RO121409B1 - Utilizarea eritropoietinei sau a derivaţilor de eritropoietină, pentru tratamentul ischemiei cerebrale - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la utilizarea eritropoietinei pentru fabricarea unui produs farmaceutic, pentru administrarea periferică în tratamentul ischemiei cerebrale.

Description

Prezenta invenție se referă la utilizarea eritropoietinei sau a derivaților de eritropoietină pentru tratamentul ischemiei cerebrale la mamifere, în particular la om, cum ar fi, de exemplu, în cazul pacienților care au suferit atac vascular cerebral.

Este cunoscut faptul că în cazul infarctului cerebral ischemic, regiunea lezată prezintă o zonă centrală de necroză ischemică și o așa numită zonă de penumbră care se găsește în jurul zonei centrale. Extensia zonei afectate ischemic este dată de dimensiunea zonei de necroză ischemică plus zona de penumbră.

Eritropoietina, denumită pe scurt și ΈΡ0, este o glicoproteină care există în mod natural în organism, având o greutate moleculară de 30 000 Dalton (W. Jelkman, Eritropoietina: Structură, reglare a sintezei și funcție, Physiological Reviews, 1992, volumul 72, pag. 449-489). Este un factor de creștere esențial pentru producția de eritrocite și a fost izolat pentru prima dată în 1977.

Eritropoietina este folosită frecvent în clinică de mai mulți ani, la pacienții dializați cu anemie de origine renală, în scopul obținerii unor cantități mai mari de sânge autolog înaintea intervențiilor chirurgicale programate, și a apărut și în presă, ca fiind un agent stimulant al producției de sânge.

Eritopoietina s-a dovedit a fi extrem de bine tolerată. Efectele secundare relevante, sunt reprezentate în special de stimularea hematopoiezei, efect deseori urmărit în scop terapeutic, cu poliglobulie și rareori cu hipertensiune arterială. Ambele efecte sunt probabile în special cazul administrării cronice de eritropoietină. Dacă este necesar, aceste efecte se pot remedia ușor prin tratament medical sau prin sângerare.

Reacțiile de intoleranță sau anafilactice sunt foarte rare în cazul eritropoietinei. în prezent nu există terapie eficientă pentru tratarea ischemiei cerebrale, și anume pentru tratarea pacienților cu atac cerebral, fără intervenția chirurgicală la nivelul zonei cerebrale afectate.

în PNAS, 1998, volumul 95, nr. 8, paginile 4635-4640, Sakanaka M. și colaboratorii, prezintă efectul protector asupra neuronilor cerebrali pe care îl are administrarea centrală de eritropoietina, în experimente pe animale. Deoarece se cunoaște faptul că proteinele cu dimensiuni mari nu pot traversa bariera hematoencefalică, în toate testele administrarea eritropoietinei s-a făcut direct și central în ventriculul lateral. O astfel de administrare intraventriculară directă de eritropoietina, și anume o perfuzie cu eritropoietina direct la nivelul țesutului cerebral, iese totuși din discuție în cazul administrării la om, deoarece instalarea și menținerea unui drenaj ventricular temporar se asociază cu riscuri crescute precum riscul de infecție sau sângerare.

DelMastro L. și colaboratorii, relatează în Oncologist 1998, 3/5, pag. 314-318, că administrarea profilactică de eritropoietină poate preveni anemia la pacienții cu cancer care au primit chimioterapie și poate astfel reduce în mod preventiv riscul ca acești pacienți să sufere de ischemie cerebrală, ca rezultat al anemiei cauzate de chimioterapie. în lucrarea respectivă nu este însă prezentată o terapie pentru pacienți cu ischemie cerebrală deja existentă și, mai precis, pentru pacienți care nu sunt tratați cu chimioterapice.

Problema pe care o rezolvă invenția este utilizarea eritropoietinei sau a derivaților de eritropoietină pentru tratamentul ischemiei cerebrale la mamifere.

Utilizarea eritropoietinei, conform invenției, pentru fabricarea unui produs farmaceutic pentru administrare periferică în tratamentul ischemiei cerebrale la mamifere.

Scopul prezentei invenții este deci găsirea unui tratament al ischemiei cerebrale, a unui medicament care se utilizează la tratamentul ischemiei cerebrale și, de asemenea, prezenta invenție se referă și la mijloace de obținere a unui medicament pentru tratarea ischemiei cerebrale, medicament care să fie simplu de utilizat, să aibă cât mai puține efecte secundare și să fie de asemenea lipsit de riscuri.

RO 121409 Β1

Acest obiectiv este atins prin aplicarea metodei în conformitate cu revendicarea 1, 1 prin obținerea unui medicament conform revendicării 9, și prin utilizarea acestuia în conformitate cu revendicarea 17. Aplicații avantajoase ale metodelor și utilizărilor conform invenției, 3 sunt prezentate în revendicările dependente respective.

Scopul metodei și utilizărilor eritropoietinei în conformitate cu prezenta invenție este 5 salvarea cât mai rapidă a țesutului cerebral lezat, în special recuperarea țesutului cerebral din zona de penumbră, după instalarea fenomenului ischemic, cum ar fi, de exemplu, atacul 7 cerebral. S-a descoperit că administrarea periferică de eritropoietină are un efect deosebit de protecție a țesutului cerebral afectat de ischemie. Acest efect protector pe care îl are 9 eritropoietină este reprezentat de reducerea considerabilă a zonei de țesut cerebral lezat, în special a zonei de penumbră, în comparație cu cazurile de ischemie cerebrală tratate prin 11 măsuri convenționale, fără administrare de eritropoietină.

Acest efect neașteptat de recuperare a țesutului cerebral lezat prin administrare 13 periferică de eritropoietină în cazurile de ischemie cerebrală la om, nu poate fi considerat ca fiind sigur, deoarece eritropoietină nu poate în mod normal să traverseze bariera i hemato- 15 encefaiică, fiind o proteină de dimensiune mare cu o greutate moleculară de aproximativ 30 000 de Dalton. O administrare intraventriculară directă de eritropoietină, și anume o per- 17 fuzie cu eritropoietinădirect la nivelul țesutului cerebral, este totuși exclusă la om, deoarece instalarea și menținerea unui drenaj ventricular temporar se asociază cu riscuri crescute pre- 19 cum riscul de infecție sau sângerare.

Contribuția acestei invenții constă în observarea și aplicarea faptului că în mod sur- 21 prinzător, în cazul în care se instalează fenomenul de ischemie cerebrală, se poate administra periferic eritropoietină în scop terapeutic, imediat după apariția leziunii, aceasta ajungând 23 apoi la nivelul țesutului cerebral lezat și fiind eficientă.

Administrarea periferică de eritropoietină, și anume administrarea acesteia periferic 25 în raport cu bariera hematoencefalică, se efectuează în mod avantajos intramuscular sau intravascular. în conformitate cu prezenta invenție, eritropoietină se administrează direct intra- 27 vascular, în mod avantajos intravenos, ca în majoritatea cazurilor de administrare intravasculară a medicamentelor, însă în doză unică crescută și într-o perioadă scurtă de timp, și 29 anume cât de repede posibil după apariția leziunii, pentru ca eritropoietină să ajungă în contact cu țesutul cerebral lezat ischemic. 31

Se poate trage deci concluzia că eritropoietină poate traversa bariera hematoencefalică în zona cerebrală afectată ischemic imediat după instalarea leziunii ischemice la 33 nivelul țesutului cerebral. Prin urmare, este posibil ca pacientului să i se administreze un medicament care conține eritropoietină, în caz de atac cerebral, eritropoietină ajungând efec- 35 tiv la nivelul țesutului cerebral afectat.

Astfel că pentru prima dată, există un agent terapeutic eficient pentru tratarea ische- 37 miei cerebrale la mamifere, în special la om, de exemplu în caz de atac cerebral.

Un alt avantaj îl reprezintă și faptul că bariera hematoencefalică intactă, de la nivelul 39 zonelor de țesut cerebral neafectat, împiedică în mod eficient traversarea eritropoietinei care nu este necesară în zonele respective, astfel că zonele de țesut cerebral care nu sunt afec- 41 tate de infarct ischemic nu vor fi afectate de terapie, adică nu vor apărea efecte secundare sau dacă există, acestea vor fi minime. 43

Eritropoietină se administrează sub formă de medicament în doză cuprinsă între 5000 și 100000 de unități, preferabil 35000 de unități pe doză, dacă este posibil în doză zilnică în 45 primele zile, prima doză fiind administrată pe cât posibil în primele opt ore de la instalarea fenomenului ischemic. Pentru obținerea efectului terapeutic sunt suficiente câteva doze de 47 eritropoietină. Acest fapt reprezintă de asemenea un avantaj, deoarece riscurile și efectele

RO 121409 Β1 secundare care se întâlnesc în special în cazul tratamentelor continue, îndelungate, aplicate în cazul unor alte sindroame după cum reiese din stadiul tehnicii prezentat mai sus, nu apar sau sunt rare în cazul utilizării eritropoietinei pentru tratarea ischemiei cerebrale.

Eritropoietina este cunoscută din stadiul tehnicii. Eritropoietina umană a fost pentru prima dată izolată din urină (T. Miyake și colaboratorii 1977, J. Biol. Chem., volumul 252, pag. 5558-5564). în prezent, obținerea eritropoietinei se face prin recombinare ADN. Aplicând această metodă se pot produce cantități adecvate de eritropoietină ce poate fi folosită în conformitate cu prezenta invenție. Se pot utiliza conform acestei invenții și sunt cuprinse în sensul termenului de eritropoietină, așa cum este utilizat în prezenta descriere, și alte variante de eritropoietină cu o structură sau secvență de aminoacizi modificată, precum și fragmente care conțin zonele de secvență funcționale relevante penru acțiunea biologică a eritropoietinei. Variantele de eritropoietină care pot fi utilizate conform prezentei invenții, mai pot fi obținute și prin modificarea profilului de glicozilare a eritropoietinei.

Prin urmare, eritropoietina care se poate utiliza în conformitate cu prezenta invenție, poate fi printre altele, eritropoietină umană, care se găsește în mod natural în organism, sau alte produse de eritropoietină sau analogi ai eritropoietinei (în general, variante sau derivați de eritropoietină), care au modificări față de eritropoietină umană naturală, cum ar fi, de exemplu, modificări de secvență precum deleții sau substituții, sau alte modificări privind compoziția de hidrocarburi. Astfel de produși de eritropoietină se pot obține prin diverse metode. Metode de obținere a variantelor de eritropoietină, a derivaților sau analogilor acesteia, care se pot utiliza conform prezentei invenții, sunt descrise, de exemplu, în cererile de brevet WO 86/03520, WO 85/02610, WO 90/11354, WO 91/06667, WO 91/09955, WO 93/09222, WO 94/12650, WO 95/31560 și WO 95/05465, aceste descrieri fiind incluse în întregime în prezenta descriere prin referință, făcând deci parte din prezenta cerere de brevet.

în continuare, se prezintă exemple de realizare a invenției, în conformitate cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, apariția eritropoietinei în ser și în lichidul cefalorahidian după atacul cerebral, ^?l

-fig.E, dimensiunea leziunii după ischemia cerebrală.

în ftg. 1A este prezentată concentrația plasmatică medie în cazul a 4 pacienți cu atac cerebral, a căror concentrație periferică de eritropoietină se măsoară pe parcursul câtorva zile și cărora li s-a administrat intravenos la aproximativ 8 h, la aproximativ 24 h și din nou la aproximativ 48 h de la atacul cerebral, câte o doză de 35000 de IE de eritropoietină umană recombinantă (preparat Ne hcormon” de la Hoffmann LaRoche AG). Se poate observa că valoarea maximă a concentrației serice este atinsă în primele zile după care scade brusc.

în fig. 1B, sunt reprezentate concentrațiile de EPO la șase pacienți cu boli neurologice neischemice (martori pentru afecțiuni neurologice) cărora li s-a administrat eritropoietină în perfuzie, la doi pacienți cu atac cerebral netratați (martori pentru atac cerebral) cărora nu li s-a administrat eritropoietină în perfuzie, și de asemenea la patru pacienți cu atac cerebral (pacienți EPO) după perfuzie cu eritropoietină ca și în cazul pacienților martor. Este reprezentată concentrația medie de EPO în lichidul cefalorahidian, determinată ca valoare medie într-un interval de 6,4 h după o primă perfuzie cu 35000 IE de eritropoietină umană recombinantă (preparat Ne hcormon de la Hoffmann LaRoche AG). Cei patru pacienți cu atac cerebral (pacienții EPO) sunt aceiași cu cei considerați în fig. 1A.

Analizând scara logaritmică ilustrată în fig. 1B, se poate observa că valoarea concentrației de eritropoietină în lichidul cefalorahidian la pacienții cu atac cerebral (pacienții EPO) este de aproximativ de 100 de ori mai mare decât la pacienții martor tratați în mod similar (martori pentru afecțiuni neurologice), sau comparativ cu pacienții cu atac cerebral netratați (martori pentru atac cerebral).

RO 121409 Β1

Observația faptului că bariera hematoencefalică este permeabilă pentru eritropoietină 1 în caz de ischemie cerebrală și că eritropoietină o poate traversa imediat după instalarea fenomenului ischemic ajungând în zona cerebrală lezată și fiind terapeutic eficientă, repre- 3 zintă o contribuție a prezentei invenții.

Fig. 2 prezintă extensia leziunii după un atac cerebral în cazul unui pacient de 73 de 5 ani. Fotografiile sunt obținute prin spectroscopie în rezonanță magnetică nucleară (RMN de evaluare prin difuzie). 7

Pacientul a primit prin perfuzie intravenoasă la aproximativ 8 h de la atacul cerebral, 35000 de IE de eritropoietină umană recombinantă (preparat Ne hcormon de la Hoffmann 9 LaRoche AG). I s-a administrat apoi la aproximativ 24 h și respectiv la 48 h de la atacul cerebral încă o doză la fel de mare de eritropoietină. 11

Fig. 2A prezintă trei imagini ale creierului în secțiune văzute de jos în sus, obținute de la pacient în cursul terapiei la aproximativ la 7 h de la atacul cerebral. Zonele lezate 13 ischemic pot fi remarcate distinct datorită culorii lor albe.

în fig. 2B, se pot observa zonele lezate la aproximativ 3 zile de la atacul cerebral, fiind 15 de asemenea distincte datorită culorii lor albicioase (cu un nucleu de culoare închisă).

Fig. 2C prezintă aceleași imagini în secțiune, însă după 18 zile. Se poate observa clar17 o reducere semnificativă a leziunii inițiale. Această reducere a zonei de infarct ischemic poate fi atribuită, printre altele, tratamentului cu eritropoietină.19

Claims (8)

1. Utilizarea eritropoietinei pentru fabricarea unui produs farmaceutic pentru adminis- 23 trare periferică în tratamentul ischemiei cerebrale la mamifere.

2. Utilizare în conformitate cu revendicarea precedentă, pentru producerea unui 25 produs farmaceutic care se administrează intravascular.

3. Utilizare în conformitate cu revendicarea precedentă, pentru producerea unui pro- 27 dus farmaceutic care se administrează intravenos.

4. Utilizare în conformitate cu oricare din revendicările de la 1 la 3, pentru producerea 29 unui produs farmaceutic care se administrează periferic pentru tratamentul atacurilor cerebrale.31

5. Utilizare în conformitate cu oricare din revendicările de la 1 la 4, într-o doză cuprinsă între 5000 IE și 100000 IE per doză și/sau pe zi.33

6. Utilizare în conformitate cu oricare din revendicările de la 1 la 5, într-o doză de

35000 IE per doză și/sau pe zi.35

7. Utilizare în conformitate cu oricare din revendicările de la 1 la 6, caracterizată prin aceea că eritropoietină este eritropoietină umană sau animală, nativă sau recombinantă, sau37 un derivat al acesteia.

8. Utilizare în conformitate cu oricare din revendicările de la 1 la 7, caracterizată prin 39 aceea că mamiferul tratat este omul.