxi-21-epi-vitamina D_{3} (19-nor-1,25-(OH)_{2}-21-epi-D_{3}).
En otra forma de la presente invención, el compuesto de la vitamina D tiene la fórmula
1
en la que X^{1} y X^{2} se selecciona cada uno del grupo constituido por hidrógeno y acilo; en donde Y^{1} e Y^{2} pueden ser H o uno puede ser O=arilo u O=alquilo y puede tener una configuración \beta o \alpha; Z^{1}=Z^{2}=H o Z^{1} y Z^{2} juntos son CH_{2}; y en donde R es un grupo alquilo, hidroxialquilo o fluoroalquilo, o R puede representar la siguiente cadena lateral:
2
en la que (a) puede tener una configuración S o R, R^{1} representa hidrógeno, hidroxi u O-acilo, R^{2} y R^{3} se selecciona cada uno del grupo constituido por alquilo, hidroxialquilo y fluoroalquilo, o cuando se toman juntos representan el grupo (CH_{2})_{m}
en donde m es de 2 a 5, R^{4} se escoge de hidrógeno, hidroxi, flúor, O-acilo, alquilo, hidroxialquilo y fluoroalquilo, en donde si R^{5} es hidroxilo o flúor, R^{4} debe ser hidrógeno o alquilo, R^{5} se escoge de hidrógeno, hidroxi, flúor, alquilo, hidroxialquilo y fluoroalquilo, o R^{4} y R^{5} tomados juntos representan oxígeno doblemente enlazado, R^{6} y R^{7} tomados juntos forman un doble enlace carbono-carbono, R^{8} puede ser H o CH_{3}, y en donde n es de 1 a 5, y en donde el carbono en una cualquiera de las posiciones 20, 22 o 23 en la cadena lateral puede ser reemplazado por un átomo de O, S o N.
En una forma del compuesto especialmente preferida, R^{2} y R^{3} se escogen de alquilo, hidroxialquilo y fluoroalquilo.
Se puede evaluar un compuesto de vitamina D candidato para su adecuabilidad para la presente invención. Preferiblemente, el compuesto candidato debe someterse primero a un procedimiento inicial de apantallado modelo ratón, tal que se describe más abajo para 1,25-(OH)_{2}D_{3} en los siguientes Ejemplos. Un compuesto de éxito reduciría los síntomas de rechazo al trasplante en ratones, preferiblemente en la extensión mostrada en los Ejemplos para 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Sin embargo, un compuesto de éxito se describe generalmente como el que incrementa la supervivencia del trasplante en al menos un 10%, preferiblemente 20%.
Preferiblemente, el compuesto debería mostrar también una significativa reducción tanto de la infección oportunista como de la desmineralización ósea comparado con los receptores de trasplante tratados con ciclosporina A. Los ejemplos siguientes describen modelos experimentales para la medida de la infección oportunista y de la desmineralización ósea. Estos compuestos estarían previstos después para tener éxito en pacientes humanos.
Los siguientes Ejemplos demuestran que animales tratados con compuestos de vitamina D no son más susceptibles a infecciones oportunistas que animales de control.
Los Ejemplos de más adelante demuestran también que animales tratados con análogos de vitamina D no muestran una disminución del total y del porcentaje de las cenizas de hueso. De hecho, preferiblemente, los tratamientos con análogo de la vitamina D incrementan el total y el porcentaje de la ceniza de hueso.
Una dosis preferida de compuesto de vitamina D para la presente invención es el máximo que un paciente puede tolerar y no desarrollar hipercalcemia grave.
Si el compuesto de vitamina D no es un compuesto 1\alpha-hidroxi, una dosis diaria particularmente ventajosa de compuesto de vitamina D está entre 10,0 y 100 \mug por día y para un paciente de 72,6 kg.
Si el compuesto de vitamina D es un compuesto 1\alpha-hidroxi, la dosis preferida está entre 0,5 y 50 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Si el paciente tiene ingestiones normales de calcio, no se prefieren dosis de un compuesto 1\alpha-hidroxi, como 1,25(OH)_{2}D_{3}, frente a 0,75 \mug por día para un paciente de 72,6 kg. Si el paciente está en una dieta baja en calcio y/o toma la dosis ya entrada la noche, dosis superiores de 1,25 (OH)_{2}D_{3} serían posibles y preferidas. En esta realización de la invención, la cantidad de 1,25(OH)_{2}D_{3} administrada podía ser tanta como 1,5 \mug al día para un paciente de 72,6 kg. Una dosis preferida sería de 0,5 a 1,5 \mug por día para un paciente de 72,6 kg.
1,25-dihidroxivitamina D_{3} (1,25-(OH)_{2}D_{3}) se administra normalmente a un nivel de 0,5 \mug/día para un paciente de 72,6 kg, normalmente en cápsulas de medio microgramo por la mañana y por la noche para el tratamiento de la osteoporosis o de la osteodistrofia renal. En países en los que el calcio del régimen alimentario es del orden de 800 mg/día o incluso de hasta 1.000 mg/día, no pueden usarse dosis superiores de 1,25-(OH)_{2}D_{3} porque la dosis da como resultado un incremento del calcio en la orina y un incremento del calcio en el plasma con el peligro de hipercalcemia y deterioro resultante del riñón, calcificación en corazón, pulmón, aorta y en otros tejidos blandos.
Por tanto, la dosis máxima preferida de 1,25-(OH)_{2}D_{3} parecería ser de 0,5 \mug/día. Sin embargo, pueden usarse dosis superiores en circunstancias en las que el calcio del régimen alimentario es del orden de 600 mg/día. Otros compuestos 1\alpha-hidroxi de la vitamina D menos activos pueden darse a superiores dosis de forma segura. Por ejemplo, en Japón, el tratamiento de la osteoporosis con 1,25-(OH)_{2}D_{3} es de 0,5 a 0,75 \mug/día. Lo mismo es verdad de otros países con suministro bajo de calcio, como Italia, donde tanto como 1 mg/día ha sido usado con éxito por el Dr. Caniggia (Caniggia, A., et al., Metabolism 39:43-49, 1990).
Los autores de la invención creen que para incrementar el éxito de los trasplantes, la mejor ayuda sería una dosis superior de 1,25 (OH)_{2}D_{3}. La ingestión de calcio puede reducirse hasta aproximadamente 400 a 500 mg/día simplemente eliminando de la dieta los productos lácteos y los suplementos de calcio. Además, la dosis de 1,25(OH)_{2}D_{3} puede darse por la noche antes de acostarse, es decir, 10 p.m., y debido al tiempo de aparición de este compuesto en la circulación, la absorción de calcio sería mínima, teniendo en cuenta grandes dosis de 1,25-(OH)_{2}D_{3}.
Un régimen de tratamiento preferido sería el siguiente:
Antes del procedimiento de trasplante, reducir la ingestión de calcio por el paciente hasta aproximadamente 500 mg/día eliminando todos los suplementos de calcio y reduciendo también el consumo de productos lácteos, manteniendo una ingestión de calcio en el régimen alimentario de 500 mg. El tratamiento con vitamina D debería empezar al menos 5 días antes del procedimiento de trasplante. Si, en estas circunstancias, la 1,25(OH)_{2}D_{3} se administra también a las 10 p.m., la dosis de 1,25(OH)_{2}D_{3} puede incrementarse de forma segura en hasta 1 \mug o quizás 2 \mug/día.
El modo de tratamiento preferido para compuestos 1\alpha-hidroxi es la administración en circunstancias de régimen alimentario regular de desde 0,5 a 0,75 \mug/día del compuesto. Un método preferido sería administrar de 0,75 a
1 \mug/día a 10 p.m. o antes de acostarse. El método más preferido sería tanto reducir la ingestión de calcio del régimen alimentario de 400 a 500 \mug/día y administrar entre 0,75 y 1,5 \mug/día a 10 p.m.
Un modo preferido de tratamiento para compuestos no 1\alpha-hidroxi sería también la administración en circunstancias de régimen alimentario regular. En este caso, la dosis de tratamiento podía incrementarse hasta 100 \mug/día para un paciente de 72,6 kg.
Por "rechazo al trasplante" los autores de la invención quieren decir síntomas de enfermedad caracterizados por pérdida de la función del órgano. Así, un rechazo de riñón estaría indicado por una elevación del nivel de creatinina en sangre y por medio de una biopsia. El rechazo del corazón está indicado por una biopsia endomiocardíaca, mientras el rechazo del páncreas se determina por biopsia y elevación de la glucosa en sangre. El rechazo del hígado está indicado por medidas de transaminasas de origen en el hígado, niveles de bilirrubina en sangre y por biopsia. El rechazo del intestino se determina por biopsia, mientras el rechazo del pulmón se determina mediante medida de la oxigenación de la sangre.
La presente invención es apropiada para los trasplantes de todos los órganos, preferiblemente corazón, hígado, riñón, páncreas, pulmón e intestinos. Los injertos de piel, debido a sus tejidos inmunológicos únicos, no son trasplantes de órganos según se definen por la presente invención.
Ejemplos A. Reducción de infección oportunista después de un trasplante 1. En general
Los autores de la invención compararon el tratamiento de 1,25-(OH)_{2}D_{3} y ciclosporina A en su capacidad para impedir el rechazo en un trasplante cardíaco. Porque la ciclosporina A es un importante fármaco anti-rechazo en uso, se escoge como patrón comparativo para la evaluación de nuevos fármacos para trasplantes (Jubak, B.M., y C. D. Colt, "Handbook of Kidney Transplantation", Infection Complications of Kidney Transplantation and their Management, Danovitch, G.M. redactor, pág,s. 187-213).
Además, los autores de la invención determinaron si las dosis idénticas de 1,25-(OH)_{2}D_{3} y ciclosporina A disminuían la capacidad del huésped para resistir la infección con virus Candida albicans y Herpes simplex (HSV). La C. albicans y el HSV se usaron como patógenos para medir la resistencia del huésped debido a pacientes con trasplantes en fármacos ampliamente inmunodepresores (como la ciclosporina A) a menudo desarrollan infecciones fúngicas y víricas. Las infecciones con C. albicans son una de las más comunes infecciones en individuos inmunodepresivos (Jubak, B.M., y C.D. Colt, supra). De forma similar, miembros de la familia de virus Herpesviridiae tienen en cuenta una gran parte de morbidez y mortalidad de los individuos inmunodepresivos (Jubak, B.M., y C.D. Colt, supra). Miembros de esta familia de virus incluyen HSV, citomegalovirus (CMV) y virus en forma de barra de Ebstein (EB). Todos los virus herpes humanos se reactivan frecuentemente después de terapia inmunodepresora de trasplante de órganos (White, D.O., y F.J. Fenner, Medical Virology Third Edition, Capítulo 16:401).
2. Material y Métodos
Animales. Pares de crías de ratón B10.A(4R) se obtuvieron de Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) y se criaron en la Biochemistry Animal Facility. Se usaron ratones asexuados B10.A(4R) recién nacidos de 12-24 horas se usaron como dadores para injertos cardíacos. Como receptores se usaron ratones machos C57BL/10 (aloinjerto) (Sprague Dawley, Indianápolis, IN) y ratones machos B10.A(4R) (isoinjerto). La cepa dadora es incompatible con el receptor en un lugar de clase I y en dos lugares de clases II (B10.A(4R)-H-2 K^{k}A_{\beta}^{k}A_{\alpha}^{k}, C57BL10-H-2 K^{b}A_{\beta}^{b}A_{\alpha}^{b}).
Tratamientos. Dietas experimentales (Yang, S., et al., Arch. Biochem. Biophys. 303:98-106, 1993) que no contenía vitamina D fueron hechos y reemplazados cada 2-3 días para la duración del experimento descrito (Yang, S., et al. supra, 1993). Grupos de 9-10 receptores se alimentaron sólo con la dieta experimental, la dieta experimental mas una inyección intraperitoneal de ciclosporina A (25 mg/kg/día) o la dieta experimental que proporcionaba 50 ng por ratón por día de 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Las dietas empezaron una semana antes del trasplante o infección. La dosis de ciclosporina A se basó en informes de otros (Babany, G., et al., J. Pharmac. Exp. Therap. 244:259, 1987). Una dosis de 2,5 mg/kg/día era demasiado baja para prolongar la supervivencia del injerto en nuestros experimentos. Una dosis de 25 mg/kg/día probó eficacia. Las dietas experimentales contenían cantidades normales de calcio (0,47%).
Trasplantes. Se usó el método de Babany, et al. (Babany, G., et al., supra, 1987). Los ratones receptores se anestesiaron con etomidato (28 mg/kg intraperitoneal). El corazón del donante se escindió y dividió en dos sin separar del atrio. Los oídos de los receptores se limpiaron cuidadosamente con alcohol del 70% y se hizo una ranura de 2 mm para proporcionar una bolsa donde se insertó el corazón del donante seguido de eliminación cuidadosa de exceso de fluido y de todo el aire. Para insertar la mitad de corazón en la bolsa del oído se usó un angiocatéter plástico de calibre 16.
Evaluación de la viabilidad del trasplante. Los injertos de corazón se observaron diariamente usando cristales microquirúrgicos con aumento (3x) mediante una técnica ciega a los tratamientos. Los ratones no fueron anestesiados para estas observaciones. Se tomó un cuidado especial cuando se anotó el comienzo y el cese de la actividad contráctil para evitar anotar incorrectamente un injerto. Después de cuatro días consecutivos en los que no se observaron contracciones los animales se sacrificaron, se pesaron y se desangraron para analizar el calcio en el suero.
Análisis de los datos. La proporción de éxito de cada grupo de ratones se expresó como la relación del número total de receptores con la contracción de los injertos de corazón frente al número total en el grupo.
Infecciones por Candida albicans
Grupos de 5-6 ratones macho C57BL10 fueron inyectados de forma intravenosa con 5 x 10^{6} C. albicans B311 (tipo A, Dr. Edward Balish, Universidad de Wisconsin, Madison). La candidiasis sistémica tiene lugar en pacientes inmunodepresores después de diseminación de C. albicans desde el tubo digestivo (Krause, W., et al., Lancet 1:598, 1981). La muerte debida a candidiasis sistémica es el resultado de una aplastante infección de riñón que lleva a fallos en el riñón (Cantorna, M.T., y E. Balish, J. Infect. Dis. 164:936, 1991).
Infecciones víricas con Herpes simplex (HSV-1). Ratones hembras Balb/c fueron anestesiados por inhalación de halotano 3%-5%; la córnea se arañó tres veces verticalmente y 3 veces horizontalmente con una aguja de calibre 27 y una gota de 3,5 \mul de suspensión de virus DRG4A1 de cepa de HSV-1 (Dr. Curtis Brandy, Universidad de Wisconsin, Madison) que contiene 1 x 10^{6} unidades/ratón que forman placa se colocó en el ojo (Kintner, R. L., y C.R. Brandt, Curr. Eye Res. 14:145, 1994). La gota se dejó durante 30 segundos y el ojo se cerró; el exceso de cualquier medio se quitó con un chupador de algodón. El virus causa una infección local, que si no se mantiene controlada por el sistema inmune, se esparcirá y causará encefalitis vírica y la muerte.
3. Resultados
La Fig. 1 describe la tasa de éxito de los isoinjertos y de los aloinjertos. Todos los injertos experimentaban contracción en los 8 días después de la cirugía. Ninguno de los isoinjertos fueron rechazados mientras todos los aloinjertos control fueron rechazados a los 15 días después del trasplante. Si nos referimos a la Fig. 1, el tratamiento con
1,25-(OH)_{2}D_{3} prolongaba la supervivencia al injerto de forma significativa. Ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3} no rechazaban ninguno de los injertos hasta el día 18 después del trasplante. El cuarenta por ciento de los ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3} tenía injertos que sobrevivían al día 34, y el 20% sobrevivió al día 50 o más después del trasplante. Los valores de calcio en suero estaban en el intervalo normal para ambos grupos (control - 8,5\pm0,6% en mg;
1,25-(OH)_{2}D_{3} tratado - 9,3\pm0,6% en mg).
La Fig. 2 describe la prolongación de trasplantes después de tratamientos con 1,25-(OH)_{2}D_{3} o ciclosporina. Los receptores control no tratados (\bullet) mantenían sus injertos durante una media de 9,8 días, controles salinos; durante 11,6 días (los datos no se muestran), 2,5 mg/kg de ciclosporina (los datos no se muestran) durante 11,3 días, y 50 ng de 1,25-(OH)_{2}D_{3} (\circ) durante 52,2 días. La gran dosis de ciclosporina 25 mg/kg (\blacksquare) 34,0 días y dosis de 200 ng de 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} (\nabla) 58,6 días. De forma importante el 12% de los ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3} y el 22% de los ratones tratados con 19-nor-1,25-(OH)_{2}D_{2} mantenían sus injertos hasta más de 100 días después del trasplante, mientras todos los ratones tratados con ciclosporina rechazaban hacia el día 50. Los autores de la invención llegaron a la conclusión de que 1,25-(OH)_{2}D_{3} y análogos son mejores que la ciclosporina para prevenir el rechazo al trasplante y mantener el trasplante.
La Fig. 4 representa la mortalidad después de infecciones sistémicas con C. albicans. Ratones machos C57BL10 fueron infectados sistemáticamente con C. albicans. Estos son los ratones idénticos usados como receptores de trasplante en los experimentos anteriores. El tratamiento con ciclosporina incrementó la susceptibilidad de estos ratones a la infección con C. albicans comparada con los controles y animales tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3}. El cuarenta por ciento de los animales tratados con ciclosporina murieron después de 9 días de la infección mientras que no murió ninguno de los controles o de los ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Tres semanas de infección dejó vivos sólo el 20% de animales tratados con ciclosporina, 80% de los controles y 100% de los ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Los autores de la invención llegaron a la conclusión de que los tratamientos con 1,25-(OH)_{2}D_{3} no tenían efecto sobre la susceptibilidad de los ratones a la infección con C. albicans.
La Fig. 5 representa en un diagrama la mortalidad después de diseminación de infección ocular con HSV. Los autores de la invención usaron ratones hembras Balb/c exactamente como lo describen sus colaboradores (Kintner, R. L. y C.R. Brandt, supra, 1994). El tratamiento con ciclosporina A incrementó la susceptibilidad de estos ratones a la infección por HSV comparado con los controles y los animales tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Un ciento por ciento de ratones tratados con ciclosporina murieron a los 10 días de la infección. A la inversa, esta infección vírica se diseminó y fue letal para sólo el 30% de los controles y el 36% de los ratones tratados con 1,25-(OH)_{2}D_{3}. Los autores de la invención llegaron a la conclusión de que los tratamientos con 1,25-(OH)_{2}D_{3} no tenían efecto sobre la susceptibilidad de los ratones a la infección por HSV.
B. Rechazo al trasplante en ratas adultas (no parte de la invención)
Para ensayar además la capacidad de 1,25-(OH)_{2}D_{3} para prolongar la supervivencia al trasplante, los autores de la invención ensayaron la capacidad de 1,25-(OH)_{2}D_{3} para prolongar la supervivencia de un corazón ACI adulto trasplantado a una rata de Lewis adulta. El modelo representa un modelo directamente vascularizado y es considerado más astringente. La combinación ACI-LEWIS se considera un paciente que responde bien al tratamiento y la más difícil para trasplantar. Estas dos cepas de ratas no están genéticamente relacionadas y, por tanto, los trasplantes deberían ser rechazados rápidamente. La supervivencia al trasplante en este modelo requiere fármacos "inmunodepresores" fuertes.
Animales: Se usaron ratas ACI y Lewis machos cosanguíneas como donantes y receptores. Todos los animales fueron comprados a Harlan Sprague-Dawley, Inc. (Indianápolis, IN). Los animales se mantuvieron según las directrices NIH y todos los protocolos fueron aprobados por la Universidad de Wisconsin Research Animals Resources Committee.
Procedimiento operativo: Donantes y receptores fueron anestesiados con una única inyección de hidrato de cloral (0,5 ml/100 g de una solución al 7,5%, ip). Después de heparinizar, el corazón donante se perfundió con solución UW heparinizada fría y se quitó. Los corazones donantes fueron trasplantados según el método de Ono y Lindsey como se ha descrito anteriormente (Fugina, Y., et al., Transplant 57:41, 1994).
Tratamiento: 1,25(OH)_{2}D_{3} disuelto en etanol se añadió a la dieta experimental que no contenía vitamina D como se ha descrito previamente. Los receptores se colocaron en la dieta experimental con 1,25(OH)_{2}D_{3} (500 ng/rata/día) una semana antes del trasplante y se mantuvo en la dieta hasta el tiempo de rechazo. Además, las ratas fueron inyectadas ip con 1,25(OH)_{2}D_{3} (500 ng/rata) durante los primeros 4 días posoperatorios. Los receptores se mantuvieron en la dieta hasta el momento de rechazo.
Resultados: La Fig. 3 muestra que la tasa de éxito para las cirugías de trasplante eran 100% como se muestra para los isoinjertos Lewis a Lewis (\blacklozenge). Las ratas de Lewis con tratamiento control mantenían sus injertos durante una media de 6,6 días (\medcirc). El tratamiento con 1,25-(OH)_{2}D_{3} prolongaba la supervivencia del injerto a una media de 22,6 días (\bullet). Los autores de la invención concluyeron que 1,25-(OH)_{2}D_{3} prolongó la supervivencia en el injerto en adulto en receptores genéticamente no relacionados.
C. Evaluación de la pérdida ósea en receptores de trasplantes 1. En general
Los autores de la invención han recogido fémures de todos los ratones trasplantados para determinar si nuestros tratamientos dan como resultado pérdida ósea. Un serio efecto colateral de muchas terapias inmunodepresoras dadas en pacientes con trasplantes es la pérdida ósea, huesos frágiles y osteopenia (Brener, V.A., et al., Transplantation 59:1393, 1995; Julian, B.A., et al., New Engl. J. Med. 325:544, 1991).
2. Materiales y métodos
Animales. Pares de crías de ratón B10.A(4R) se obtuvieron de Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) y criado en la Biochemistry Animal Facility. Los ratones B10.A(4R) asexuados recién nacidos en las primeras 12-24 horas se usaron como donantes de injertos cardíacos. Los ratones machos C57BL/10 (aloinjerto) (Sprague Dawley, Indianápolis, IN) y ratones machos B10.A(4R) (isoinjerto) se usaron como receptores. La cepa donante es incompatible con el receptor en un lugar (loci) clase I y en un lugar (loci) clase II (B10.A(4R)-H-2 K^{k}A^{k}, C57BL10-H-2 K^{b}A^{b}).
Tratamientos. Dietas experimentales (Yang, S. et al., supra, 1993) que no contenían vitamina D se hicieron y reemplazaron cada 2-3 días durante la duración del experimento. Grupos de 9-10 receptores se alimentaron sólo con la dieta experimental, la dieta experimental mas una inyección intraperitoneal de ciclosporina A (25 mg/kg/dia) o la dieta experimental que proporcionaba 50 ng por ratón por día de 1,25(OH)_{2}D_{3}. Las dietas comenzaron una semana antes del trasplante o de la infección. La dosis de ciclosporina A escogida se basó en los informes de otros (Babany, G., et al., supra, 1987). Una dosis de 2,5 mg/kg/día era demasiado baja para prolongar la supervivencia al injerto en los experimentos de los autores de la invención. Las dietas experimentales contenían cantidades normales de calcio (0,6%).
Trasplantes. Se usó el método de Babany, et al., supra, 1993). Los ratones receptores se anestesiaron con etomidato (28 mg/kg intraperitoneal). El corazón donante se escindió y ranuró cuidadosamente en dos sin quitar del atrio. El oído del receptor se limpió con alcohol y se hizo una ranura de 2 mm para proporcionar una bolsa en la que se insertó el corazón donante seguido de una cuidada eliminación de exceso de fluido y de todo el aire. Se usó un angiocatéter de plástico de calibre 16 para insertar la mitad del corazón es la bolsa del oído.
Evaluación de la viabilidad del trasplante. Los injertos de corazón se observaron diariamente (a ciegas) usando cristales microquirúrgicos con aumentos (3X). Los ratones no fueron anestesiados en estas observaciones. Se tuvo especial cuidado cuando se anotó el comienzo y el cese de la actividad contráctil para evitar la anotación de forma incorrecta de un injerto. Después de cuatro días consecutivos en los que no se observaron contracciones los animales fueron sacrificados, pesados y desangrados para análisis del calcio en el suero.
Análisis de los datos. La tasa de éxito para cada grupo de ratones se expresó como la relación del número total de receptores con la contracción de los injertos de corazón frente al número total en el grupo.
Medidas de cenizas de hueso. Se quitaron fémures de ratones trasplantados después de que todos los ratones habían rechazado los corazones de los donantes y habían sido sacrificados mediante asfixia con CO_{2}. Los ratones habían sido tratados con ciclosporina o 1,25(OH)_{2}D_{3} durante 4-8 semanas. Los fémures se quitaron, se liberaron de tejido adherido, se marcaron para identificación y se sumergieron en etanol 100% durante 24 horas. Los niveles de fluido se ajustaron periódicamente para mantener las muestras completamente sumergidas. Los fémures fueron después quitados y sumergidos en cloroformo durante unas 24 horas adicionales. Los fémures fueron luego colocados en crisoles tarados y secados a 100ºC durante 12 horas o más. Los crisoles y fémures fueron enfriados después en un desecador, se pesaron y después se redujeron a cenizas a 600ºC durante 24 horas en un horno de mufla. Después la estufa y las muestras se enfriaron, se colocaron de nuevo en un horno a 100ºC durante 12 horas y luego se desecaron. Los fémures reducidos a cenizas fueron después pesados.
La Tabla 1 registra los descubrimientos de los autores. Una baja dosis de ciclosporina (2,5 mg) causó una ligera disminución de las cenizas de hueso totales. La elevada dosis (25 mg) de ciclosporina requerida para la prolongación de la supervivencia al injerto redujo significativamente el valor total de cenizas de hueso. Por otra parte, los tratamientos con 1,25(OH)_{2}D_{3} no sólo no disminuían las cenizas de hueso sino que incrementaban realmente tanto el total como el porcentaje de las cenizas de hueso. Los autores de la invención llegaron a la conclusión de que los tratamientos con ciclosporina que atrasaban el rechazo al trasplante (25 mg/kg) inducían la pérdida ósea, mientras que los tratamientos con 1,25 (OH)_{2}D_{3} que incrementaban la supervivencia al trasplante (50 ng/día) realmente incrementan el total y el porcentaje de cenizas de hueso.
TABLA 1
3

Claims (22)

1. Uso de un compuesto de vitamina D en la fabricación de un medicamento para su administración oral para moderar el rechazo al trasplante en un receptor de trasplante sin comprometer la susceptibilidad del receptor a infecciones oportunistas.
2. Uso según la reivindicación 1, en el que la cantidad de compuesto de vitamina D administrado está entre 10 y 100 \mug al día para un paciente de 72,6 kg.
3. Uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de vitamina D es un compuesto de fórmula:
4
en la que X^{1} y X^{2} son cada uno, independientemente, hidrógeno o acilo;
en la que Y^{1} y Y^{2} pueden ser H, o uno puede ser 0=arilo u 0=alquilo y puede tener una configuración \beta o \alpha;
Z^{1}=Z^{2}=H o Z^{1} y Z^{2} juntos son CH_{2}; y
en la que R es un grupo alquilo, hidroxialquilo o fluoroalquilo, o R puede representar la siguiente cadena lateral:
5
en la que (a) puede tener una configuración S o R, R^{1} representa hidrógeno, hidroxi u O-acilo, R^{2} y R^{3} son, cada uno independientemente, alquilo, hidroxialquilo o fluoroalquilo o, cuando se toman juntos, representan el grupo -(CH)_{2}-, en el que m es de 2 a 5, R^{4} es hidrógeno, hidroxi, flúor, O-acilo, alquilo, hidroxialquilo o fluoroalquilo, en el que si R^{5} es hidroxilo o flúor, R^{4} debe ser hidrógeno o alquilo, R^{5} es hidrógeno, hidroxi, flúor, alquilo, hidroxialquilo o fluoroalquilo, o R^{4} y R^{5} tomados juntos representan un oxígeno doblemente enlazado, R^{6} y R^{7} tomados juntos forman un doble enlace carbono-carbono, R^{8} es H o CH_{3}, y en donde n es de 1 a 5, y en donde el carbono en una cualquiera de las posiciones 20, 22 ó 23 en la cadena lateral puede ser reemplazado por un átomo de O, S y N.
4. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la infección es C. albicans o HSV.
5. Uso de un compuesto de vitamina D en la fabricación de un medicamento para administración oral para moderar el rechazo al trasplante en un receptor de trasplante en el que el receptor no experimente desmineralización ósea.
6. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los compuestos de vitamina D son compuestos 1\alpha-hidroxi.
7. Uso según la reivindicación 6, en donde el compuesto es 1,25(OH)_{2}D_{3}.
8. Uso según la reivindicación 3 o la reivindicación 5, en donde la cantidad de compuesto de vitamina D administrada está entre 0,5 y 50 \mug al día para un paciente de 72,6 kg.
9. Uso de un compuesto según la reivindicación 3, en la fabricación de un medicamento para administración oral para moderar el rechazo al trasplante en un receptor de trasplante en el que la masa ósea total del receptor no disminuya después del trasplante.
10. Uso según la reivindicación 5 o la reivindicación 9, en donde la masa ósea del receptor se incrementa.
11. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 3, 4, 9 ó 10, en el que el compuesto es 1,25-dihidroxivitamina D_{3} , 19-nor-1,25-dihidroxivitamina D_{3}, 19-nor-21-epi-1,25-dihidroxivitamina D_{3}, 1,25-dihidroxi-24-homo-22-deshidro-22E-vitamina D_{3} o 19-nor-1,25-dihidroxi-24-homo-22-deshidro-22E-vitamina D_{3}.
12. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la cantidad de compuesto administrada está entre 0,5 y 10 \mug al día para un paciente de 72,6 kg.
13. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la cantidad de compuesto administrada está entre 0,5 y 1,5 \mug al día para un paciente de 72,6 kg.
14. Uso según la reivindicación 13, en el que la cantidad de compuesto administrada está entre 0,5 y 0,75 \mug al día para un paciente de 72,6 kg.
15. Uso según la reivindicación 3 ó 9, en el que el paciente está haciendo una dieta baja en calcio.
16. Uso según las reivindicaciones 3 ó 9, en el que la administración es por la noche.
17. Uso según la reivindicación 3 o la reivindicación 9, en el que la dosis se da oralmente y en el que el paciente está haciendo una dieta baja en calcio y en el que la dosis de compuesto de vitamina D es 0,5-3,0 \mug/día.
18. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la supervivencia al trasplante se incrementa en al menos el 10% respecto a un receptor sin el tratamiento.
19. Uso según la reivindicación 18, en el que la supervivencia al trasplante se incrementa en al menos el 20% respecto a un receptor sin tratamiento.
20. Uso según la reivindicación 19, en el que la supervivencia al trasplante se incrementa en al menos el 30% respecto a un receptor sin tratamiento.
21. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el receptor de trasplante ha recibido un órgano que es corazón, hígado, riñón, páncreas, pulmón o intestinos.
22. Uso según la reivindicación 21, en el que el receptor del trasplante ha recibido un corazón.
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