HU225054B1

HU225054B1 - Process for producing a pharmaceutical composition to protect working ability of pancreas

Info

Publication number: HU225054B1
Application number: HU9301050A
Authority: HU
Inventors: Howard L Weiner; George Eisenbarth; David Allen Hafler; Zhengri Zhang
Original assignee: Autoimmune Inc
Priority date: 1990-10-10
Filing date: 1991-10-10
Publication date: 2006-05-29
Also published as: IL99699A; EP0552256B1; BR9106977A; US5858968A; ES2162615T3; US20010056063A1; US5843886A; US5763396A; AU659419B2; DE69132688T2; CA2093806C; KR100239743B1; KR930702022A; JPH06504986A; NO319370B1; EP0552256A1; CA2093806A1; HUT64235A; DE69132688D1; US6703361B2

Description

A jelen találmány I. típusú cukorbetegség kezelésére vagy megelőzésére alkalmas készítmény előállítására irányuló eljárásra vonatkozik. A találmány szerint nem szükséges a gyógyszert parenterálisan adagolni. Közelebbről, de ez nem jelent korlátozást, a jelen találmány olyan autoimmun betegségek kezelésére és megelőzésére szolgáló szerek előállítási eljárásaira irányul, amelyek az I. típusú cukorbetegség jellemzőit mutatják.

A cukorbetegségnek a klinikai tünetek alapján két nagy csoportja van, nevezetesen a nem inzulinfüggő, felnőtt- vagy érettkori forma, amelyet II. típusúként ismernek, és az inzulinfüggő gyermek- vagy fiatalkori forma, amelyet I. típusúnak neveznek. Klinikailag a II. típusú, felnőttkorban kialakult cukorbetegségben szenvedők nagy része kövér, és a betegség klinikai tüneteinek kifejlődése általában 40 éves kor felett történik. Ezzel szemben az I. típusú cukorbeteg fiatalok a korukhoz és magasságukhoz viszonyítva nem túlsúlyosak, a betegség gyorsan alakul ki fiatalkorban, gyakran 30 éves kor előtt, noha az I. típusú cukorbetegség bármely életkorban előfordulhat.

A cukorbetegség (diabetes mellitus) az emberekben levő metabolikus rendellenesség, amely a népesség kb. egy százalékánál fordul elő, és ezen megbetegedések megközelítőleg egynegyede az I. típusú, inzulinfüggő kategóriába tartozik (Foster, D. W., Harrison’s Principles of Internál Medicine, 114. fejezet, 661-678. oldal, 10. kiadás, McGraw-Hill, New York). A betegség hormon által indukált metabolikus abnormalitások sorozataként jelentkezik, amely végül több szervrendszer, így a szemek, vesék, idegek és a vérerek esetében komoly, hosszú ideig tartó és legyengülést eredményező komplikációhoz vezet. Patológiásán a betegséget az alapmembránok léziója jellemzi, amely elektronmikroszkóp alatt kimutatható.

Az I. típusú cukorbetegség jellegzetessége a nagyon alacsony vagy mérhetetlen plazmainzulinszint és a megemelkedett glükagonszint. A valódi kórokra való tekintet nélkül a legtöbb I. típusú cukorbetegségben szenvedő betegben a saját hasnyálmirigy sejtjeit, többek között az inzulint, a Langerhans-szigetek sejtjeit és a glutaminsav-dekarboxiláz enzimet elpusztító antitestek keringenek. A speciálisan a β-sejtek (az inzulintermelő sejtek) ellen irányuló immunválasz az I. típusú cukorbetegséghez vezet. Ezt a specifikusságot a fenti klinikai kép is alátámasztja, mivel a β-sejtek választják ki az inzulint, míg az α-sejtek a glükagont.

Az I. típusú cukorbetegség jelenlegi gyógykezelése az étrend módosításait foglalja magában a természetes inzulin hiányából eredő hiperglikémia minimalizálására, amely a β-sejtek pusztulásának következménye. Az étrend az inzulinadagolásra tekintettel is módosul a hormon hipoglikémiás hatásainak ellensúlyozására. Bármilyen módon is történik a kezelés, parenterális inzulinadagolásra minden I. típusú cukorbetegnek szüksége van, ezért nevezik ezt a fajta cukorbetegséget „inzulinfüggő-nek.

A hagyományos inzulinterápia az inzulin parenterális (azaz szubkután) adagolására korlátozódik. Az inzulin orális beadása nem célravezető, mivel az inzulinmolekula nem tud áthaladni az emésztőtraktuson kellően érintetlen formában ahhoz, hogy terápiás hatása megmaradjon. A szakemberek folyamatosan keresnek egy alternatív megoldást, hogy az inzulin alkalmazásának szükségességét megszüntessék vagy csökkentsék, mivel a gyógyszer szubkután adagolása számos problémát okoz. Egyebek között beültethető „inzulinpumpákat” és hasnyálmirigysejtek átültetését alkalmazó módszereket tanulmányoztak.

Mivel az I. típusú cukorbetegség általában serdülőkorúakban alakul ki, és az inzulin szubkután adagolása szigorú, saját étrendet tesz szükségessé, ennek teljesítése gyakran komoly gondot jelent. Emellett a parenterális adagolás maga is jelentős sérülést okozhat a fiataloknak. A klinikus számára nagyon nehéz a beteg napjának bármely időpontjában szükséges inzulin mennyiségének pontos szabályozása. Továbbá majdnem lehetetlen a parenterálisan beadott inzulinnal a cukorbetegben a glükóz szintjét oly mértékben szabályozni, mint amilyen mértékben az az egészséges egyénekben történik.

így az I. típusú cukorbetegség kezelésének korai szakaszában a betegek gyakran vagy hiperglikémiásokká vagy hipoglikémiásokká válnak, mivel az inzulininjekció pontos adagolási ideje és az inzulin szükséges szintje nem ismert. Ahogy a kezelés halad előre, a klinikus, és még fontosabb, a beteg alkalmazkodik a napi rutinhoz, de a ketoacidózis vagy hipoglikémia veszélye mindig fennáll.

Emellett több beteg az injektált inzulinnal szemben antitesteket termel, annak ellenére is, hogy a legtöbb beteg rekombináns technikával előállított humán inzulint kap. Ennek hatására azután nagyobb inzulindózis válik szükségessé. Mind ez ideig még nem készítettek inzulint tartalmazó sikeres orális dózisformát.

All. típusú cukorbetegség kezelésére vannak orális dózisformák, például orális szulfonil-karbamidok. Ezek az orálisan beadott szerek nem tartalmaznak inzulint, hanem inkább a hasnyálmirigyet serkentik inzulin termelésére, és csak a II. típusú cukorbetegség bizonyos formái esetében hatásosak. Az I. típusú cukorbetegségre az orális gyógyszerek, így a szulfonil-karbamidok hatástalanok a jelentősen lecsökkent számú vagy elpusztult β-sejtek miatt (Foster, D. W., Harrison’s Principles of Internál Medicine, 114. fejezet, 668. oldal, 10. kiadás. McGraw-Hill, New York).

Az I. típusú diabéteszt autoimmun betegségnek tartják [Eisenbarth, G. S., New Engl. J. Med., 314, 1360-1368 (1986)]. Különböző állatmodellek állnak rendelkezésre az I. típusú cukorbetegség mint autoimmun rendellenesség tanulmányozására. Ezek többek között a BB egér [Nakbookda, A. F. és munkatársai, Diabetologic 14, 199-207 (1978)] és a NŐD (nonobese diabetic, nem kövér cukorbeteg) egér, amelyekben a cukorbetegség spontán fejlődik ki [Prochazka és munkatársai, Science 237, 286 (1987)]. A Langerhans-szigetecskék sejtjeire specifikus CD4 és CD8 T-limfocitákat használtak a β-sejtek elpusztítását kiváltó szerként, amit az I. típusú cukorbetegség NŐD

HU 225 054 Β1 egerekben való csökkent előfordulásával szemléltettek [J. Exp. Med. 166, 823 (1987)].

Általában az autoimmun betegségek kezelésére más gyógymódokat is kifejlesztettek.

Weiner és munkatársai a 632 991 számú ausztrál szabadalmi leírásban autoimmun betegségek autoantigének orális adagolásával való kezelését írják le. Weiner és munkatársai a 642,693 számú ausztrál szabadalmi leírásban autoantigének, ezen antigének betegséget visszaszorító fragmentumainak és azok analógjainak aeroszol formájában való adagolását írják le a T-sejt által közvetített autoimmun betegségek kezelésének hatékony módszereként.

Weiner és munkatársai a 651,097 számú ausztrál szabadalmi leírásban autoantigének, ezek betegségvisszaszorító fragmentumainak és analógjainak T-sejt által közvetített autoimmun betegségek hatékony kezelésére való, orális adagolásnál használható szinergizáló (fokozó) anyagokat ismertetnek.

Weiner és munkatársai az 1991. február 7-én közzétett WO 91/01333 számú nemzetközi bejelentés szerint uveoretinitis emlősökben való megelőzésére vagy kezelésére alkalmas eljárást írnak le, amelyhez orálisan adagolt tisztított S antigént használnak.

Nagler-Anderson és munkatársai [Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 83, 7443-7446 (1986)] kollagén orális adagolásáról számolnak be, amellyel a kollagénindukált arthritist szorítják vissza egérmodellben.

A technika állásához tartozó 4,579,730 számú szabadalom (szabadalmas: Kidron) szerinti megoldást, a találmány tárgyával összehasonlítva, a következők jellemzik:

- A Kidron szerinti gyógyszerkészítmény inzulint, egy epesavat vagy egy epesav-alkálifémsót és egy proteázinhibitort tartalmaz, bélben oldódó bevonattal ellátott és a hatóanyag orális bevitelére szolgál. A találmány ezzel szemben aeroszol alakú készítményekre vonatkozik.

- A Kidron-féle megoldás, metabolikusan aktív inzulin orális bevitelére - szemben az aeroszol alakban való bevitellel - nem járhat eredménnyel. Az aeroszolként való adagolás esetében a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek autoimmun károsodása a gyógyszer-tolerancia kialakulása során megáll, amit a Kidron-féle készítménnyel kapcsolatban nem említenek.

- A Kidron-féle készítményben az epesavak és a proteázinhibitor az inzulin bomlásának megelőzésére szolgál. A találmány szerinti aeroszolban az inzulin stabilan van jelen ilyen segédanyagok nélkül is, sőt: proteázinhibitorok gátolhatják a tolerancia kialakulását. Az autoimmun betegségek kezelésére fentebb leírt eljárások egyike sem alkalmazható azonban az I. típusú cukorbetegség esetében, mivel a használt antigénekről nem állapították meg, hogy részt vesznek-e az I. típusú cukorbetegség kiváltásában és fenntartásában.

A jelen találmány tárgya tehát olyan gyógyszerkészítmények rendelkezésre bocsátása, amelyek emlősök I. típusú cukorbetegség jellemzőit mutató autoimmun betegségeinek kezelésére és megelőzésére alkalmasak. Az I. típusú diabétesz megelőzése előnyösen ilyen készítmények hiperglikémia elleni adagolását foglalja magában.

A találmány másik tárgyát anyagösszetételek és gyógyászati készítmények előállítása képezi, amelyek az I. típusú cukorbetegség jellemzőit mutató autoimmun betegségben szenvedő emlősök kezelésére használhatók.

Ezek a készítmények orálisan adagolva felhasználhatók emlősök I. típusú cukorbetegség jellemzőit mutató autoimmun betegségeinek megelőzésére vagy kialakulásának (azaz klinikai szimptómáinak) gyengítésére. Az I. típusú cukorbetegség megelőzése magában foglal egy, a hiperglikémiát megelőző kezelést.

Váratlan módon azt találtuk, hogy az inzulin orális adagolása az I. típusú cukorbetegségben az inzulin hagyományos módon való adagolása szükségességét megszünteti vagy csökkenti. Az orális inzulin ebben az esetben tolerogénként hat (tehát az inzulint nem azért visszük be, hogy ismert hatását a cukoranyagcserére kifejtse), és ezen keresztül képes megakadályozni vagy csökkenteni a hasnyálmirigy β-sejtek autoimmun lebomlását. (Az inzulint tehát nem a közismert metabolikus hatás kifejtése érdekében visszük be.) Ezáltal kisebb mértékűvé vagy elhagyhatóvá válik a hagyományos parenterális inzulinterápia.

Orálisan adagolható, inzulint tartalmazó gyógyászati készítményt állítottunk elő, és ezt olyan emlősöknek adagoltuk, amelyeknél vagy akiknél az I. típusú cukorbetegség szimptómái jelentkeztek, és/vagy amelyek (akik) esetében I. típusú cukorbetegséget állapítottak meg. Emellett olyan egyedeket, akiknél fennáll az I. típusú cukorbetegség kifejlődésének veszélye (azaz akiknél alkalmas eszközökkel, például genetikai vizsgálatokkal és analízissel az I. típusú cukorbetegség kifejlődésére való hajlam kimutatható), hasonló orális inzulinkészítménnyel kezeltünk.

Az I. típusú cukorbetegség kezelésére és megelőzésére alkalmas orálisan vagy enterálisan adagolható gyógyászati készítményeket a kereskedelemben kapható inzulinból és orális beadásra alkalmas, gyógyászatilag elfogadható hordozóanyagból állítottuk elő. A dózisokban az inzulin mennyisége 1 mg és 1000 mg között változik. A kezeléshez szükséges teljes dózis nagysága azonban az egyedtől függ. Általában a jelen találmány szerint szükséges inzulin összmennyisége sokkal nagyobb, mint az I. típusú diabéteszben szenvedő betegek ketoacidózis elleni védelmére parenterálisan adagolt dózis.

Megfelelő hordozó- vagy hígítóanyaggal a fentihez hasonló inzulindózist tartalmazó aeroszol-adagolórendszert állítunk elő a találmány szerint. Az 1. ábrán az orálisan adagolt sertésinzulin hatása látható cukorbeteg NŐD egerekben.

A 2. ábra az orálisan adagolt sertésinzulinnak a szérum-glükózkoncentrációra gyakorolt hatását szemlélteti NŐD egerek esetében.

A 3. ábra azt mutatja, hogyan hat a hetenként adagolt hasnyálmirigy-extraktum a cukorbetegség kifejlődésére NŐD egerekben.

HU 225 054 Β1

Minden szabadalmi leírás és irodalmi közlemény, amelyet a technika állása ismertetése keretében az előzőekben említettünk, teljes terjedelmében, a rájuk való utalás révén, a jelen leírás részét képezi.

A jelen találmány szerinti gyógyszerkészítmény az

I. típusú cukorbetegség autoimmun modellként való kezelésére és különösen a cukorbetegség megelőzését célzó kezelésre alkalmas, a meglévő gyógyszerektől eltérő gyógyszerek iránti igényt kívánta kielégíteni. Mivel az I. típusú cukorbetegek túlnyomó részben fiatalok, úgy hisszük, hogy hosszú ideig tartó inzulinterápia nem válik szükségessé a sértetlenül maradt β-sejtek megóvását követően, ha a kezelést a rendellenesség megszüntetésével kezdjük, amelyhez a jelen találmány szerinti készítményeket alkalmazzuk. Emellett, ha a jelen találmány szerinti gyógyszerkészítmény adagolását már akkor megkezdjük, amikor a β-sejtek egy része még működik, a parenterálisan adagolt inzulinnal való kezelést csökkenthetjük. így a jelen találmány olyan eszközt bocsát rendelkezésre, amellyel a hosszú ideig tartó inzulinkezelés csökkenthető, vagy a továbbiakban szükségtelenné válik.

Váratlan módon felismertük, hogy az inzulin (vagy betegség-visszaszorító fragmentumai vagy analógjai) aeroszol formájában való adagolása hatásosan alkalmazható az I. típusú cukorbetegség kezelésére és megelőzésére. Ez gyökeres eltávolodást jelent a hagyományos (parenterális) inzulinterápiától, amelyben az inzulint a gazda autoimmun válaszának elfojtása vagy kizárása céljából adagolják, és nem annak endokrinológiai (metabolikus) hatása miatt. Az inzulin orális adagolása nem bizonyult eredményesnek a cukorbetegség egyik formája kezelésében sem, mivel a gyomorban és az emésztőrendszerben levő proteolitikus enzimek a polipeptidet már azelőtt lebontják, mielőtt az a vérkeringésbe jutna. Emellett az inzulin intranazális adagolása sem mutatkozott a korábbiakban hatásosnak a cukorbetegség különböző formáinak kezelésében.

Anélkül, hogy a működés elméletéhez ragaszkodnánk, úgy gondoljuk, hogy az inzulinnak a jelen találmány szerinti, aeroszol formájában történő adagolása a szuppresszor T-sejtek elfojtása révén hat az I. típusú cukorbetegség immunológiai patogenezisére.

A leírás következő részében a használt fogalmak jelentését adjuk meg.

„Kezelés” az aktív betegség kezelését jelenti olyan betegekben, akikben sértetlen, inzulintermelő β-sejtek még bizonyos számban jelen vannak, valamint megelőző adagolást olyan betegek esetében, akiknél fennáll a betegség kifejlődésének veszélye.

Az „orális adagolás” mind az orális, mind az enterális adagolást jelenti (közvetlen gyomorba juttatás).

A „veszélyeztetett egyedek” körébe az I. típusú cukorbetegség vonatkozásában az alábbiak sorolhatók: a) azok az egyedek, akiknek a vérösszetétele az I. típusú cukorbetegséggel kapcsolatba hozható; b) azok az autoantitestpozitív egyedek, akik szemmel láthatóan nem szenvednek cukorbetegségben; ezek az autoantitestek magukban foglalnak citoplazmaszigetecskesejt-autoantitesteket, inzulinantitesteket és glutaminsav-dekarboxiláz-autoantitesteket; c) DR3 vagy DR4DQW8 típusú hisztokompatibilitású (HLA) egyedek; d) glükózabnormalitású egyedek, akiknél a glükóztolerancia-vizsgálatban az első fázisú inzulinkiválasztás hiánya mutatkozik meg.

Az „emlős” megjelölés bármely olyan szervezetre utal, amelynek immunrendszere van, és ennek következtében fogékony az I. típusú cukorbetegséggel szemben.

Az „aktív betegség a szigetecske β-sejtjeinek autoimmun elpusztulását jelenti.

Az „aeroszol” finom eloszlású szilárd vagy folyékony részecskékre utal, amelyek nyomás alatti rendszerrel, például porlasztóval hozhatók létre. A folyékony vagy szilárd anyag inzulint és/vagy inzulin betegséget visszaszorító fragmentumait és annak analógjait tartalmazza.

Az inzulin „betegséget visszaszorító fragmentumai” fogalom körébe minden olyan peptid vagy polipeptid beletartozik, amely az inzulin aminosavszekvenciájának egy részét vagy az inzulinnak egy részét képezi, és az I. típusú cukorbetegség jellemzőit mutató betegség kezelésére vagy megelőzésére alkalmas. Az ilyen fragmentumok nem rendelkeznek szükségszerűen a teljes inzulinmolekula autoantigén vagy endokrinológiai (metabolikus) tulajdonságaival.

Az inzulin vagy betegség-visszaszorító fragmentumainak „analógjai” megjelölés olyan vegyületekre utal, amelyek szerkezetileg állnak kapcsolatban az inzulinnal vagy annak betegséget visszaszorító fragmentumaival, és amelyek ugyanolyan biológiai aktivitással rendelkeznek, azaz képesek az I. típusú cukorbetegség szimptómáinak visszaszorítására vagy kialakulásuk megelőzésére aeroszol formájában való adagolást követően. Korlátozást nem jelentő példaként említjük, hogy a fogalom körébe olyan peptidek tartoznak, amelyeknek aminosavszekvenciája egy vagy több aminosavban eltér az inzulin vagy betegséget visszaszorító fragmentumainak aminosavszekvenciájától, ugyanakkor az inzulin betegséget visszaszorító vagy az I. típusú cukorbetegség szimptómáinak kialakulását megelőző vagy csökkentő tulajdonságát még megtartják. Ezeknek az analógoknak nem kell feltétlenül rendelkezniük az inzulin endokrinológiai hatásával. Az analógok körébe soroljuk azokat az inzulinszármazékokat is, amelyek az inzulintól az aminosavak számában különböznek.

A jelen találmány keretében NŐD (nem kövér cukorbeteg) egerekkel végeztünk kísérleteket, ezekben a cukorbetegség 11 és 52 hetes koruk közötti időszakban spontán kifejlődik. Minden orálisan adagolt inzulindózis esetében csökkent a cukorbetegség előfordulása, az alkalmazott dózistól függően. Azok közül az állatok közül, amelyek a legmagasabb (1 mg-os) dózist kapták, egyetlenegyben sem (100%) fejlődött ki cukorbetegség.

Bár meglehetősen könnyű az I. típusú cukorbetegség szimptómáinak szabályozása parenterálisan adagolt inzulinnal, a beteg vércukorszintjének 24 órán át történő normalizálása nehéz a szokásos inzulinterápiá4

HU 225 054 Β1 val, naponta egy vagy két injekció beadásával. Megjegyezzük, hogy a jelen találmány szerinti készítmény adagolása nem szünteti meg a parenterálisan adagolt inzulinnal való kezelés szükségességét olyan betegekben, akiknél a β-sejtek károsodtak, és így a vércukor szabályozásához nem termelnek megfelelő mennyiségű inzulint. A jelen találmány szerinti készítmények alkalmazásával azonban azoknál a betegeknél, akikről frissen állapították meg az I. típusú cukorbetegséget, vagy akik hajlamosak erre a betegségre (a fentebb mondottak szerint), és a β-sejtjeik lényegében sértetlenek, nem folytatódik az I. típusú cukorbetegség kifejlődése, és a parenterális inzulinadagolás elhagyható. Emellett úgy gondoljuk, hogy a jelen találmány szerinti készítmények a betegség előrehaladásának megállapítása révén csökkenteni fogják az inzulin szükséges mennyiségét olyan egyedek esetében, akiknél még bizonyos β-sejtműködés fennáll (amely sejtek képesek még valamennyi inzulin termelésére).

A jelen találmány szerinti alkalmazáshoz az inzulint számos kereskedelmi forrásból, így a Novo Laboratories (Danbury, CT), Nordisk-USA (Rockville, MD) és Eli Lilly and Co. (Indianapolis, IN) cégektől szerezhetjük be. Sertésből származó inzulint, humán félszintetikus inzulint (Nordisk-USA) és klónozott rekombináns inzulint (Eli Lilly) használhatunk a jelen találmány szerinti eljárás gyakorlatban való alkalmazásakor.

Az inzulin betegséget visszaszorító fragmentumai és analógjai jól ismert szilárd fázisú szintézismódszerekkel állíthatók elő [Merrifield, R. B., Fed. Proc. Am. Soc. Ex. Bioi. 27, 412 (1962) és J. Am. Chem. Soc. 85, 2149 (1963); Mitchel, A. R. és munkatársai, J. Am, Chem. Soc. 98, 7357 (1976); Tam. J. és munkatársai, J. Am. Chem. Soc. 105, 6442 (1983)]. Analógokat oly módon kaphatunk, hogy egy ekvivalens aminosavszekvenciát azonosítunk és a peptidszintézis fentebb idézett módszereit használva előállítunk.

Analógokhoz lehet jutni az inzulin ismert aminosavszekvenciájának felhasználásával is (Atlas of Protein Sequence and Structure, Natl. Biochem. Rés. Foundation, 5. kötet, 209-211. oldal).

A betegséget visszaszorító analógok és fragmentumok rekombináns DNS technikával is előállíthatok, amely módszer a szakterületen jól ismert.

Az inzulin betegséget visszaszorító fragmentumai és annak analógjai rutinkísérletekkel azonosíthatók alkalmas in vivő rendszerekben, például olyanokban, amelyeket az 1-5. példákban ismertetünk.

A jelen találmánynak megfelelően a találmány szerinti gyógyászati készítményeket vagy dózisformákat az I. típusú diabétesz jellemzőit mutató betegségben szenvedő emlősöknek aeroszol formájában adjuk be. Várható, hogy az inzulinból, annak betegséget visszaszorító fragmentumaiból vagy analógjaiból kisebb mennyiségek szükségesek az I. típusú cukorbetegség kezelésére vagy megelőzésére, mint ahogy azt a kísérletes allergiás enkefalomielitisz (EAE) mielinbázisú fehérjével (MBP) és az adjuváns arthritis kollagénnel való kezelése esetén tapasztaltuk, és a 642,693 számú ausztrál szabadalmi leírásban ismertettük. Az inzulin vagy betegséget visszaszorító fragmentumainak vagy analógjainak mennyisége, amelyet aeroszol dózis formában kívánunk az emlősnek beadni, kb. 0,1 mg/kg testtömeg/nap és 10 mg/kg testtömeg/nap között van, és adagolása egyetlen vagy többszörös dózis formájában történhet. A beadandó pontos mennyiség a kezelendő egyed betegségének súlyosságától és fázisától és a beteg fizikai állapotától függően változik.

A jelen találmány szerinti aeroszol gyógyászati készítmények kívánt esetben jelen levő komponensként gyógyászatilag elfogadható hordozókat, hígítókat, szolubilizáló- vagy emulgeálószereket és a szakterületen jól ismert típusú sókat tartalmazhatnak. Ilyen anyagok például a normálsóoldatok, így a fiziológiásán puffereit sóoldatok és a víz.

Az inzulinnak vagy betegséget visszaszorító fragmentumainak vagy analógjainak a jelen találmány megvalósítási módjának megfelelő adagolási formája az aeroszol vagy az inhalációs készítmény. Az inzulin vagy a jelen találmány szerinti rokon vegyületek száraz por vagy vizes oldat alakjában adagolhatok. Egy előnyös aeroszol gyógyászati készítmény például fiziológiásán elfogadható puffereit sóoldatból állhat, amely az inzulint, annak betegséget visszaszorító fragmentumát vagy analógját kb. 1 mg és kb. 1000 mg közötti mennyiségben tartalmazza.

Az inzulinnak, betegséget visszaszorító fragmentumainak vagy analógjainak finom eloszlású, folyadékban nem oldott vagy szuszpendált szilárd részecskéiből álló száraz aeroszol is használható a jelen találmány gyakorlatban való alkalmazásakor. Az inzulin jelen lehet por formájában, amelynek részecskéi 1 és 5, előnyösen 2 és 3 mikron közötti méretűek. A finom eloszlású részecskéket például a szakterületen jól ismert porítással és szitálással állíthatjuk elő. A részecskéket a finom eloszlású anyag, amely lehet por formájú, előre meghatározott mennyiség inhalációja útján adagoljuk.

A jelen találmány szerinti aeroszol gyógyászati készítményekben használható hordozó- és vagy hígítóanyagokra példaként, a korlátozás szándéka nélkül a vizes és a fiziológiásán elfogadható puffereit sóoldatokat, így a 7,0 és 8,0 közötti pH-jú, foszfáttal puffereit sóoldatokat említjük.

A jelen találmány szerinti gyógyászati készítmények aeroszol spray formájában, például a 4,624,251, 3,703,173, 3,561,444 és 4,635,627 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmak leírásaiban ismertetett porlasztó segítségével adagolhatok. Az aeroszol anyagot a kezelendő beteg inhalálja.

Az aeroszol kibocsátására alkalmas más rendszerek, például a nyomás alatti, dózismérő inhalálószerkezet (MDI) és a száraz port tartalmazó inhalálószerkezet, amelyeket Newman, S. P. az „Aerosols and the Lung” (szerkesztők: Clarké, S. W. és Davia, D., 197-224. oldal, Butterworths, London, England, 1984) című munkában ír le, a jelen találmány megvalósítása során szintén alkalmazhatók.

A fentebb említett típusú aeroszolkibocsátó rendszerek számos kereskedelmi forrásból, többek között a Fisons Corporation (Bedford, MA), Schering Corp. (Ke5

HU 225 054 Β1 nilworth, NJ) és az American Pharmoseal Co. (Valencia, CA) cégektől beszerezhetők.

A jelen találmány szerinti gyógyszerkészítmények különösen alkalmasak azon gyermek- és fiatalkorú betegek kezelésére, akikben az I. típusú cukorbetegség kialakulóban van, vagy akiknél a hiperglikémia fellépésétől számítva egy év még nem telt el, és akikben a betegség másodlagos hatásai, így az érrendszer károsodása, vesekárosodás és diabetikus retinopathia még nem fejlődött ki teljesen. Ezek azok a betegek, akikben a naponta beadott inzulininjekciók traumatikus hatásai általában a legsúlyosabban jelentkeznek.

Mint azt az alábbi példákban is bemutatjuk, az inzulin NŐD egereknek orálisan beadva minden vizsgált dózisban csökkenti azon egerek számát, amelyekben a cukorbetegség kifejlődése folytatódik. Emellett, a legmagasabb (1 mg) dózis alkalmazásakor egyetlen egérben sem folytatódik a diabétesz kialakulása. A 2. példa tanúsága szerint az orális inzulin hatása nem az állatok szérumában levő cukor koncentrációjának csökkenése következtében lép fel, és így nem metabolikus hatás. A 3. példából látható, hogy ha NŐD egereknek hasnyálmirigy-extraktumot adunk, az is csökkenti az olyan állatok számát, amelyekben a cukorbetegség kifejlődik, noha a csökkenés kisebb mértékű, mint orális inzulin adagolása esetében.

Az előzetes vizsgálatok azt mutatták, hogy az 1 mg inzulinnal kezelt NŐD egerekben kevesebb volt a hasnyálmirigyet körülvevő gyulladásos immunrendszeri sejtek száma (inzulitisz), mint a PBS-sel kezelt NŐD egerekben. Ezért úgy tűnik, hogy az orálisan adagolt inzulin a NŐD egerekben az immunrendszer sejtjeinek a hasnyálmirigybe való beszűrődésére gyakorol hatást, és így a β-sejtek működésének megőrzésével megállítja a betegség kifejlődését.

1. példa

Sertésinzulin orális adagolásának hatása a spontán cukorbetegségre NŐD egerekben ATaconic Laboratoriestól (Germantown, MA) négyhetes NŐD (nem kövér cukorbeteg) egereket kaptunk. A kísérlet kezdetén mindegyik, az alábbiakban említett csoportban összesen 30 egér volt. Az állatoknak 4,5 hetes korukban orálisan sertésinzulint adtunk (Novo Laboratories, Danbury, CT). Az állatokat kilenchetes korukig hetente két alkalommal orálisan kezeltük. Az egerek vagy sóoldatot (kontroll), vagy 10 mikrogramm, 100 mikrogramm vagy 1 milligramm sertésinzulint kaptak. A beadáshoz 18-as, gömbvégű szondát (Popper and Sons, Inc., New Hyde Park, NY) használtunk. A 10. hét kezdetétől a 33. hét végéig az állatokat heti egy alkalommal kezeltük. A 12. hét kezdetétől a vizeletet hetenként megvizsgáltuk glükózra Glucosuria (Eli Lilly, Indianapolis, IN) tesztcsík segítségével. Ha a vizsgált állat vizeletében a cukor mennyisége 3+ vagy nagyobb volt, szérummintát vettünk, és a vércukrot Beckman glükózanalizátorral megmértük. Ha a kapott érték 220 vagy annál magasabb volt, az állatokat cukorbetegnek tekintettük és leöltük.

Amint az az 1. ábrán látható, az 1 mg inzulinnal kezelt állatok egyike sem vált cukorbeteggé, míg a kontrollcsoport, a 10 és 100 mikrogramm inzulinnal kezelt csoportok állatai a dózistól függő számban betegedtek meg. Az 1 milligramm inzulinnal kezelt és a kontrollcsoport viszonylatában p<0,008 és a 100 mikrogramm inzulinnal kezelt állatok esetében p<0,09.

Az állatok vérében a normális inzulinszint 120-170 mg/dekaliter vagy mg/dl. Azokban az állatokban, amelyek foszfáttal puffereit sóoldatot kaptak, és amelyekben a cukorbetegség kifejlődött, a vércukor értéke a következő volt: 575, 485, 459, 500, 375, 400, 362, 395, 480 mg/dl. A 10 mikrogramm inzulinnal kezelt és cukorbeteggé vált állatok esetében a következő vércukorszinteket mértük: 330, 420, 315, 459, 520, 487 mg/dl. Azon állatok esetében, amelyek 100 mikrogramm inzulint kaptak, és a cukorbetegség kifejlődött, az alábbi vércukorértékeket határoztuk meg: 290, 600, 450, 500 mg/dl. Az 1 mg inzulinnal kezelt egerek egyikében sem alakult ki a cukorbetegség a vizelet vizsgálata alapján, de bizonyítékképpen a vérben levő cukorszintet is meghatároztuk. Az 1 mg-os csoportból 10 állatot kiválasztva a következő vércukorértékeket kaptuk: 174, 128, 125, 125, 145, 123, 136, 155, 115, 130 mg/dl.

2. példa

A glükózszint alakulása inzulin orális beadása után éheztetett héthetes NŐD egerekben

Annak meghatározására, hogy valamilyen endokrinológiai (azaz a vércukrot közvetlenül csökkentő) hatások lépnek-e fel az inzulin beadását követően, héthetes NŐD egereknek (5 egér/csoport) 1 mg sertésinzulint vagy 1 mg mielinbázisú fehérjét (Pel Freez, Rogers, AR) adtunk kontrollfehérjeként. A vércukor értékét azután a következő 24 órán át mértük. Pozitív kontrollként egy elkülönített csoport állatainak 20 mikrogramm sertésinzulint adtunk szubkután injekció formájában. Minden állatot éheztettünk.

A 2. ábra adatai mutatják, hogy azokban az állatokban, amelyek szubkután inzulint kaptak, a glükózszint azonnal, mintegy 80 mg%-kal csökkent, és ez az érték 4 órán át megmaradt, majd lassan visszaállt a normális értékre. Az orális inzulin vagy orális mielinbázisú fehérje az állatok vérében nem okozott vércukorszint-csökkenést; valójában a vércukorszint inkább emelkedett, ami nagy valószínűséggel a beadott fehérje hatására következett be. A következő 24 óra alatt az állatok vérében a glükózszint folyamatosan csökkent, mivel az állatok nem kaptak táplálékot. Az inzulinnal és a mielinbázisú fehérjével kezelt állatok esetében azonos eredményt kaptunk.

Ezek az adatok azt mutatják, hogy az inzulin orális beadását követően nem léptek fel endokrinológiai (metabolikus) hatások. A közölt adatokat a fehérjék orális adagolása után jelentkező immunológiai tolerancia és immunológiai hatások formájában értékelve az eredmények igen erőteljesen arra utalnak, hogy az orálisan beadott inzulin NŐD egerekben a cukorbetegség immunológiai patogenezisére hat.

HU 225 054 Β1

3. példa

Hetenként, orálisan adagolt hasnyálmirigy-extraktum hatása

Az 1. példában leírthoz hasonló kísérletet végeztünk. A NŐD egereket 14-17-es csoportokba osztottuk, és az állatoknak Lewis-patkányból származó hasnyálmirigy-homogenizátumot adtunk 0,5 mólos foszfáttal puffereit sóoldatban. Amint az a 3. ábrából látható, az extraktummal kezelt állatok esetében, a kontrolihoz képest csökkent a cukorbetegség kifejlődésének mértéke. A hatás azonban nem olyan drámai és teljes, mint az inzulinnal kezelt egereknél. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a hasnyálmirigyszövetnek is van valamennyi hatása, ugyanakkor rávilágítanak a fentebb ismertetett inzulinos kísérletek hatékonyságára.

4. példa

Aeroszol formájában adagolt inzulin hatása a cukorbetegségre NŐD egerekben Az 1. és 2. példában leírtakat követve, 0 és 1 mg közötti mennyiségű inzulint adunk be NŐD egereknek, azonban aeroszol formájában, porlasztó segítségével.

Az aeroszol alakú inzulinkészítmény hatásos az I. típusú cukorbetegség tünetei (például a hiperglikémia) kialakulásának megelőzésében.

5. példa

Kezdeti stádiumban levő cukorbetegség kezelése

NŐD egerekben

Az 1. és 2. példában leírtakat követve, 0 és 1 mg közötti mennyiségű inzulint adunk be aeroszol formájában hiperglikémiában szenvedő NŐD egereknek. A kezelést 12-20 hetes korban kezdjük, amikorra a cukorbetegség még nem alakul ki, de a szérum vércukorszintje a hiperglikémiás koncentrációt az állatok bizonyos százalékánál már eléri.

Az inzulin aeroszol formájában való adagolása a szérum cukorszintjének a közel normálisra való csökkenéséhez és a β-sejtek működőképességének megmaradásához vezet.

6. példa

Készítmény előállítása

Humán inzulint (Eli Lilly and Co., Indianapolis, IN. USA) pH 7,4 foszfátpufferes sóoldatban (PBS) oldunk, és a koncentrációt 1-1000 mg/ml értékre állítjuk be. A hígított inzulinoldatot bevitel céljából porlasztóba (Fisons Co., Bedford, MA, USA) adagoljuk be.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás I. típusú diabétesz vagy annak megfelelő állatbetegség tüneteit mutató vagy ilyen betegség által veszélyeztetett emlősben a béta-sejtbomlás kezelésére vagy megelőzésére alkalmas, endokrinológiai hatást nem mutató orális, enterális vagy inhalálható gyógyszerkészítmény előállítására, azzal jellemezve, hogy a gyógyszerkészítmény esszenciális komponenseként inzulint, autoimmun választ elnyomni képes inzulinfragmenst vagy ilyen inzulinanalógot hatásos mennyiségben gyógyászatilag elfogadható hordozó- és/vagy egyéb segédanyaggal elegyítünk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hatóanyagot szilárd adagolási alakot is magában foglaló orális adagolási alakban szereljük ki.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szilárd adagolási alakként tablettát, kapszulát vagy ostyatokot állítunk elő.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hatóanyagot orális vizes inzulinszuszpenziót vagy inzulinoldatot is magában foglaló adagolási alakban szereljük ki.
5. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az orális adagolási alak előállításához gyógyászatilag elfogadható vivőanyagot vagy hígítót is alkalmazunk.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább részleges béta-sejtfunkcióval bíró - I. típusú diabétesz vagy annak megfelelő állatbetegség egyes tüneteit mutató - emlős kezelésére alkalmas orális, enterális vagy inhalálható gyógyszerkészítményt állítunk elő.
7. Eljárás emlősben I. típusú diabétesz vagy annak megfelelő állatbetegség megelőzésére vagy késleltetésére alkalmas orális, enterális vagy inhalálható gyógyszerkészítmény előállítására, azzal jellemezve, hogy a gyógyszerkészítmény esszenciális komponenseként inzulint, autoimmun választ elnyomni képes inzulinfragmenst vagy ilyen inzulinanalógot profilaktikusan hatásos mennyiségben gyógyászatilag elfogadható hordozó- és/vagy egyéb segédanyaggal elegyítünk.
8. Eljárás I. típusú diabétesszel kapcsolt autoimmun válasz kezelésére alkalmas inhalálható gyógyszerkészítmény aeroszol adagolási alakban való előállítására, azzal jellemezve, hogy a gyógyszerkészítmény esszenciális komponenseként inzulint, autoimmun választ elnyomni képes inzulinfragmenst vagy emlősben a hasnyálmirigy béta-sejtjei folyamatban levő autoimmun bomlásának elnyomására hatásos, de endokrinológiai hatással nem bíró inzulinanalógot gyógyászatilag elfogadható hordozó- és/vagy egyéb segédanyaggal elegyítünk.
9. A 8. igénypont szerinti eljárás I. típusú diabétesz vagy annak megfelelő állatbetegség kezelésére alkalmas gyógyszerkészítmény előállítására, azzal jellemezve, hogy hasnyálmirigy béta-sejtfunkcióval bíró emlős kezelésére alkalmas gyógyszerkészítményt állítunk elő.
10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gyógyszerkészítmény előállításához gyógyászatilag elfogadható vivőanyagot vagy hígítót is alkalmazunk.
11. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ember kezelésére alkalmas gyógyszerkészítményt állítunk elő.