MXPA99001871A - Uso del peptido 1 similar al glucagon (glp-1) oanalogos para abolir los cambios catabolicos despues de cirugia - Google Patents

Abstract

Esta invención proporciona un método para atenuar los cambios catabólicos post-quirúrgicos y las respuestas hormonales al estrés. El GLP-1, un análogo de GLP-1 o un derivado de GLP-1, se administra a una dosis efectiva para normalizar la glucosa sanguínea.

Description

USO DEL PEPTIDO 1 SIMILAR AL GLUCAGON (GLP-1) O ANÁLOGOS PARA ABOLIR LOS CAMBIOS CATABOLICOS DESPUÉS DE LA CIRUGÍA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención. Esta invención se refiere a un método para mejorar la recuperación después de la cirugía al prevenir la reacción catabólica y la resistencia a la insulina provocada por el trauma quirúrgico. 2. Información Antecedente. Aproximadamente 20 a 25,000 tratamientos quirúrgicos por un millón de habitantes son realizados anualmente en el mundo occidental. La cirugía, como cualquier trauma, inicia cambios marcados en el metabolismo [Sha , J.H.F. y colaboradores, Ann . Surg . , 209(1) : 63-72 (1989); Little, R.A. y colaboradores, Prog . Clin . Bi ol . Res . 263A: 463-475 (1987); Frayn, K.N., Clin . Endocrinol . 24: 577-599 (1986); Brandi, L. y colaboradores, Cli n . Sci . 85: 525-35 (1993)]. La síntesis acelerada de la glucosa, el combustible principal de la reparación tisular, es un cambio REF.: 29519 metabólico importante después de la cirugía, y ocurre a expensas de las proteínas corporales y de las reservas de energía [Gu p, F.E. y colaboradores, J. Trauma, 14: 378-88 (1974); Black, R.B. y colaboradores, Ann. Surg. 196: 420-35 (1982)]. Estos cambios han sido atribuidos previamente a las hormonas del estrés gluco-regulador y a otros factores catabólicos, tales como las citocinas, que son liberadas como una respuesta al trauma. Entre más marcado sea el cambio hacia el catabolismo, mayor es la morbilidad, y más lenta es la recuperación del paciente [Thorell, A. y colaboradores, Eur. J. Surg., 159: 593-99 (1993)]; Chernow, b. y colaboradores, Arch. Intern. Med., 147: 1273-8 (1987)]. Los estados catabólicos post-operatorios pueden ser tratados con hormonas anabólicas, particularmente, la Hormona del Crecimiento e IGF-1 [Hammarkvist , F. y colaboradores, Ann. Surg., 216(2) : 184-190 (1991); Ziegler, T. y colaboradores, Annu. Rev. Med., 45: 459-80 (1994); Ziegler T.R. y colaboradores J. Parent. Ent. Nutr. 14(6): 574-81 (1990)]. Algunos estudios muestran un beneficio claro a partir del tratamiento con insulina en los pacientes con trauma catabólico [Hinton, P. y colaboradores, Lance t , 17 (Abril) : 767-69 (1971) ; Shizgal, H. y colaboradores, Am . J. Cl in . Nutr . , 50: 1355-63 (1989); Woolfson, A.M.J. y colaboradores, N. Cl in . Nu tr . , 50: 1355-63 (1989); Woolfson, A.M.J. y colaboradores, N. Engl . J. Med . 300: 14-17 (1979); Brooks, D. y colaboradores, J. Surg . Res . 40: 395-405 (1986); Sakurai, Y. y colaboradores, Ann . Surg . 222: 283-97 (1995)]. Otros estudios adicionales, no obstante, muestran que los beneficios post-operatorios de la insulina son frecuentemente comprometidos con la resistencia a la insulina. En la resistencia a la insulina, las concentraciones normales de la insulina provocan menos que respuestas normales. La resistencia a la insulina puede ser debida a una disminución en el enlace de la insulina a los receptores superficiales de la célula, o a alteraciones en el metabolismo intracelular. El primer tipo, caracterizado como una disminución en la sensibilidad a la insulina, puede ser superado típicamente por la concentración incrementada de la insulina. El segundo tipo, caracterizado como una disminución en la capacidad de respuesta a la insulina, no puede ser superado por cantidades grandes de insulina. La resistencia a la insulina después del trauma puede ser superada por dosis de insulina que son proporcionales al grado de resistencia a la insulina, y de este modo es aparentemente una disminución en la sensibilidad a la insulina [Brandi, L.S. y colaboradores, Cl in . Sci en ce 79: 443-450 (1990); Henderson, A.A. y colaboradores, Clin . Sci . 80: 25-32 (1990)]. La reducción de la sensibilidad a la insulina después de la cirugía abdominal electiva dura al menos cinco días, pero no más de tres semanas, y es más profunda en el primer día después de la operación, y puede tomar hasta tres semanas en normalizarse [Thorell, A. y colaboradores, (1993)]. Las causas de la resistencia a la insulina, transitoria, observada después del trauma, no son bien comprendidas. El cortisol y el glucagón pueden contribuir a la respuesta catabólica al trauma [Alberti, K.G.M.M. y colaboradores, J. Paren t . En t . Nu tr . 4(2): 141-46 (1980); Gelfand, R.A. y colaboradores, J. Cl in . Inves t . 74 (diciembre): 2238-2248 (1984); Marliss, E.B. y colaboradores, J. Clin . Inves t . 49: 2256-70 (1970)]. No obstante, los estudios de la resistencia post-operatoria a la insulina han fallado al mostrar cualquier correlación entre los cambios en estas hormonas catabólicas y los cambios en la sensibilidad a la insulina después de la cirugía [Thorell, A. y colaboradores (1993); Thorell A., Karolinska Hospi tal and Insti tute, 104 01 Estocol o, Suecia (1993); Thorell, A. y colaboradores, Br . J. Surg . 81: 59-63 (1994)]. La disponibilidad incrementada de lípidos después del trauma puede inducir la resistencia a la insulina a través del ciclo de la glucosa-ácido graso [Randle, P.J. y colaboradores, Di ab . Me tab . Rev. 4(7): 623-38 (1988)]. La disponibilidad incrementada de los ácidos grasos libres (FFA) indujo la resistencia a la insulina y cambió la oxidación del sustrato de glucosa a grasa, incluso en presencia de infusiones simultáneas de insulina [Ferrannini, E. y colaboradores, J. Cl in . Inves t . 72: 1737-47 (1983); Bevilacqua, S. y colaboradores, Me tabol i sm 36: 502-6 (1987); Bevilacqua, S. y colaboradores, Di abe t es 39: 383-89 (1990); Bonadonna, R.C. y colaboradores, Am . J. Physi ol . 259: E736-50 (1990); Bonadonna, R.C. y colaboradores, Am . J. Physi ol . 257: E49-56 (1989)].

La cirugía electiva es rutinariamente realizada después de una noche de ayuno para reducir los riesgos de la anestesia. Esta práctica arraigada de ayuno del paciente toda la noche anterior (10 a 16 horas) antes de la cirugía mejora el desarrollo del estado catabólico, y empeora la resistencia a la insulina. Los estudios en ratas que sufren de estrés o tensión, tales como hemorragia y endotoxemia, muestran que el ayuno posterior de menos de 24 horas afecta notablemente la respuesta catabólica al trauma [Alibegovic, A. y colaboradores, Ci rc . Sh ock, 39: 1-6 (1993); Eshali, A. H. y colaboradores Eur . J. Surg . , 157: 85-89 (1991); Ljungqvist, O. y colaboradores, Am . J. Physi ol . , 22: E692-98 (1990)]. Incluso un periodo corto de ayuno antes del inicio de un trauma en ratas disminuye notablemente las reservas de carbohidratos, cambia profundamente el ambiente hormonal, incrementa la respuesta a la tensión, y, lo más importante, incrementa la mortalidad [Alibegovic, A. y colaboradores, Ci rc . Shock, 39: 1-6 (1993)]. La administración de glucosa antes de la cirugía ya sea oralmente [Nygren, J. y colaboradores, Ann . Surg . 222: 728-34 (1995)], o mediante infusión, reduce la resistencia a la insulina después de la cirugía, en comparación a los pacientes en ayuno. Los pacientes quienes recibieron infusiones de glucosa toda la noche (5 mg/ g/minuto) antes de la cirugía abdominal electiva, perdieron un promedio de 32% de sensibilidad a la insulina después de la operación, mientras que los pacientes que entran a la cirugía después de un ayuno rutinario de toda la noche, perdieron un promedio de 55% de su sensibilidad a la insulina [Ljungqvist, O. y colaboradores, J. Am . Col l . Surg . 178: 329-36 (1994)]. Además de los efectos adversos del ayuno en la recuperación a partir de la cirugía, la inmovilización del paciente y la nutrición hipocalórica durante y después de la cirugía también incrementa la resistencia a la insulina después de la cirugía. En sujetos saludables, 24 horas de inmovilización y nutrición hipocalórica han mostrado que inducen un incremento de 20 a 30% en la resistencia periférica a la insulina en voluntarios saludables. De este modo, la resistencia post-operatoria a la insulina reportada previamente después de las infusiones preoperatorias de glucosa [Ljungqvist, O., (1994)] puede ser en parte debida a los efectos aditivos de los restos en el lecho post-operatorio -y de la nutrición hipocalórica. Dada la prevalencia de la cirugía, es importante minimizar los efectos colaterales negativos, tales como la respuesta catabólica y la resistencia a la insulina, con el fin de mejorar el sanado y reducir la mortalidad. La resistencia a la insulina post-operatoria frustra el tratamiento del estado catabólico con la insulina. La práctica médica arraigada del ayuno pre-operatorio exacerba el estado catabólico post-operatorio y la resistencia a la insulina. De este modo, un tratamiento que supere el estado catabólico y la resistencia a la insulina es necesario. Como se describe en la presente, un tratamiento de este tipo que supere el estado catabólico y la resistencia a la insulina es la administración de glucosa e insulina conjuntamente antes, durante y después de la operación. La infusión de insulina, no obstante, crea el potencial para la hipoglucemia, la cual es definida como la glucosa sanguínea menor de 0.3 mM . La hipoglucemia incrementa el riesgo de arritmia ventricular y es una consecuencia peligrosa de la infusión con insulina. Un algoritmo para la infusión de la insulina para diabéticos fue desarrollado para prevenir la hipoglucemia [Hendra, T.J. y colaboradores, Di abe t es Res . Cl in . Pra c t . , 16: 213-220 (1992)]. Sin embargo, 21% de los pacientes desarrollaron hipoglucemia bajo este algoritmo. En otro estudio más del control de la glucosa después del infarto del miocardio, 18% de los pacientes desarrollaron hipoglucemia cuando se les infundió con insulina y glucosa [Malmberg, K.A. y colaboradores, Di abe t es Care, 17: 1007-1014 (1994)]. La infusión con insulina también requiere la verificación periódica frecuente de los niveles de glucosa en sangre, de modo que el inicio de la hipoglucemia puede ser detectado y remediado tan pronto como sea posible. En pacientes quienes reciben infusión con insulina en el estudio citado [Malmberg, 1994], la glucosa sanguínea fue medida al menos cada segunda hora, y la velooidad de infusión se ajustó en consecuencia. De este modo, la seguridad y la eficacia de la terapia de infusión de insulina-glucosa para pacientes con infarto del miocardio, depende del acceso rápido y fácil al dato de la glucosa sanguínea. Tal necesidad intensa para verificar periódicamente la glucosa sanguínea coloca una carga pesada a los profesionales del cuidado de la salud, e incrementa la inconveniencia y el costo del tratamiento. Como resultado, las unidades de cuidado clínico pre-quirúrgico frecuentemente no destinan recursos para verificar periódicamente y optimizar los niveles de glucosa sanguínea antes de la cirugía, tal como puede ser obtenido mediante administración intravenosa de insulina. Considerando los riesgos y las cargas inherentes a la infusión con insulina, se necesita un procedimiento alternativo al control pre/post-quirúrgico de la reacción catabólica al trauma . La hormona incretina, el péptido 1 similar al glucagón, abreviado como GLP-1, es procesada a partir del proglucagón en el intestino y mejora la liberación de insulina inducida por los nutrientes [Krcymann B. y colaboradores, Lance t 2 : 1300-1303 (1987)]. Se sabe que las diversas formas truncadas de GLP-1 estimulan la secreción de insulina (acción insulinotrópica) y la formación de c7AMP [ver, por ejemplo, Mojsov, S., Jnt. J. Pepti de Pro t ein Research , 40: 333-343 (1992)]. Ha sido establecida una relación entre diversos experimentos de laboratorio in vitro y respuestas insulinotrópicas en mamíferos, especialmente en humanos, a la administración exógena de GLP-1, amida de GLP-1(7-36), y el ácido GLP-l(7-37) [ver, por ejemplo, Nauck, M.A. y colaboradores, Di abe t ol ogi a , 36: 741-744 (1993); Gutniak, M. y colaboradores, New Engl and J. of Medi cine, 326(20): 1316-1322 (1992); ?auck, M.A. y colaboradores, J. Clin . In ves t . , 91: 301-307 (1993); y Thorens, B. y colaboradores, Di abe t es , 42: 1219-1225 (1993)]. La amida de GLP-1 (7-36) ejerce un efecto antidiabetogénico pronunciado en diabéticos insulino-dependientes , al estimular la sensibilidad a la insulina y al aumentar la liberación de insulina inducida por glucosa, a concentraciones fisiológicas [Gutniak M. y colaboradores, New Engl and J. Med . 326: 1316-1322 (1992)]. Cuando se administra a diabéticos no insulino dependientes, la amida de GLP-1 (7-36) estimula la liberación de insulina, disminuye la secreción del glucagón, inhibe el vaciado gástrico y mejora la utilización de la glucosa [?auck, 1993; Gutniak, 1992; ?auck, 1993], El uso de las moléculas tipo GLP-1 para la terapia prolongada ha sido obstruido debido a que la vida media en suero de tales péptidos es muy corta. Por ejemplo, GLP-1 (7-37) tiene una vida media en suero de únicamente 3 a 5 minutos. GLP-1 (7-36) tiene una vida media de aproximadamente 50 minutos cuando se administra subcutáneamente. De este modo, estas moléculas de GLP deben ser administradas como una infusión continua para lograr un efecto prolongado [Gutniak M. y colaboradores, Di abe t es Care 17: 1039-1044 (1994)]. En la presente invención, la vida media corta de GLP-1 y la consecuente necesidad para la administración continua no son desventajas, debido a que el paciente está típicamente hospitalizado, antes de la cirugía, y los fluidos son continuamente administrados parenteralmente antes, durante, y después de la cirugía.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención presenta por lo tanto por primera vez, un método para atenuar los cambios catabólicos post-quirúrgicos y la resistencia a la insulina, que comprende, la administración a un paciente en necesidad del mismo, de un compuesto seleccionado del grupo que consiste de GLP-1, análogos de GLP-1, derivados de GLP-1, y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica del cambio porcentual en la velocidad de infusión de glucosa (GIR) en el periodo de retención post-operatoria (pos t op) con relación al periodo de retención pre-operatoria (preop) para seis (6) pacientes control (O) y siete (7) pacientes que reciben una infusión hiperinsulinémica, normoglucémica (>) antes y durante la cirugía electiva.

La Figura 2 es una gráfica que muestra el efecto de la infusión continua de la amida de GLP-1 (7-36) sobre la concentración promedio de glucosa sanguínea (mM) (—B—) en cinco pacientes con diabetes mellitus no insulino-dependientes (NIDDM) durante la noche. La gráfica también describe el efecto de la infusión continua de insulina sobre la concentración promedio de glucosa sanguínea (—O—) en los mismos cinco pacientes NIDDM, pero en una noche diferente.

La Figura 3 es una gráfica que muestra el efecto de la infusión con la amida de GLP-1 (7-36) sobre la concentración promedio de glucosa sanguínea (mM) (—B—) en cinco pacientes con NIDDM cuando se infunde durante el día, por tres horas iniciando al comienzo de cada una de las tres comidas. La gráfica también describe el efecto de la inyección subcutánea de insulina sobre la concentración promedio de glucosa sanguínea (—O—) en los mismos cinco pacientes NIDDM, pero en un día diferente, y con inyección poco antes de cada comida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN ??GLP-l" significa GLP-1 (7-37) . Por costumbre en la técnica, el extremo amino de GLP-1 (7-37) ha sido asignado con el número 7 y el extremo carboxílico con el número 37. La secuencia de aminoácidos de GLP-1 (7-37) es bien conocida en la técnica, pero se presenta en seguida para conveniencia del lector: NH2-His7-Ala-Glu-Gly 1 0 Thr-Phe- Thr-Ser-Asp15-Val-Ser- Ser-Tyr-Leu20- Glu-Gly-Gln-Ala-Ala25-Lys-Glu-Phe- I le-Ala30- Trp-Leu-Val-Lys-Gly35-Arg-Gly37-COOH ( SEQ ID NO . 1 ) Un "análogo de GLP-1" es definido por una molécula que tiene una o más sustituciones, supresiones, inversiones, o adiciones de aminoácidos en comparación con GLP-1. Los análogos de GLP-1 conocidos en la técnica incluyen, por ejemplo, GLP-1 (7-34) y GLP-1 (7-35), GLP-1 (7-36), Gln9-GLP-1 (7-37), D-Gln9-GLP-1 (7-37), Thr16-Lys18-GLP-1 (7-37), y Lys18-GLP-1 (7-37) . Los análogos preferidos de GLP-1 son GLP-1 (7-34) y GLP-1 (7-35), los cuales se describen en la Patente Norteamericana No. 5,118,666, incorporada por referencia en la presente, y también GLP-1 (7-36), las cuales son las formas biológicamente procesadas de GLP-1 que tienen propiedades insulinotrópicas . Otros análogos de GLP-1 se describen en la Patente Norteamericana No. 5,545,618 la cual se incorpora por referencia en la presente. Un "derivado de GLP-1" es definido como una molécula que tiene la secuencia de aminoácido de GLP-1 o de un análogo de GLP-1, pero que además tiene la modificación química de uno o más de sus grupos laterales de aminoácido, átomos de carbono a, el grupo amino terminal, o el grupo ácido carboxílico terminal. Una modificación química incluye, pero no está limitada a, la adición de porciones químicas, la creación de nuevos enlaces, y la remoción de porciones químicas. Las modificaciones en los grupos laterales aminoácido incluyen, sin limitación, la acilación del grupo e-amíno de la lisina, la N-alquilación de la arginina, la histidina, o la lisina, la alquilación de los grupos ácidos carboxílico, glutámico o aspártico, y la desamidación de la glutamina o la asparagina. Las modificaciones del amino terminal incluyen, sin limitación, las modificaciones des-amino, N-alquilo inferior, N-di-alquilo inferior, y N-acilo. Las modificaciones del grupo carboxilo terminal incluyen, sin limitación, las modificaciones tipo amida, amida de alquilo inferior, dialquilamida, y éster de alquilo inferior. El alquilo inferior es alquilo de 1 a 4 átomos de carbono. Además, uno más grupos laterales, o grupos terminales, pueden ser protegidos por grupos conocidos por el químico de experiencia ordinaria en proteínas. El carbono a de un aminoácido puede ser mono- o dimetilado. Un grupo preferido de análogos de GLP-1 y derivados para el uso en la presente invención está compuesto de moléculas de la fórmula: Ra-X-Glu-Gly10- Thr-Phe-Thr-Ser-Asp15-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu20- Y -Gly-Gln-Ala-Ala25-Lys- Z -Phe-Ile-Ala30- Trp-Leu-Val-Lys-Gly35-Arg-R2 (SEQ ID NO. 2) y las sales farmacéuticamente aceptables del mismo, en donde: Ri se selecciona del grupo que consiste de L-histidina, D-histidina, desamino-histidina, 2-amino-histidina, ß-hidroxi-histidina, homohistidina, alfa-fluorometil-histidina, y alfa- etil-histidina; X se selecciona del grupo que consiste de Ala, Gly, Val, Thr, lie, y alfa-metil-Ala; Y se selecciona del grupo que consiste de Glu, Gln, Ala, Thr, Ser, y Gly; Z se selecciona del grupo que consiste de Glu, Gln, Ala, Thr, Ser, y Gly; Z se selecciona del grupo que consiste de Glu, Gln, Ala, Thr, Ser, y Gly; y R2 se selecciona del grupo que consiste de NH2, y Gly-OH; con la condición de que el compuesto tenga un punto isoeléctrico en el intervalo de aproximadamente 6.0 hasta aproximadamente 9.0, y con la condición además de que cuando Ri sea His, X sea Ala, Y sea Glu, y Z sea Glu, R2 debe ser NH2. Los numerosos análogos y derivados de GLP-1 que tienen un punto isoeléctrico en este intervalo han sido descritos e incluyen, por ej emplo : GLP-1 (7-36)NH2 Gly8-GLP-1 (7-36)NH2 Gln9-GLP-1 (7-37) D-Gln9-GLP-1 (7-37) acetil-Lys9-GLP-l (7-37) Thr9-GLP-1 (7-37) D-Thr9-GLP-1 (7-37) Asn9GLP-l (7-37) D-Asn9-GLP-1 (7-37) Ser22-Arg23-Arg24-Gln26-GLP-1 (7-37) Thr16-Lys18-GLP-1 (7-37) Lys18-GLP-1 (7-37) Arg23-GLP-1 (7-37) Arg24-GLP-1 (7-37) , y similares [ver, por ejemplo, W091/11457].

Otro grupo preferido de compuestos activos para el uso en la presente invención se describe en la Patente Internacional WO 91/11457, y consiste esencialmente de GLP-1 (7-34), GLP-1 (7-35), GLP-1 (7-36), o GLP-1 (7-37), o la forma de amida de los mismos, y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, que tienen al menos una modificación seleccionada del grupo que consiste de: a) sustitución de glicina, serina, cisteína, treonina, asparagina, glutamina, tirosina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, fenilalanina, arginina, o D-lisina para la lisina en la posición 26 y/o la posición 34; o la sustitución de glicina, serina, cisteína, treonina, asparagina, glutamina, tirosina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, fenilalanina, lisina, o D-arginina por la arginina en la posición 36; b) sustitución de un aminoácido resistente a la oxidación para el triptofano en la posición 31; c) sustitución de al menos uno de: tirosina por valina en la posición 16; lisina por serina en la posición 18; ácido aspártico por ácido glutámico en la posición 21; serina por glicina en la posición 22; arginina por glutamina en la posición 23; arginina por alanina en la- posición 24; y glutamina por lisina en la posición 26; y d) sustitución de al menos uno de: glicina, serina o cisteína por alanina en la posición 8; ácido aspártico, glicina, serina, cisteína, treonina, asparagina, glutamina, tirosina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, o fenilalanina por ácido glutámico en la posición 9; serina, cisteína, treonina, asparagina, glutamina, tirosina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, o fenilalanina por glicina en la posición 10; y ácido glutámico por ácido aspártico en la posición 15; y e) sustitución de glicina, serina, cisteína, treonina, asparagina, glutamina, tirosina, alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, o fenilalanina, o la forma D- o N-acilada o alquilatada de la histidina, por histidina en la posición 7; en donde, en las sustituciones es (a) , (b) , (d) y (e) , los aminoácidos sustituidos pueden estar opcionalmente en la forma D y los aminoácidos sustituidos en la posición 7 pueden estar opcionalmente en la forma N-acilada o N-alquilatada .

Debido a que la enzima, dipeptidil-peptidasa IV (DPP IV) , puede ser responsable de la inactivación rápida in vi vo, observada de la GLP-1 administrada [ver, por ejemplo, Mentlein, R. y colaboradores, Eur . J. Bi ochem . , 214: 829-835 (1993)], la administración de análogos de GLP-1 y derivados que están protegidos de la actividad de DPP IV, es preferida, y es más preferida la administración de Gly8-GLP-1 (7-36)NH2, Val8-GLP-1 (7-37)01*., a-metil-Ala8-GLP-l (7-36)NH2, y Gly8-Gln21-GLP-1 (7-37) OH, o las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos. El uso en la presente invención de una molécula reclamada en la Patente Norteamericana No. 5,188,666, la cual es incorporada expresamente por referencia en la presente, es preferido. Tal molécula se selecciona del grupo que consiste de un péptido que tiene la secuencia de aminoácidos: NH2-His7-Ala-Glu-Gly10- Thr-Phe-Thr-Ser-Asp15-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu20- Glu-Gly-Gln-Al a-Ala25-Lys-Glu-Phe- IIe-Ala30- Trp-Leu-Val-X (SEQ ID NO. 3) en donde X se selecciona del grupo que consiste de Lys y Lys-Gly; y un derivado de dicho péptido, en donde dicho péptido se selecciona del grupo que consiste de: una sal por adición de ácido farmacéuticamente aceptable de dicho péptido; una sal de carboxilato farmacéuticamente aceptable de dicho péptido; un éster de alquilo inferior farmacéuticamente aceptable de dicho péptido; y una amida farmacéuticamente aceptable de dicho péptido, seleccionada del grupo que consiste de amida, amida de alquilo inferior, y amida de dialquilo inferior. Otro grupo preferido de moléculas para el uso en la presente invención consiste de compuestos, reclamados en la Patente Norteamericana No. 5,512,549, la cual se incorpora expresamente por referencia en la presente, de la fórmula general : R^Ala-Glu-gly10- Thr-Phe-Thr-Ser-Asp15-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu20- Glu- gly-Gln-Al a-Al a25-Xaa-Glu-Phe- I I e-Al a30- Trp-Leu-Val -Lys -Gl y35-Arg-R3 R2 ( SEQ ID NO . 4 ) y se pueden utilizar en la presente invención las sales farmacéuticamente aceptables del mismo, en donde R1 se selecciona del grupo que consiste de 4-imidazopropionilo, 4-imidazoacetilo, o 4-imidazo-a, a-dimetil-acetilo; R2 se selecciona del grupo que consiste de acilo no ramificado de 6 a 10 átomos de carbono, o está ausente; R3 se selecciona del grupo que consiste de Gly-OH o NH2; y Xaa es Lys o Arg. Los compuestos más preferidos de la SEQ ID NO. 4 para el uso en la presente invención son aquellos en los cuales Xaa es Arg y R2 es acilo no ramificado de 6 a 10 átomos de carbono. Los compuestos altamente preferidos de la SEQ ID NO. 4 para el uso en la presente invención son aquellos en los cuales Xaa es Arg, R2 es acilo no ramificado de 6 a 10 átomos de carbono, y R3 es Gly-OH. Los compuestos más altamente preferidos de la SEQ ID NO. 4 para el uso en la presente invención, son aquellos en los cuales Xaa es Arg, R2 es acilo no ramificado de 6 a 10 átomos de carbono, R3 es Gly-OH, y R1 es 4-imidazopropionilo . El compuesto más preferido de la SEQ ID NO. 4 para el uso en la presente invención es aquel en el cual Xaa es Arg, R2 es acilo no ramificado de 8 átomos de carbono, R3 es Gly-OH, y R1 es 4-imidazopropionilo . El uso en la presente invención de una molécula reclamada en la Patente Norteamericana No. 5,120,712, la cual se incorpora expresamente por referencia en la presente, es altamente preferido. Tal molécula se selecciona del grupo que consiste de un péptido que tiene la secuencia de aminoácidos : NH2-His7-Ala-Glu-Gly10- Thr-Phe-Thr-Ser-Asp15-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu20- Glu-Gly-Gln-Ala-Ala25-Lys-Glu-Phe- IIe-Ala30- Trp-Leu-Val-Lys-Gly35-Arg-Gly37-COOH (SEQ ID NO. 1) y un derivado de dicho péptido, en donde dicho péptido se selecciona del grupo que consiste de: una sal por adición de ácido farmacéuticamente aceptable del péptido; una sal de carboxilato farmacéuticamente aceptable del péptido; un éster de alquilo inferior farmacéuticamente aceptable del péptido; y una amida farmacéuticamente aceptable del péptido, seleccionada del grupo que consiste de amida, amida de alquilo inferior, y amida de dialquilo inferior.

El uso de la amida de GLP-1 (7-36), o una sal farmacéuticamente aceptable de la misma, en la presente invención es más altamente preferido. La secuencia de aminoácidos de la amida de GLP-1 (7-36) : NH2-His7-Ala-Glu-Gly10- Thr-Phe-Thr-Ser-Asp15-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu20- Glu-Gly-Gln-Ala-Ala25-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala30- Trp-Leu-Val-Lys-Gly35-Arg-NH2 (SEQ ID NO. 5) Son bien conocidos los métodos para la preparación del compuesto activo utilizado en la presente invención, a saber, GLP-1, un análogo de GLP-1, o un derivado de GLP-1 utilizado en la presente invención, y se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,118,66, 5,120,712, y 5,523,549, las cuales se incorporan por referencia en la presente. La porción de aminoácido del compuesto activo utilizado en la presente invención, o un precursor para éste, se elabora ya sea mediante 1) la química sintética en fase sólida; 2) la purificación de moléculas de GLP a partir de fuentes naturales; o 3) la tecnología de ADN recombinante. La síntesis química en fase sólida de los polipéptidos es bien conocida en la técnica y puede ser encontrada en los textos generales en el área tales como Dugas, H. y Penney, C, Bi oorgani c Chemi s try, Springer-Verlag, Nueva York (1981), pp . 54-92, Merrifield, J.M., Chem . Soc . , 85: 2149 (1962), y Ste art y Young, Sol i d Pha se Pep ti de Syn thesi s, Freeman, San Francisco (1969) pp . 24-66. Por ejemplo, la porción de aminoácido puede ser sintetizada mediante la metodología en fase sólida utilizando un sintetizador peptídico 430A (PE-Applied Biosystems, Inc., 850 Lincoln Center Drive, Foster City, CA 94404) y los ciclos de síntesis suministrados por PE-Applied Biosystems. Los BOC-aminoácidos y otros reactivos son comercialmente disponibles de PE-Applied Biosystems y otras casas de suministros químicos. La química de Boc secuencial utilizando los protocolos de doble par son aplicados a las resinas de p-metil-bencihidril-amina iniciales para la producción de las carboxamidas C-terminales . Para la producción de los ácidos C-terminales, se utiliza la resina PAM correspondiente. Asn, Gln, y Arg se acoplan utilizando los esteres de hidroxibenzotriazol preformados. Se- pueden utilizar los siguientes grupos protectores de la cadena lateral: Arg, Tosilo Asp, ciciohexilo Glu, ciciohexilo Ser, Bencilo Thr, Bencilo Tyr, 4-bromocarbobenzoxi La desprotección de Boc se puede lograr con ácido trifluoroacético en cloruro de metileno. Después de la terminación de la síntesis, los péptidos se pueden desproteger y romper a partir de la resina con fluoruro de hidrógeno anhidro (HF) que contiene 10% de meta-cresol. La escisión del o de los grupos protectores de la cadena lateral y del péptido a partir de la resina se lleva a cabo a -5°C a 5°C, preferentemente sobre hielo por 60 minuto. Después de la eliminación del ácido fluorhídrico, el péptido/resina se lava con éter, y el péptido se extrae con ácido acético glacial y se liofiliza . Se pueden utilizar técnicas bien conocidas por el experto en la técnica en tecnología de ADN recombinante, para preparar el compuesto activo utilizado en la presente invención. De hecho, los métodos de ADN recombinante pueden ser preferidos debido al más alto rendimiento. Los pasos básicos en la producción recombinante son: a) aislamiento de una secuencia de ADN natural que codifica para una molécula de GLP-1, o la construcción de una secuencia de codificación de ADN semisintético o sintético para una molécula de GLP-1, b) la colocación de la secuencia de codificación dentro de un vector de expresión, de una manera adecuada para expresar las proteínas ya sea solas o como una fusión de proteínas, c) la transformación de una célula huésped eucariótica o procariótica apropiada, con el vector de expresión, d) el cultivo de la célula huésped transformada bajo condiciones que permitirán la expresión de una molécula de GLP-1, y e) la recuperación de la purificación de la molécula de GLP-1 recombinantemente producida. Como se estableció previamente, las secuencias de codificación pueden ser completamente sintéticas o el resultado de modificaciones al ADN que codifica para el glucagón activo, más grande. Una secuencia de ADN que codifica -para el preproglucagón se presenta en Lund y colaboradores, Proc . Na ti . Aca d. Sci . U. S . A 7_9: 345-349 (1982) y se puede utilizar como el material inicial en la producción semisintética de los compuestos de la presente invención, mediante la alteración de la secuencia nativa para lograr los resultados deseados . Los genes sintéticos, la transcripción in vi tro o in vi vo y la traducción de éstos, da como resultado la producción de una molécula de GLP-1, y se puede construir mediante técnicas bien conocidas en la materia. Debido a la degeneración natural del código genético, el experto en la técnica reconocerá que puede ser construido un número ajustable pero definido de secuencias de ADN, todas las cuales codifican para las moléculas de GLP-1. La metodología de la construcción del gen sintético es bien conocido en la técnica. Ver Brown y colaboradores (1979) Me thods in Enzymol ogy, Academic Press, N.Y., 68: 109-151. La secuencia de ADN es diseñada a partir de la secuencia de aminoácidos deseada utilizando el código genético, el cual es fácilmente averiguado por el biólogo de experiencia ordinaria en la técnica. Una vez diseñada, la secuencia misma puede ser - generada utilizando un aparato sintetizador de ADN tal como los sintetizadores de ADN Modelos 380A o 380B (PE-Applied Biosystems, Inc., 850 Lincoln Center Drive, Foster City, CA 94404) . Para expresar la porción de aminoácido de un compuesto utilizado en la presente invención, se inserta la secuencia de ADN sintética, manipulada mediante ingeniería genética, en cualquiera de los muchos vectores de expresión de ADN recombinante, apropiados, a través del uso de endonucleasas de restricción apropiadas. Ver en general Maniatis y colaboradores (1989) Mol ecul ar Cl oning; A Labora t ory Man ual , Cold Springs Harbor Laboratory Press, N.Y., Vol. 1-3. Los sitios de escisión de la endonucleasa de restricción son manipulados mediante ingeniería genética ya sea en el extremo del ADN que codifica para la molécula de GLP-1 para facilitar el aislamiento de, y la integración dentro de vectores de amplificación y expresión bien conocidos en la técnica. Las endonucleasas particulares empleadas serán dictadas por el patrón de escisión de la endonucleasa de restricción del vector de expresión progenitor, empleado. Los sitios de restricción son elegidos para orientar adecuadamente la secuencia de codificación con las secuencias control, con lo cual se logra la lectura en estructura, apropiada y la expresión de la proteína de interés. La secuencia de codificación debe ser colocada para estar en la estructura de lectura apropiada con el sitio de enlace al promotor y el ribosoma, del vector de expresión, los cuales son ambos funcionales en la célula huésped en la cual va a ser expresada la proteína. Para lograr la transcripción eficiente del gen sintético, éste debe estar operablemente asociado con una región promotora-operadora . Por lo tanto, la región promotora-operadora del gen sintético es colocada en la misma orientación secuencial con respecto al codón de inicio ATG del gen sintético. Son bien conocidos en la técnica una variedad de vectores de expresión útiles para la transformación de células procarióticas y eucarióticas. Ver The Promeg Bi ol ogi cal Research Products Ca tal ogue (1992) (Promega Corp., 2800 Woods Hollow Road, Madison, Wl, 53711-5399); y The Stra tagene Cl oning Sys t ems Ca tal ogue (1992) (Stratagene Corp., 11011 North Torrey Pines Road, La Jolla, CA, 92037) . También, la Patente Norteamericana No. 4,710,473 describe los- vectores de transformación de plásmido de ADN circular, útiles para la expresión de genes exógenos en E . col i a altos niveles. Estos plásmidos son útiles como vectores de transformación en procedimientos de ADN recombinante y a) confieren al plásmido la capacidad para la replicación autónoma en una célula huésped; b) controlan la replicación autónoma del plásmido en relación a la temperatura a la cual se mantienen los cultivos de la célula huésped; c) estabilizan el mantenimiento del plásmido en las poblaciones de la célula huésped; d) dirigen la síntesis de un producto proteico, indicador del mantenimiento del plásmido en una población de células huésped; e) proporcionan los sitios de reconocimiento de endonucleasa de restricción, en serie, únicos para el plásmido; y f) terminan la transcripción del ARNm. Estos plásmidos de ADN circular son útiles como vectores en los procedimientos de ADN recombinante para el aseguramiento de los altos niveles de expresión de los genes exógenos.

Habiendo construido un vector de expresión para la porción aminoácido de un compuesto utilizado en la presente invención, el siguiente paso es colocar el vector dentro de una célula apropiada y con esto construir una célula huésped recombinante, útil para la expresión del polipéptido. Las técnicas para la transformación de células con vectores de ADN recombinante son bien conocidas en la materia, y pueden ser encontradas en referencias generales tales como Maniatis y colaboradores s upra . Las células huésped pueden ser construidas ya sea a partir de células eucarióticas o procarióticas. Las células huésped procarióticas producen en general la proteína a más altas proporciones, y son más fáciles de cultivar. Las proteínas expresadas en sistemas de expresión bacterianos de alto nivel se agregan característicamente en granulos o cuerpos de inclusión, los cuales contienen altos niveles de la proteína sobreexpresada. Tales agregados proteicos deben ser típicamente recuperados, solubilizados, desnaturalizados y replegados utilizando técnicas bien conocidas en la materia. Ver Kreuger y colaboradores (1990) en Pro t ein Fol ding, Gierasch y King, eds., páginas 136-142, American Association for the Advancement of Science Publication No. 89- 18S, Washington, D.C.; y Patente Norteamericana No. 4, 923, 967. Las alteraciones a una secuencia de aminoácidos de análogo de GLP-1 o de precursor de GLP-1, para producir un análogo de GLP-1 deseado o derivado de GLP-1, son realizadas mediante métodos bien conocidos: la modificación química, la modificación enzimática, o una combinación de modificación química y enzimática de precursores de GLP-1. Las técnicas de los métodos clásicos en fase en solución y los métodos semisintéticos , pueden también ser útiles para la preparación de las moléculas de GLP-1 utilizadas en la presente invención. Los métodos para la preparación de las moléculas de GLP-1 de la presente invención son bien conocidas para el químico de experiencia ordinaria en péptidos. La adición de un grupo acilo al grupo epsilon-amino de Lys34 se puede lograr utilizando cualquiera de una variedad de métodos conocidos en la técnica. Ver Bi oconj uga t e Chem . "Chemical Modifications of Proteins: History and Applications" páginas 1, 2-12 (1990) y Hashimoto y colaboradores, Pharma ceu ti cal Res . 6(2) : 171-176 (1989) . Por ejemplo, un éster de N-hidroxi-succinimida del ácido octanoico se puede agregar a la lisil-epsilon-amina utilizando 50% de acetonitrilo en amortiguador de borato. El péptido se puede acilar ya sea antes o después de que se agregue el grupo imidazol. Además, si el péptido se prepara recombinantemente, es posible la acilación antes del rompimiento enzimático.

También, la lisina en el derivado GLP-1 puede ser acilada como se muestra en el documento W096-29342, el cual se incorpora por referencia en la presente. Se ha descrito en la técnica la existencia y la preparación de una pluralidad de análogos y derivados protegidos, desprotegidos, y parcialmente protegidos, naturales y no naturales, funcionales, de la amida de GLP-1 (7-36) y moléculas de GLP-1 (7-37) [ver por ejemplo, Patentes Norteamericanas Nos. 5,120,712 y 5,118,666, las cuales se incorporan por referencia en la presente, y Orskov, C. y colaboradores, J. Bi ol . Chem . , 264(22) : 12826-12829 (1989) y W091/11457 (Buckley, D.I. y colaboradores, publicado el 8 de Agosto de 1991)].

Opcionalmente, los residuos de aminoácido amino- y carboxilo-terminales de los derivados de GLP-1 pueden ser protegidos o, en forma opcional, únicamente se protege uno de los extremos. Las reacciones para la formación y eliminación de tales grupos protectores se describe en los trabajos estándares incluyendo, por ejemplo, "Protective Groups in Organic Chemistry", Plenum Press, Londres y Nueva York (973); Green, T.H., "Protective Groups in Organic Synthesis", Wiley, Nueva York (1981); y "The Peptides", Vol. I, Schroder y Lübke, Academic Press Londres y Nueva York (1965) . Los grupos protectores de amino representativos incluyen, por ejemplo, formilo, acetilo, isopropilo, butoxicarbonilo, fluorenilmetoxicarbonilo, carbobenciloxi, y similares. Los grupos protectores de carboxilo representativos incluyen, por ejemplo, éster de bencilo, éster de metilo, éster de etilo, éster de t-butilo, éster de p-nitrofenilo, y similares. Los derivados de GLP-1 de éster de alquilo inferior, carboxilo-terminales, en la presente invención, se preparan mediante la reacción del alcanol de 1 a 4 átomos de carbono deseado con el polipéptido deseado en presencia de un ácido catalítico tal como un ácido clorhídrico. Las condiciones apropiadas para tal formación- de éster de alquilo incluyen una temperatura de reacción de aproximadamente 50°C y un tiempo de reacción de aproximadamente 1 hora hasta aproximadamente 3 horas. De manera similar, se pueden formar los derivados de éster de alquilo de los residuos de Asp y/o Glu. La preparación de un derivado de carboxamida de un compuesto utilizado en la presente invención se forma, por ejemplo, como se describe en Stewart, J. M. y colaboradores, Sol i d Pha se Pepti de Syn thesi s, Pierce Chemical Company Press, 1984. Una forma de sal farmacéuticamente aceptable de GLP-1, de un análogo de GLP-1, o de un derivado de GLP-1 se puede utilizar en la presente invención. Los ácidos comúnmente empleados para formar las sales por adición de ácido son ácidos inorgánicos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido yodhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, y similares, y los ácidos orgánicos tales como ácido p-toluensulfónico, ácido metansulfónico, ácido oxálico, ácido p-bromofenil-sulfónico, ácido carbónico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido acético, y similares. Los ejemplos de tales sales - incluyen sulfato, pirosulfato, bisulfato, sulfito, bisulfito, fosfato, fosfato monoácido, fosfato diácido, metafosfato, pirofosfato, cloruro, bromuro, yoduro, acetato, propionato, decanoato, caprilato, acrilato, formiato, isobutirato, caproato, heptanoato, propiolato, oxalato, malonato, succinato, suberato, sebacato, fumarato, maleato, butin-1 , 4-dioato, hexin-1 , 6-dioato, benzoato, clorobenzoato, metilbenzoato, dinitrobenzoato, hidroxibenzoato, etoxibenzoato, ftalato, sulfonato, xilensulfonato, fenilacetato, fenilpropionato, fenilbutirato , citrato, lactato, gamma-hidroxibutirato, glicolato, tartrato, metansulfonato, propansulfonato, naftalen-1-sulfonato, naftalen-2-sulfonato , mandelato, y similares. Las sales por adición de ácido preferidas son aquellas formadas con ácidos minerales tales como ácido clorhídrico y ácido bromhídrico, y, especialmente, ácido clorhídrico. Las sales por adición de base incluyen aquellas derivadas de bases inorgánicas, tales como los hidróxidos de metal alcalino o alcalinotérreo o de amonio, carbonatos, bicarbonatos, y similares.

Tales bases útiles en la preparación de sales de esta invención, incluyen de este modo hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de amonio, carbonato de potasio, y similares. Las formas de sal son particularmente preferidas. Un GLP-1, análogo de GLP-1, o derivado de GLP-1 utilizado en la presente invención puede ser formulado con uno o más excipientes antes del uso en la presente invención. Por ejemplo, el compuesto activo utilizado en la presente invención puede ser formado en complejo con un catión de metal divalente mediante métodos bien conocidos. Tales cationes metálicos incluyen, por ejemplo, Zn+p Mn+P Fe++, Co++, Cd+p Ni++, y similares. Opcionalmente, el compuesto activo utilizado en la presente invención puede ser combinado con un amortiguador farmacéuticamente aceptable, y el pH se ajusta para proporcionar la estabilidad aceptable, y un pH aceptable para la administración parenteral. Opcionalmente, se pueden agregar uno o más agentes antimicrobianos farmacéuticamente aceptables. El meta-cresol y el fenol son agentes antimicrobianos preferidos, farmacéuticamente aceptables. Se pueden agregar una o más sales farmacéuticamente aceptables para ajustar la fuerza iónica o la tonicidad. Se pueden agregar uno o más excipientes para ajustar adicionalmente la isotonicidad de la formulación. La glicerina es un ejemplo de un excipiente ajustador de la isotonicidad. La administración puede ser vía cualquier ruta conocida, que sea efectiva por el médico de experiencia ordinaria. Se prefiere la administración parenteral. La administración parenteral se entiende comúnmente en la literatura médica como la inyección de una forma de dosis dentro del cuerpo mediante una jeringa estéril o algún otro dispositivo mecánico tal como una bomba de infusión. Las rutas parenterales incluyen las rutas intravenosa, intramuscular, subcutánea, intraperitoneal, intraespinal, intratecal, intracerebro entricular, intraarterial, subaraquinoide, y epidural. Las rutas de administración intravenosa, intramuscular, y subcutánea de los compuestos utilizados en la presente invención, son más preferidas. Son aún más altamente preferidas las rutas de administración intravenosa y subcutánea de los compuestos utilizados en la presente invención.

Para la administración parenteral, un compuesto activo utilizado en la presente invención se combina preferentemente con agua destilada a un pH apropiado . Los métodos farmacéuticos adicionales pueden ser empleados para controlar la duración de acción. Se pueden lograr preparaciones de liberación controlada mediante el uso de polímeros para formar complejos o absorber el compuesto activo utilizado en la presente invención. La duración prolongada puede ser obtenida mediante la selección de macromoléculas apropiadas, por ejemplo, poliésteres, poliaminoácidos, polivinilpirrolidona, acetato de etilenvinilo, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, o sulfato de protamina, y mediante la selección de la concentración de macromoléculas, así como los métodos de incorporación, con el fin de prolongar la liberación. Otro método posible para extender la duración de acción mediante preparaciones de liberación controlada, es incorporar un compuesto activo utilizado en la presente invención en partículas de un material polimérico tales como poliésteres, poliaminoácidos, hidrogeles, poli (ácido láctico) o copolímeros de vinilacetato de etileno. Alternativamente, en vez de incorporar un compuesto dentro de estas partículas poliméricas, es posible atrapar un compuesto utilizado en la presente invención en microcápsulas preparadas, por ejemplo, mediante técnicas de coacervación o mediante polimerización interfacial, por ejemplo, microcápsulas de hidroximetilcelulosa, o gelatina, respectivamente, o en sistemas de distribución coloidal de fármacos, por ejemplo, liposomas, microesferas de albúmina, microemulsiones, nanopartículas, y nanocápsulas, o en macroemulsiones . Tales enseñanzas se describen en Remingt on ' s Pharma ceu ti cal Sci ences (1980) . De acuerdo a las enseñanzas de esta invención, un paciente está en necesidad de los compuestos utilizados en la presente invención por aproximadamente 1 a 16 horas antes de que se realice la cirugía a dicho paciente, durante la cirugía al paciente, y después de la cirugía al paciente, por un periodo de no más de aproximadamente 5 días. Como se mencionó anteriormente, la longitud de tiempo antes de la cirugía para comenzar a administrar los compuestos utilizados en la presente invención es de aproximadamente dieciséis horas hasta aproximadamente una hora antes de que comience la cirugía. La longitud de tiempo antes de la cirugía cuando los compuestos utilizados en la presente invención deben ser administrados con el fin de reducir los efectos catabólicos y la resistencia a la insulina, dependerá de factores cuyos efectos son conocidos por el médico de experiencia ordinaria, e incluyen, de manera más importante, ya sea que el paciente esté en ayunas o se le haya suministrado una infusión o bebida de glucosa, o alguna otra forma de sustancia durante el periodo preparatorio antes de la cirugía, y también, sin limitación, el sexo del paciente, el peso y la edad del mismo, la severidad de cualquier incapacidad para regular la glucosa sanguínea, las causas subyacentes de cualquier incapacidad para regular la glucosa sanguínea, la severidad esperada del trauma provocado por la cirugía, la ruta de administración y la biodisponibilidad, la persistencia en el cuerpo, la formulación, y la potencia del compuesto administrado. Un intervalo de tiempo preferido durante el cual se comienza la administración de los compuestos utilizados en la presente invención, es de aproximadamente una hora hasta aproximadamente diez horas antes de que comience la cirugía. El intervalo más preferido para- comenzar la administración es entre dos horas y ocho horas antes de que comience la cirugía. Como se explicó anteriormente en la presente, la resistencia a la insulina después de un tipo particular de cirugía, cirugía abdominal electiva, es más profunda en el primer día después de la operación, dura al menos cinco días, y puede tomar hasta tres semanas para normalizarse [Thorell, A. y colaboradores (1993)]. De este modo, el paciente post-operatorio puede estar en necesidad de administración de los compuestos utilizados en la presente invención por un periodo de tiempo después del trauma de la cirugía, que dependerá de factores que el médico de experiencia ordinaria comprenderá y determinará. Entre estos factores están si el paciente es sometido a ayuno o se le suministra una infusión o bebida con glucosa, o alguna otra forma de sustento después de la cirugía, y también, sin limitación, el sexo del paciente, el peso y la edad del mismo, la severidad de cualquier incapacidad para regular la glucosa sanguínea, las causas subyacentes de cualquier incapacidad para regular la glucosa sanguínea, la severidad efectiva del trauma provocado por la cirugía, la ruta de administración- y la biodisponibilidad, la persistencia en el cuerpo, la formulación, y la potencia del compuesto administrado. La duración preferida de la administración de los compuestos utilizados en la presente invención es no mayor de cinco días después de la cirugía. El término "cambios catabólicos post-quirúrgicos" es bien conocido para el cirujano de experiencia ordinaria [Shaw, J.H.F. y colaboradores, Ann . Surg . (1989); Little, R.A. y colaboradores (1987); Frayn, K.N. (1986); Brandi, L. y colaboradores, (1993)], y se define en la presente como un estado de metabolismo provocado por el trauma de la cirugía que puede estar caracterizado por uno o más de los siguientes fenómenos: balance negativo de nitrógeno, con pérdida de nitrógeno corporal [Wernerman, J. y colaboradores, J. Paren t . En t er . Nu tr . 10: 578-82 (196); Tashiro, T. y colaboradores, J. Paren t .

En t er . Nu tr . 9: 452-5 (1985)], utilización periférica de grasa de preferencia a la glucosa con reducción del cociente respiratorio [Frayn, K.N. y colaboradores, Arch . Emerg . Med . 4: 91-9 (1987); Stjernstrom, H. y colaboradores, Cl in . Physi ol . 1: 59-72 (1981)], y producción endógena de glucosa a expensas de las proteínas corporales y los almacenes de energía, a pesar de la hiperglicemia [Gump, F.E. y colaboradores, (1987); Frayn, K.N. Br . Med . Bul l . 41(3): 232-9 (1985)]. El término "resistencia a la insulina" es también bien conocido para los médicos de experiencia ordinaria, y definido en la presente como una condición fisiológica en donde las concentraciones normales de insulina provocan respuestas menos que normales. La resistencia a la insulina puede ser debida a una disminución en el enlace de la insulina a los receptores de la superficie celular, y a alteraciones en el metabolismo intracelular. El primer tipo, caracterizado como una disminución en la sensibilidad a la insulina, puede ser superado típicamente por la concentración incrementada de insulina. El segundo tipo, caracterizado como una disminución en la capacidad de respuesta a la insulina, no puede ser superado por cantidades grandes de insulina. La resistencia a la insulina después del trauma es superada por dosis de insulina que son proporcionales al grado de resistencia a la insulina, y de este modo es aparentemente provocada por una disminución en la sensibilidad a la insulina [Brandi, L.S. y colaboradores, Clin . Sci ence 79: 443-450 (1990); Henderson, A. A. y colaboradores Cl in . Sci . 80: 25-32 (1990)]. La reducción en la sensibilidad a la insulina después de la cirugía abdominal electiva dura al menos cinco días, pero no más de tres semanas, y es más profunda en el primer día después de la operación, y puede tomar hasta tres semanas en normalizarse [Thorell, A. y colaboradores, (1993)]. Las causas de la resistencia a la insulina transitoria, observada, después del trauma, no son bien comprendidas. La* dosis de GLP-1, el análogo de GLP-1 o el derivado de GLP-1, efectiva para normalizar el nivel de glucosa sanguínea de un paciente, dependerá de un número de factores, entre los cuales se incluyen, sin limitación, el sexo, el peso y la edad del paciente, la severidad de la incapacidad para regular la glucosa sanguínea, las causas subyacentes a la incapacidad para regular la glucosa sanguínea, ya sea que una fuente de glucosa o de otro carbohidrato se administre simultáneamente, la ruta de administración y la biodisponibilidad, la persistencia en el cuerpo, la formulación, y la potencia. Donde la administración es continua, una proporción de dosis estable está entre 0.25 y 5 pmol/kg de peso corporal/minuto, preferentemente de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 1.2 pmol/kg/minuto . Donde la administración es intermitente, la dosis por administración debe tomar en cuenta el intervalo entre dosis, la biodisponibilidad de GLP-1, el análogo de GLP-1, o el derivado de GLP-1, y el nivel necesario para afectar la glucosa normal en sangre. Está dentro de la experiencia del médico experto en la técnica el titular la dosis y la velocidad o proporción de administración de GLP-1, el análogo de GLP-1, o el derivado de GLP-1 para lograr el resultado clínico deseado. La presente invención será más fácilmente comprendida por referencia a los ejemplos específicos, los cuales se proporcionan para ilustrar, no limitar, la presente invención.

Ejemplo 1 Trece pacientes, programados para la cirugía ortopédica electiva (hipartroplastia) , participaron en el estudio. Ninguno de los pacientes tuvo alguna historia o signos de e'nfermedad metabólica, afección hepática, o diabetes mellitus. Los niveles de glucosa sanguínea en ayuno, CRP y las pruebas hepáticas (bilirrubina, fosfatasa alcalina, AST y ALT) fueron normales en los trece pacientes. Siete pacientes (grupo de insulina, edad 56+5 años; BMI, 25±1 kg/m2) fueron estudiados comenzando a las 08:00 horas después de una noche de ayuno. Después de un periodo basal inicial, durante cuyo tiempo fueron probadas muestras para las mediciones de la glucosa sanguínea y hormonas, y se realizó la calorimetría indirecta por 30 minutos, se infundió insulina (Actrapid®, Novo, Copenhague) intravenosamente a una velocidad constante de 0.8 mU/kg/min, mientras que se administró una infusión intravenosa variable de glucosa (200 mg/ml) para mantener la glucosa sanguínea a un nivel constante (4.5 mM) . Después de una hora a condiciones en estado de reposo, todos los pacientes sufrieron un tratamiento quirúrgico estandarizado (hipartroplastia) . La operación comenzó 290±23 minutos después del comienzo de la infusión con insulina. El mantenimiento normoglicémico, hiperinsulinémico, fue luego mantenido durante la cirugía y- continuó por un periodo de 3 a 4 horas adicionales después de la cirugía. Los datos serán presentados de acuerdo a la siguiente nomenclatura: basal 30 minutos antes del comienzo de la infusión con insulina mantenimi ento preop mantenimiento normoglicémico hiperinsulinémico en estado de reposo por 60 minutos antes de la cirugía temprano op de 10 a 40 minutos después del inicio de la cirugía tardío op los últimos 30 minutos de cirugía mantenimi ento postop mantenimiento normoglicémico hiperinsulinémico en estado de reposo por 60 minutos, comenzando 143±30 minutos después del inicio de la cirugía Un segundo grupo de pacientes (grupo control, n = 6, edad, 59±3 años; BMI, 26± 1 kg/m2), en iguales condiciones al grupo de insulina con respecto a la edad y BMI, recibió el mismo protocolo preoperatorio ( basal y man t enimi en to preop) siete días antes de la cirugía. El grupo control no recibió mantenimiento basal o -preop en el día de la cirugía. Sin embargo, inmediatamente en la cirugía, cada paciente en el grupo control recibió infusión de insulina (0.8 mU/kg/minuto ) , y se comenzó un mantenimiento normoglicémico, hiperinsulinémico (4.5 mM) (pos top) . La calorimetría indirecta (Deltatrac® Dansjóó, Suecia) [Frayn, K.N. J. Appl . Physi ol . 55(2): 628-34 (1983); Takala, J. y colaboradores, Cri t . Care Med. 17(10): 1041-47 (1989)] fue realizada por 30 minutos durante la fase ba sal , dos veces durante la cirugía ( t emprano op y tardí o op) , y durante los últimos 30 minutos de los mantenimientos preop y pos t op . La toma de muestra sincronizada de orina para el análisis de la excreción de urea urinaria, fue también realizada. Después de la corrección para los cambios en el tamaño del combinado de urea [Tappy, L. y colaboradores, Di abe t es 37: 1212-6 (1988)], se calcularon el gasto de energía no proteica (EE) , los cocientes respiratorios (RQ) y las velocidades de oxidación del sustrato. Se recolectaron muestras sanguíneas de una vena de la mano caliente repetidamente durante los periodos ba sal , preop, t emprano op r tardí o op y pos top . Se midió la glucosa sanguínea inmediatamente después de la recolección utilizando el método de la glucosa-oxidasa (Yellow Springs Instruments, Yellow Springs, Ohio) [Hugget, A.S. y colaboradores, Lance t 2: 368-70 (1957)]. Se utilizaron radioinmunoensayos (RÍA) para medir las concentraciones en suero de la insulina [Grill, V. y colaboradores, Me tabol i sm 39: 251-58 (1990)]; el péptido C (Novo Research, Bagsva?rd, Dinamarca) ; cortisol [Harris, V. y colaboradores, In Jaffe, B.M. & Behrman, H.R., eds. Me thods of h ormone radi oimmunoa ssay, Academic Press, Nueva York y Londres (1979) pp . 643-56]; y glucagón (Euro-Diagnostica AB, Malmó, Suecia) [Faloona, G.R. y colaboradores, Gl ucagon radi oimmunoassay techni que . Vol. 1: Academic Press, Nueva York (1974)]. Todos los valores son valores individuales o media+SEM (error estándar de la media) . La significancia estadística es aceptada a p<0.05 utilizando la prueba del rango signado de Wilcoxon y la prueba U de Mann-Whitney para datos apareados y no apareados, respectivamente. Debido a que los niveles de insulina en suero en el mantenimiento pos t op tendieron a ser más bajos en el grupo control en comparación al grupo de insulina (p -0.06), se corrigieron también los GIR durante los mantenimientos a los niveles de insulina prevalentes al dividir GIR y el nivel de insulina sérica media durante los periodos del estado de reposo de 60 minutos. Los niveles de insulina en suero fueron similares entre los dos grupos, en la etapa ba sal y durante el mantenimiento preop . En el grupo de insulina, los niveles de insulina permanecieron alrededor de 60 µU/ml durante la cirugía y el mantenimiento postop . En el grupo control, los niveles de insulina permanecieron sin cambio en comparación a los niveles bá sal es durante la cirugía. Los niveles de insulina en el mantenimiento pos t op en el grupo control, no fueron significativamente diferentes de los niveles durante el mantenimiento preop, ni diferentes a aquellos en el grupo de insulina durante el mantenimiento pos top . Los niveles de péptido C (Tabla I) fueron similares entre el grupo en estado ba sal y durante los mantenimientos preop y pos t op . El grupo de insulina mostró niveles más bajos de péptido C durante la cirugía, en comparación al grupo control. Los niveles de glucagón en suero disminuyeron (p<0.05) después de la cirugía en ambos grupos (Tabla I) . Sin embargo, el cambio relativo después de la cirugía (% versus preop) fue mayor en el grupo de insulina (p<0.01 versus control ) . Los niveles de cortisol en suero (Tabla I) disminuyeron después de la cirugía en el grupo de insulina, mientras que los niveles en el grupo control tendieron a incrementarse (p = 0.1) . Los niveles postoperatorios de cortisol fueron menores en el grupo de insulina en comparación en comparación al grupo control (p<0.05) .

Tabla I. Niveles hormonales en pacientes que sufren de hipartroplastia después de un ayuno de toda la noche (control, n=6) , o después de cuatro horas de hiperinsulinemia fisiológica (insulina, n=7) .

Basal preop temprano tardío postop op op Péptido C Control . 68±.08 .41 .09 .70+.11 .70±. 13 • 31±.09 insulina . 68+. 09 .45+. 05 .42±. 06f .58+. 12 .52+. 11 Glucagón control 48±2 42±1 43±3 41±3 37±2* insulina 58+7 52+3f 40+3 35±4 33±4* Cortisol control 229±39 238±21 154±63 116±43 366183* insulina 171+41 266+35 234±46 212±44 172±83f* p<0.05 en comparación a preop por la prueba del rango signado de Wilcoxon; + p<0.05 en comparación al control por la prueba U de Mann-Whitney.

Los niveles de glucagón disminuyeron en ambos grupos después de la cirugía, aunque la mayor reducción (%) fue encontrada en el grupo de insulina (p<0.01 versus con trol ) . Los niveles de cortisol disminuyeron después de la cirugía en el grupo de insul ina (p<0.05 versus preop) , mientras que los niveles en el grupo con trol tendieron a incrementarse (p = 0.1). De este modo, los niveles de cortisol fueron significativamente menores en el grupo de ins ulina en comparación al grupo con trol después de la cirugía (p<0.05) . Las velocidades de infusión de glucosa (GIRs) no fueron significativamente diferentes entre los grupos de insulina y con trol durante el mantenimiento preop . El grupo con trol tuvo un GIR promedio disminuido requerido para mantener la normoglicemia durante el mantenimiento pos t op en comparación al mantenimiento preop (-39+5%, p<0.05) . En contraste, el grupo de ins ul ina mantuvo la GIR durante la cirugía, y, en promedio, tendió incluso a incrementar GIR en el mantenimiento pos top (+16±20%, p = 0.2) . De manera más significativa, e inesperadamente, la GIR promedio durante el mantenimiento pos t op en el grupo de ins ul i na fue significativamente más alta en comparación al grupo con trol (p<0.05) (ver Figura 1) . Todos los cambios en GIR en los mantenimientos preop y pos top fueron estadísticamente significativos (p<0.05), no obstante de si GIR fue corregido para los niveles de insulina media en suero durante los periodos en estado de reposo. Las velocidades de oxidación de glucosa y de grasa fueron similares entre los grupos antes de la cirugía. Durante la cirugía, las velocidades de oxidación en la glucosa fueron significativamente más altas, mientras que las velocidades de oxidación de grasa fueron significativamente menores en el grupo de insulina (p<0.05 versus con trol ) . En el mantenimiento pos t op, no pudo ser encontrado cambio en las velocidades de oxidación en sustrato en el grupo de ins ul ina en comparación al mantenimiento preop . El gasto de energía restante (EE) no difirió entre los grupos durante o después de la cirugía, y siguió siendo igual en ambos grupos después de la cirugía, en comparación al mantenimiento preop . Los niveles de glucosa en ayuno fueron similares entre los grupos de ins ul ina y con trol . En la etapa de reposo durante la infusión con insulina, se mantuvo la normoglicemia, dando como resultado coeficientes intraindividuales medios de variación para la glucosa de 4.6% en el control, y 6.2% en el grupo de ins ul i na . Estos hallazgos demuestran de manera concluyente que los pacientes que sufren de cirugía electiva en el estado de ayuno desarrollan resistencia post-operatoria a la insulina y oxidación incrementada de grasa. Además, estos hallazgos también demuestran por primera vez que los cambios catabólicos después de la cirugía son completamente abolidos, y la respuesta hormonal al estrés se atenuó completamente, si los pacientes entran al estrés quirúrgico en un estado de niveles elevados de insulina, lo cual es mantenido a todo lo largo de la operación.

Ejemplo 2 Se administró amida de GLP-1 (7-36) mediante infusión subcutánea a una velocidad de dosis de 1.2 pmol/kg/hora, por diez horas durante la noche, a cinco pacientes que tienen diabetes no insulino-dependiente (NIDDM) . Como un control, la insulina se infundió continuamente en los mismos cinco pacientes, pero en un día diferente que la infusión con amida GLP-1 (7-36) . La velocidad de infusión de la insulina fue ajustada cada dos horas para lograr el control óptimo, y para evitar la hipoglucemia. Como se demostró por los datos en la Tabla II, y en la Figura 2, la infusión subcutánea de amida de GLP-1 (7-36) casi normalizó la glucosa sanguínea sin inducir hipoglucemia en ninguno de los pacientes. El control metabólico con la amida de GLP-1 (7-36) fue mejor que aquel logrado por la insulina, y el nivel promedio de glucosa sanguínea fue menor para el tratamiento con la amida de GLP-1 (7-36) que para el control, por una cantidad estadísticamente significativa a las 23:00 horas, 0:00 horas y a la 1:00 horas.

Tabla II. Niveles promedio de glucosa sanguínea para cinco pacientes NIDDM infundidos continuamente por diez horas durante la noche con amida GLP-1 (7-36) . En un estudio control con los mismos pacientes en un día diferente, se administró la insulina mediante infusión continua. Infusión de Insulina Infusión de GLP-1 (Control) Glucosa Error Glucosa Error Sanguínea Estandar Sanguínea Estándar Hora Promedio ( M) Promedio ( M) (mM) (mM) 21:00 7.5 0.45 6.9 0.68 22:00 5.4 0.76 6.6 0.55 23:00 4.1 0.16 5.9 0.98 0:00 4.4 0.23 5.6 0.90 1:00 4.4 0.29 5.1 0.58 2:00 4.8 0.34 5.2 0.58 3:00 5.2 0.41 5.4 0.30 4:00 5.4 0.41 5.7 0.25 :00 5.8 0.41 6.0 0.30 6:00 6.0 0.45 6.1 0.38 7:00 6.2 0.45 6.1 0.33 Ejemplo 3 Durante el día, se infundió la amida GLP-1 (7-36) en cinco pacientes con NIDDM por tres horas durante el desayuno, el almuerzo y la cena. Los tiempos de infusión fueron de 7:30-10:30 (desayuno), 10:30-1:30 (almuerzo), y 4:30-7:30 (cena), como se indica en la Figura 3. En un experimento control en los mismos cinco pacientes con NIDDM conducidos en un día diferente, la insulina se inyectó subcutáneamente justo antes del inicio de las comidas, como se indica en la Figura 3. Mientras que la GLP-1 se infundió, las excursiones de glucosa post-prandial observadas con la inyección de insulina fueron eliminadas, y se mantuvieron los niveles normales de glucosa sanguínea. Inmediatamente después de la terminación de cada infusión con amida de GLP-1 (7-36) , el nivel de glucosa sanguínea se incrementó significativamente. No se observaron efectos colaterales de la amida de GLP-1 (7-36)-. Estos datos indican que la infusión con amida de GLP-1 (7-36) controla de manera más efectiva los niveles de glucosa post-prandial que la inyección por insulina, y que el control es efectivo siempre y cuando se continúe la infusión con la amida de GLP-1 (7-36) .

Tabla III. Niveles promedio de glucosa sanguínea para cinco pacientes NIDDM infundidos con la amida de GLP-1 (7-36) por tres horas, comenzando al inicio de cada comida. En un estudio control con los mismos pacientes en un día diferente, se administró la insulina mediante inyección subcutánea justo antes de cada comida. Las comidas empezaron a las 7:30, 10:30 y a las 4:30.

Inyección Subcutánea Infusión de GLP-1 de Insulina * Glucosa Error Glucosa Error Sanguínea Estándar Sanguínea Estándar Hora Promedio ( M) Promedio (mM) (mM) (mM) 7:00 5.4 0.35 6.1 0.41 8:00 4.9 0.38 7.0 0.51 9:00 5.7 0.59 9.1 0.74 :00 5.8 1.06 9.9 0.78 11:00 8.1 0.94 8.2 0.76 12:00 9.4 0.59 6.5 0.74 13:00 7.2 1.18 9.1 0.90 14:00 5.3 1.21 8.1 0.91 :00 7.2 0.71 7.0 0.87 16:00 10.4 0.26 7.2 0.57 17:00 9.2 1.06 6.5 0.59 18: 00 5.7 1.59 7.3 0.65 19:00 6.6 0.94 6.1 0.59 :00 8.3 0.71 6.0 0.41 21:00 9.3 0.71 6.4 0.44 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un método para atenuar los cambios catabólicos post-quirúrgicos y la resistencia a la insulina, caracterizado el método porque comprende el administrar a un paciente en necesidad del mismo un compuesto seleccionado del grupo que consiste de GLP-1, análogos de GLP-1, derivados de GLP-1 y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto se administra intravenosamente.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto se administra subcutáneamente.

4. El método de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la administración es continua.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la velocidad de administración del compuesto es entre 0.25 y 6 pmol/kg/minuto .

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la velocidad de administración del compuesto está entre 0.5 y 2.4 pmol/kg/minuto.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la velocidad está entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 1.2 pmol/kg/minuto.

8. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la administración intravenosa es intermitente.

9. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el compuesto se administra intravenosamente y también se administra mediante otra ruta parenteral.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la otra ruta parenteral es la ruta subcutánea.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el -compuesto administrado es la amida de GLP-1 (7-36), o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.

12. Un método para atenuar los cambios catabólicos post-quirúrgicos y las respuestas hormonales al estrés, caracterizado el método porque comprende la administración a un paciente en necesidad del mismo, de un compuesto que ejerce actividad insulinotrópica al interactuar con el mismo receptor o receptores, con los cuales interactúan el GLP-1, análogos de GLP-1, y derivados de GLP-1, para ejercer su actividad insulinotrópica.

13. Un método para atenuar los cambios catabólicos post-quirúrgicos y las respuestas hormonales al estrés, caracterizado porque comprende el administrar un compuesto que mejora la sensibilidad a la insulina mediante la interacción con el mismo receptor, o receptores, con los cuales interactúan el GLP-1, los análogos de GLP-1, y los derivados de GLP-1 para mejorar la sensibilidad a la insulina.