SK1702004A3 - Farmaceutický prostriedok na liečenie diabetu, jeho použitie a súprava obsahujúca tento prostriedok - Google Patents

Description

Predložený vynález sa týka farmaceutického prostriedku, jeho použitia a súpravy, ktorá ho obsahuje.

Doterajší stav techniky

Hmotnosť buniek pankreatických ostrovčekov pri diabetes mellitus typu I, ochorení, pri ktorom progresívna autoimunitná reakcia vedie k selektívnej deštrukcii βbuniek produkujúcich inzulín, sa stráca. Pri diabetes mellitus typu II, tzv. ochorenie s nástupom u dospelých, ale aj čoraz častejšie sa vyskytujúce u mladých ľudí s nadváhou, môže byť hmotnosť β-buniek znížená až na 60 % normálnej hladiny. Počet fungujúcich β-buniek v pankrease má rozhodujúci význam pre vývoj, priebeh a nástup diabetu. U diabetu typu I dochádza k zníženiu hmotnosti β-buniek na menej ako 2 % normálu. Aj pri intenzívnej rezistencii na inzulín, ako je to pri diabete typu II, dochádza k vývoju diabetu len vtedy, ak existuje neprimerané kompenzačné zvýšenie hmotnosti β-buniek. Vývoj akejkolvek z hlavných foriem diabetu môže byť teda považovaný za zlyhanie adaptívneho rastu β-buniek a následnej nedostatočnosti sekrécie inzulínu. Schopnosť stimulovať rast ostrovčekov a β-buniek z prekurzorových buniek, známa ako neogenéza osrovčekov, by bola novým a atraktívnym prístupom k zlešeniu diabetu.

Sériou pokusov bol pripravený pankreatický extrakt nazvaný ilotropín. Bolo zistené, že stimuluje neogenézu βbuniek z už existujúcich buniek súvisiacich so systémom pankreatického vývodu. Na základe hypotézy, že transformácia buniek pankreatického vývodu vedúca k neogenéze ostrovčekov je závislá od endogénnych rastových faktorov, génov a proteínových produktov, bol uskutočnený výskum identifikácie aktívnej zložky v ilotropíne. Táto línia výskumu viedla k objavu nového génu a s ním súvisiaceho proteínu, proteínu súvisiaceho s neogenézou ostrovčekov (INGAP).

Bolo zistené, že INGAP peptid (INGAP¹⁰⁴^¹¹⁸) , sekvencia 15 aminokyselín obsiahnutá v INGAP so 175 aminokyselinami, stimuluje proliferáciu buniek vývodu u škrečkov. INGAP peptid sú aminokyseliny 103 až 117 sekvencie íd. č. 2 z USA patentu č. 5 834 590, ktorý je tu zahrnutý ako odkaz.

Podstata vynálezu

Vynález sa týka režimov dávkovania a prostriedkov s INGAP peptidom. Je ukázané, že tu opísaný prostriedok má prijateľnú stabilitu ako farmaceutické činidlo a primeranú bezpečnosť pri klinických pokusoch s ľuďmi. Ďalej je ukázané, že takto pripravený INGAP peptid regeneruje funkčné bunky ostrovčekov, ktoré si uchovávajú normálnu reguláciu spätnej väzby.

Predmetom vynálezu je farmaceuticky prijateľný a stabilný prostriedok INGAP peptidu, ktorý je zahrnutý v neogenéze Langerhansenových ostrovčekov.

Iným predmetom tohto vynálezu sú spôsoby liečby diabetu u cicavcom.

Ďalším predmetom vynálezu sú spôsoby liečby regulácie abnormálnej fyziologickej glukózy u cicavcov.

Ešte iným predmetom vynálezu sú spôsoby zvýšenia počtu pankreatických beta buniek alebo Langerhansenových ostrovčekov u cicavcov.

Ešte iným predmetom vynálezu je spôsob liečby cicavcov tým, že sú im transplantované bunky ostrovčekov.

Ešte iným predmetom vynálezu je spôsob liečby indukovaním diferenciácie predkov pankreatických buniek.

Všetky tu uvedené dokumenty sú tu zahrnuté odpovedajúcou časťou ako odkaz. Citáciu akéhokoľvek dokumentu nie je možné vysvetliť ako prijatie, že tu ide o predchádzajúcu oblasť techniky, vzhladom na predložený vynález.

Podrobný opis vynálezu

Zoznam definícií použitých pojmov:

Farmaceutický prijateľná sol znamená katiónovú sól vytvorenú na akejkoľvek kyslej (napr. karboxylovej) skupine alebo akúkoľvek aniónovú sol vytvorenú na akejkoľvek bázickej (napr. amínovéj, alkylamínovej, dialkylamínovej, morfolínovej a pod.) skupine zlúčenín podlá vynálezu. Pretože IGAP peptid je obojaký, je možná a prijateľná akákoľvek soľ. Mnohé tieto soli sú v oblasti známe. Medzi výhodné katiónové soli patria soli alkalických kovov (ako sú sodné a draselné), soli kovov alkalických zemín (ako sú horčík a vápnik) a organické soli, ako sú amónne soli. Medzi výhodné aniónové soli patria halogenidy, sulfonáty, karboxyláty, fosfáty a podobne. Prednostne uvažovanými sólami sú adičné soli, ktoré môžu poskytnúť optické centrum tam, kde predtým nebolo. Napríklad zo zlúčenín podľa predloženého vynálezu môže byť pripravená chĺrálna sol vínanu. Táto definícia zahŕňa také ehirálne soli. Uvažované soli sú v množstvách podávaných pacientovi - živočícovi, cicavcovi alebo človeku netoxické. Medzi príklady príslušných adičných solí s kyselinou patria bromid, jodid, síran, hydrogénsíran, acetát, dusičnan, sukcinát, maleinát, chlorid, trifluórstearát, acetát, mravčan, glutarát, laktát, citrát, fumarát, malonát, adipát, propionát, butyrát, vinan, metánsulfonát, trifluórmetánsulfonát, p-toluénsulfonát, dodecylsulfát, cyklohexánsulfamát a podobne.

sú estery v podstate biologickou pivaloyloxymetyl (ako sú ftalidyl

Biologicky hydrolyzovatelné estery zlúčenín podľa vynálezu, u ktorých ester neinterferuje, výhodne neinterferuj e, s aktivitou zlúčeniny, alebo u ktorej sa ester ľahko prevádza v hostiteľovi tak, že poskytuje účinnú zlúčeninu. V oblasti techniky je známych mnoho takých esterov, napríklad ako je opísaný v US.á patente č. 4 783 443, Johnston a Mobashery, 8. novembra 1988. Medzi tieto estery patria nižšie alkylestery, nižšie acyloxyalkylestery (ako je acetoxymetyl, acetoxyetyl, aminokarbonyloxymetyi, a pivaloyloxyetylestery) , laktonylestery a tioftalidylestery), nižšie alkoxyacyloxyalkylestery (ako sú metoxykarbonyloxymetyl, etoxykarbonyloxyetyl a izopropoxykarbonyloxyetylestery), alkoxyalkylestery, cholínové estery a alkylacylaminoalkylestery (ako sú acetamidometylestery).

Pojem liečba tu znamená aspoň podanie zlúčeniny podľa vynálezu na zmiernenie ochorenia súvisiaceho s reguláciou abnormálnej fyziologickej glukózy u subjektu, výhodne u cicavčieho subjektu, výhodnejšie u človeka. Pojem liečba teda zahŕňa: prevenciu porúch spôsobených abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy u subjektu, najmä vtedy, keď subjekt má dispozíciu získať toto ochorenie, ale toto ochorenie ešte nebolo diagnostikované, inhibovanie poruchy spôsobenej abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy a/alebo zmiernenie alebo zastavenie poruchy spôsobenej abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy. Pokial ide o spôsoby podľa predloženého vynálezu, ktoré sa týkajú predchádzania poruchy spôsobenej abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy, je treba tomu rozumieť tak, že pojem predchádzať nevyžaduje, aby stav ochorenia bol úplne zlikvidovaný (pozri Webster's ninth collegiate díctionary). Tu ako je používaný, pojem predchádzania skôr označuje schopnosť zručného odborníka identifikovať populáciu, ktorá je vnímavá na poruchy vyvolané abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy, takže k podaniu zlúčenín podľa predloženého vynálezu môže dochádzať pred nástupom poruchy spôsobenej abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy. Tento pojem neznamená, že je možné úplne sa vyhnúť stavu ochorenia. Časť populácie, u ktorej existuje riziko poruchy vyvolanej abnormálnou reguláciou fyziologickej glukózy (napr. diabetes typu I a typu II) je taká populácia, ktorá má genetickú predispozíciu na diabetes, vzhľadom na históriu ochorenia v rodine. Medzi ďalšie rizikové faktory patria obezita a diéta.

Výroba a stabilita:

INGAP peptid je sekvencia 15 aminokyselín pozostávajúcich z aminokyselín číslo 104 až 118 obsiahnutých v prírodnom INGAP pozostávajúcom zo 175 aminokyselín. INGAP peptid môže byť syntetizovaný rôznymi spôsobmi známymi v oblasti techniky, aj keď výhodnými spôsobmi syntézy sú 9-fluórenyl-metoxykarbonylové (Fmoc) syntézy v tuhej fáze. Výhodnou formou INGAP peptidu je INGAP peptid vo forme farmaceutický prijateľnej soli, výhodne acetátu. Tvorba solí peptidu je v oblasti techniky známa. Fmoc syntéza bola opísaná v USA patente č. 4 108

846. Fmoc používa piperidíny na štiepenie metoxykarbonylovej skupiny (moc) a trifluoroctovej kyseliny (TFA) na odštiepenie peptidu zo živice. INGAP vyrobený týmto spôsobom môže byť ľahko vyčistený preparatívnou HPLC chromatografiou.

INGAP peptid má nasledovnú sekvenciu aminokyselín:

NH2-lle-Gly-Leu-His-Asp-PiO-Ser-His-Gly-Thr-Leu-Pro-Asn-Gly-Ser-COOH (sekv. id. č. 3)

INGAP peptid má chemický vzorec C₆₄H₁₀₀N23O22, molekulovú hmotnosť 1501,6 ± 1 a špecifickú rotáciu -103,2° v 1% kyseline octovej.

Štruktúra INGAP peptidu je potvrdená aminokyselinovou analýzou, pri ktorej sa molekula INGAP peptidu hydrolyzuje na aminokyseliny, z ktorých pozostáva. Množstvo aminokyselín sa kvantitatívne vyhodnotí. Ukazuje sa, že sú prítomné v presnom molárnom pomere, vo vzťahu k molekulovej štruktúre. Molekulová hmotnosť tohto peptidu môže byť stanovená hmotnostnou spektrometriou s použitím elektrospreja a mala by súhlasiť s vypočítanou, teoretickou hmotnosťou molekuly (1501,6 ± 1 hmotnostná jednotka).

Na potvrdenie toho, že syntetická molekula je biologicky aktívna, môže byť použitý biotest potvrdenia tejto aktivity. V tomto teste sú použité bunky ARIP, bunková línia krysieho pankreatického vývodu, získané z ATCC (Manassas, Va.). Bunky boli kultivované na 96jamkovej platničke, v množstve 10 000 buniek na jamku. Kultivácia sa uskutočňuje 24 hodín v médiu DMEM (Dulbeccove minimálne esenciálne médium), ktoré obsahuje 10 % hmotn. hovädzieho fetálneho séra. Po 24 hodinách bolo toto médium nahradené médiom DMEM bez séra. Duplikátne jamky boli ošetrené peptidu.

rôznymi dávkami (0, 10 ³ a 10 ⁵ g/ml) INGAP

Po hodinách bolo médium doplnené brómdeoxyuridínovým (BrdU) labelujúcim roztokom z ELISA súpravy na proliferáciu BrdU buniek (Roche Molecular Biochemicals) a ďalšie 3 hodiny kultivované. Po 24 hodinách boli bunky 60 minút sušené pri 60 °C, fixované a denaturované. Počas 90 minút boli vystavené pôsobeniu BrdU a vyvíjané 15 minút, všetko podľa pokynov v súprave. BrdU značenie bolo kvantitatívne vyhodnotené na zariadení Wallac Vietor 1420 Multilabel Counter. Výsledky boli porovnané so štandardnou krivkou rastu buniek na rovnakej kultivačnej platničke vysiatej s hustotami od 100 do 20 000 buniek na rôznych celkové nečistôt j ednotlivých vhodným kvantitatívnym jamku. Ako je znázornené na obrázku 1, pri použití tohto testu dochádza v porovnaní s kontrolami v kultúrach ošetrených 0,1 pig/ml INGAP peptidu približne k 1,6násobnému zvýšeniu počtu buniek.

Stabilita INGAP peptidu:

Stabilita bola stanovená porovnávaním parametrov, medzi ktoré patria stupeň čistoty, percentá nečistoty, percento (stanovené , HPLC alebo iným spôsobom), vzhľad a obsah vody vo vzorke. Na stanovenie akéhokoľvek zvýšenia hladín degradačných produktov vzhľadom na hladinu INGAP peptidu môže byť použitá HPLC. Vzorky INGAP peptidu (roztok aj lyofilizovaný prášok) sú skladované pri rôznych teplotách, v prítomnosti alebo neprítomnosti vlhkosti, v svetlých alebo tmavých ampulkách. Degradácia počas rôznych podmienok skladovania vedie k zvýšeniu nečistôt a k poklesu INGAP peptidu. Je žiaduce, aby pripravená vzorka bola čistejšia ako 80 %, výhodne čistejšia ako 90 %, výhodnejšie čistejšia ako 95 % a najvýhodnejšie čistejšia ako 97 %.

INGAP peptid ako lyofilizovaný prášok je stabilný pri rôznych podmienkach skladovania. Čistota INGAP peptidu je v týchto podmienkach zachovaná a degradačných produktov je menej než sú prijateľné hodnoty. Ďalšie skladovanie v trvaní až do šiestich mesiacov nespôsobuje žiadnu pozorovateľnú degradáciu INGAP peptidu.

Prostriedky:

Ďalším aspektom rohto vynálezu sú prostriedky, ktoré obsahujú: a) bezpečné a účinné množstvo peptidu pódia predloženého vynálezu a b) farmaceutický prijateľný nosič.

Používajú sa štandardné farmaceutické prostriedky, ako sú napr. opísané v Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack

Publishing Company, Easton, Pa., ostatné vydanie.

Bezpečné a efektívne množstvo znamená také množstvo peptidu, ktoré je dostatočné pre významné indukovanie pozitívnej modifikácie stavu, ktorý má byť liečený, ale dostatočne nízke pre to, aby sa predišlo vážnym vedľajším účinkom (ako je toxicita, podráždenie alebo alergická odpoveď) u živočícha, výhodne u cicavca, výhodnejšie u človeka, ktorý to potrebuje, primerane s odôvodnitelným pomerom priaznivý účinok/riziko, ak je používaný spôsobom podlá vynálezu. Toto špecifické bezpečné a efektívne množstvo bude zrejme rozdielne podlá takých faktorov, ako sú príslušný stav, ktorý má byť liečený, fyzický stav subjektu, doba trvania liečby, povaha súčasnej terapie (pokial nejaká existuje), špecifická používaná dávková forma, použitý nosič, rozpustnosť peptidu v tomto nosiči a dávkový režim, ktorý si prostriedok vyžaduje. Skúsený odborník v oblasti techniky môže použiť nasledovné cicácie pre stanovenie bezpečného a efektívneho množstva v súlade s predloženým vynálezom: Spilker B.: Guide to Clinical Studies and Developing Protocols, Raven Press Books, Ltd., New York, 1984, str. 7 až 13 a 54 až 60, Spilker B.: Guide to Clinical trials, Raven Press, Ltd., New York, 1991, str. 93 až 101, Craig C a Stitzel R., red., Modem Pharmacology, druhé vydanie, Little, Brown and Co., Boston, 1986, str. 127 až 133, T. Speight, red., Ävery's Drug Treatment: Princíples and Practice of Clinical Pharmacology and Therapeutics, tretie vydanie, Williams and Wilkins, Baltimore, 1987, str. 50 až 56 a R. Talladria, R. Raffa a P. McGonigle: Principles in General Pharmacology, Springer-Verlag, New York, 1988, str. 18 až 20.

Peptid podľa vynálezu je rozpustený alebo suspendovaný vo farmaceutický prijateľnom pufri. Pufer môže ovplyvniť pH, rozpustnosť a teda biologickú dostupnosť peptidu. Výber pufra závisí od zloženia peptidu, od spôsobu podávania a od rozsahu rozpustnosti požadovanej pre peptid, od životnosti peptidu vo fyziologickom stave a od pH a pufrovacej schopnosti fyziologickej kvapaliny. Hodnota pH vhodného pufra môže byť okolo hodnoty pK_a peptidu alebo môže závisieť od fyziologického stavu systému, kam má byť peptid dodávaný. Medzi vhodné pufre patrí fosfát, acetát, uhličitan, hydrogénuhličitan, glycín, citrát, imidazol a ďalšie. Mimoriadne výhodným pufrom je acetátový pufer.

Okrem predmetného peptidu prostriedky podlá predloženého vynálezu obsahujú farmaceutický prijateľný nosič. Tu používaný pojem farmaceutický prijateľný nosič znamená jedno alebo viac zlučiteľných tuhých alebo kvapalných plnidiel, riedidiel alebo látok uzavierajúcich prostriedok do tobolky, vhodných na podávanie živočíchovi, výhodne cicavcovi, výhodnejšie človeku. Tu používaný pojem zlučiteľný znamená, že zložky prostriedku sú schopné zmiešať sa s predmetným peptidom a navzájom medzi sebou tak, že nedochádza k žiadnej interakcii, ktorá by podstatne znížila farmaceutickú účinnosť prostriedku v podmienkach obvyklého užívania. Farmaceutický prijateľné nosiče však musia mať dostatočne vysokú čistotu a dostatočne nízku toxicitu, aby boli vhodné na podávanie liečenému živočíchovi, výhodne cicavcovi, výhodnejšie človeku. Výber farmaceutický prijateľného nosiča, ktorý má byť použitý s predmetnou zlúčeninou, je v zásade daný spôsobom, ktorým má byť peptid podávaný. Ak je predmetný peptid podávaný injekčné, výhodný farmaceutický prijateľný nosič je pripravený sterilný, s koloidným suspenzačným činidlom, zlučiteľným s krvou.

Medzi farmaceutický prijateľné nosiče na systémové podávanie patria hlavne cukry, škroby, celulóza a jej deriváty, slad, želatína, mastenec, síran vápenatý, rastlinné oleje, syntetické oleje, polyoly, kyselina algínová, roztoky fosforečnanového pufra, emulgačné činidlá, izotonický soľný roztok a apyrogénna voda. Medzi výhodné nosiče pre parenterálne podávanie patri propylénglykol, etyl-oleát, pyrolidón, etanol a sezamový olej. Farmaceutický prijatelný nosič je v prostriedkoch pre parenterálne podávanie výhodne obsiahnutý v množstve aspoň 90 % hmotn. z celkovej hmotnosti prostriedku.

Prostriedky podľa predloženého vynálezu sú výhodne pripravované v jednotkovej dávkovej forme. Tu požívaný pojem jednotková dávková forma znamená prostriedok podľa tohto vynálezu, ktorý obsahuje také množstvo INGAP peptidu, ktoré je vhodné na podávanie živočíchovi, výhodne cicavcovi, výhodnej-šie človeku, v jedinej dávke, v súlade s dobrou lekárskou praxou. Tieto prostriedky výhodne obsahujú od 0,1 mg do 300 mg, výhodnejšie od 5 mg do 150 mg INGAP peptidu. Frekvencia liečby prostriedkom podľa vynálezu môže byť zmenená tak, aby bolo dosiahnuté žiadané jednorázové podanie dávky a taktiež, aby nedošlo k vedľajším účinkom. Medzi neobmedzujúce príklady časovej schémy podávania patrí denne, dvakrát denne, trikrát denne, raz za týždeň, raz za dva týždne, mesačne a ich kombinácie. Prostriedok podľa vynálezu môže byť podávaný aj ako kontinuálna infúzia.

Prostriedok podľa tohto vynálezu môže existovať v akejkoľvek vhodnej forme, napríklad na orálne, miestne, nosné alebo parenterálne podávanie. Podľa príslušného spôsobu podávania môžu byť použité rôzne farmaceutický prijateľné nosiče, dobre známe v oblasti techniky. Patria sem kvapalné alebo tuhé plnidlá, riedidlá, hydrotropné činidlá, povrchovo aktívne činidlá a látky na zahrnutie prostriedku do toboliek. Medzi prípadné farmaceutický aktívne materiály patria tie, ktoré podstatne neinterferujú s aktivitou INGAP peptidu. Množstvo nosiča používaného u INGAP peptidu je dostatočné pre to, aby poskytlo praktické množstvo materiálu na podávanie jednotkovej dávky INGAP peptidu. Spôsoby a prostriedky na výrobu dávkových

foriem užitočných v spôsoboch podľa tohto vynálezu sú	opísané
v nasledovných	odkazoch:	Modem	Pharmaceutics, kapitol	y 9 a 10
(Banker &	Rhodies,	red.,	1979), Lieberman	a kol.:
Pharmaceutical	Dosage	Forms:	Tablets (1981),	a Anlse:
Introduction	to Pharmaceutical	Dosage Forms, druhé	vydanie
(1976).
Prostriedok s	INGAP peptidom:

Výhodným prostriedkom s INGAP peptidom je injekčný roztok sterilnej vody a chloridu sodného, ten podľa potreby úpravy tonicity roztoku, v štyroch rôznych koncentráciách: 0, 1,5, 30 a 120 mg/0,5 ml/ampulku. Na úpravu vhodnej hodnoty pH môže byť pódia potreby použitá kyselina chlorovodíková a hydroxid sodný. Ďalšie koncentrácie môžu byť pripravené zriedením vyšších koncentrácií zásobného roztoku s použitím izcnonického soľného roztoku. Zriedenie neovplyvňuje biologickú aktivitu INGAP peptidu.

Takte pripravený prostriedok s INGAP peptidom je stabilný v rozmedzí pH4 až 6, ak je skladovaný pri 5 °C a umiestnený v tmavej alebo svetlej nádobe. Niekedy je pozorovaná degradácia a to v prípade, že prostriedok je skladovaný pri 25 °C. Degradácia je zrejmejšia u prostriedku s pH 6, než u prostriedku s pH 4,5. Zdá sa, že INGAP peptid je szabilneší pri skladovaní pri teplote pod 8 °C a pH nižšom ako 6.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1 znázorňuje ARIP bunky (bunková línia krysieho pankreatického vývodu) ošetrené INGAP peptidom; ukazuje zvýšenie počtu buniek závisiace od dávky.

Obrázok 2 znázorňuje zvýšenie hmotnosti buniek ostrovčekov po podaní INGAP peptidu normálnym sýrskym škrečkom.

11a (250 mg/kg) dvakrát denne dní diabetickým. myšiam

Normálne zlaté sýrske škrečky boli liečené soľným roztokom :kontrola) alebo INGAP peptidom buď 10 alebo 30 dní. Počet ostrovčekov/'mm bol stanovený morŕonetnckým systémom pomocou počítača používajúceho Software image-prc Plus.

Obrázok 3 znázorňuje časový priebeh glukózy v krvi po podávaní injekcie INGAP peptidu alebo so Iného roztoku 3 9

C57BL/6J, ktorým bol diabetes indukovaný režimom viacerých injekcií streptozctocínu v nízkych dávkach. Hladina glukózy v krvi bola meraná každé tri dni. Zvieratá boli ponechané ďalších deväť dní po prerušení injekcií INGAP peptidu a bolo demonštrované pretrvávanie účinku liečby.

znázorňuje normálnu distribúciu inzulínu v slinivke brušnej diabetických myší

Obrázok a glukagónu

C57BL/6J, kcorým bol diabetes indukovaný streptozotocínom a ktoré boli liečené INGAP peptidom. Herný ľavý panel zobrazuje ostrovček ešte asociovaný so segmentom epitelu vývodu, označený anti-inzulínovou protilátkou, čo ukazuje normálnu prítomnosť a distribúciu inzulínového proteínu. Dolný ľavý panel zobrazuje rovnaký ostrovček označený zmesou antiglukagónovej a anti-somatostatínovej protilátky, čo tiež svedčí o normálnej distribúcii proteínov buniek oserovčekov v oblasti plášťa ostrovčekov. Horný pravý panel zobrazuje novo vytvorené vypúčaním ostrovčekov z vývodu, zafarbené farbivom H & E. Dolný pravý panel zobrazuje bunku pozitívnu na inzulín v stene vývodu.

Obrázok 5 znázorňuje, že INGAP peptid stimuluje expresiu PDX-1 v bunkách steny pankreatického vývodu myší C57BL/60.Panel vpravo je druhá oblasť PDX-1 imunoreaktivity súvisiacej s neogenézou buniek ostrovčekov. Tmavo zafarbený materiál je PDX-1 buniek v stene vývodu.

Obrázok 6 znázorňuje histologické porovnanie slinivky brušnej odobranej myšiam C57BL/6Ó ošetrených strepto-zotccínon a streptozotocínom s následnou liečbou INGAP. Dolný pravý panel (STZ-INGAP) zobrazuje slinivku brušnú INGAP peptidon liečeného zvieraťa s oblasťou neogenézy buniek ostrovčekov, pozorovanýoh ako pučanie buniek z priľahlých intralobulárnych chodbičiek. Dolný iavý panel (STZ-INGAP) je normálny vzhľad ostrovčekov v slinivke brušnej zvieraťa liečeného INGAP peptidom. Horný pravý panel (STZ) znázorňuje slinivku brušnú zvieraťa liečeného sclným roztokom, ktorý ukazuje nekrotický ostrovček so zápalovou bunkovou infiltračnou charakteristi-kou insulitídy, zápalu Langerhansenových oscrovčekov. Horný ľavý panel (Ctrl) znázorňuje slinivku brušnú kontrolnej myši normálneho veku a na porovnanie ukazuje histologický vzhiad normálneho ostrovčeka. INGAP rešoauruje histológiu ostrovčeka smerom k normálu.

Obrázok 7 znázorňuje zvýšenie plochy tkaniva imunoreaktívneho na inzulín u normálnych myši liečených INGAP peptidom počas 31 dní. Údaje sú vyjadrené ako stred + stredná odchýlka. Percentá oblasti prierezu zafarbeného inzulínom boli stanovené mikroskopom Olympus ;150x a softwarovou analýzou zobrazenia (Image Pro Plus Version 4.3, Média Cyberneticsj .

Obrázok 3 znázorňuje zvýšenie plochy tkaniva imunoreaktívneho na inzulín u normálnych psov liečených INGAP peptidom počas 34 dni. Údaje znamenajú stred ± stredná odchýlka. Percentá prierezu oblasti zafarbenej inzulínom boli stanovené mikroskopom Olympus (150x) a softwarovou analýzou zobrazenia (Image Pro Plus Version 4.0, Média Cybernetics).

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Roztok INGAP peptidu pre injekcie

Pripravený bol roztok 120 mg INGAP peptidu s nasledovnými hodnotami uvedenými v tabuľke 1:

Tabuľka 1

parameter	špecifikácia
vzhľad	číry bezfarebný roztok
test	každá ampulka obsahuje 90,0 % až 110,0 % INGAP peptidu
nečistoty	každá nečistota: 1,0 % celkom nečistoty: 3,0 %
pH	4,0 až 5,0
bakteriálne endotoxíny	NMT 2,92 EU/mg
sterilita	vyhovuje norme USP

Príklad 2

Podávanie INGAP peptidu normálnym škrečkom

Boli študované účinky INGAP peptidu na tvorbu ostrovčekov u normálnych škrečkov. INGAP peptid (5 mg/kg; 25 mg/m²) bol podávaný intraperitoneálne denne, počas 4 týždňov. Hmotnosť β-buniek bola hodnotená po 10 dňoch a po 30 dňoch. Liečba INGAP peptidom viedla k významnému zvýšeniu počtu ostrovčekov, v porovnaní so živočíchmi, ktorým bolo podávané placebo (obrázok 2). Účinok neogenézy ostrovčekov bol ukázaný na produkcii väčšieho množstva inzulínu a na zvýšení počtu ostrovčekov v slinivke brušnej. Novo vytvorené β-bunky sa obajavili v stene a vychádzali z vývodu pankreasu. Tieto na inzulín pozitívne bunky pochádzali z diferenciácie epitelových buniek vývodu a z rastu buniek ostrovčekov. Ich objavenie sa bolo úmerné dávke a dobe trvania liečby INGAP peptidom. Po dlhšej liečbe tieto bunky migrovali z vývodu a vytvorili ostrovčeky v parenchýme slinivky brušnej. Po 10 po sebe nasledujúcich dňoch podávania INGAP peptidu došlo k 30¾ zvýšeniu počtu ostrovčekov a po 30 dňoch k zdvojnásobeniu pčtu ostrovčekov v tkanivách, čo je v súlade s predchádza14 júcimi pozorovaniami u zvieracích modelov užívajúcich ilotropín, rINGAP a zabalenie do celofánu.

Príklad 3

Štúdia účinnosti in vivo normálne sa objavujúcich tvorby nových ostrovčekov

Myši C57BL/6J boli prevedené na diabetické pôsobením STZ (35 mg/kg/deň x 5 dní) . Boli rozdelené do skupiny liečenej INGAP peptidom (dvakrát denne 250 μς) a kontrolnej skupiny, ktorej bol podávaný solný roztok. V oboch skupinách boli 4 myši. Všetky štyri zvieratá liečené INGAP peptidom mali koncentráciu glukózy v krvi reštaurovanú na normálnu hodnotu, zatiaľ čo všetky myši liečené soľným roztokom zostali hyperglykemické (obrázok 3) . Po 39 dňoch bolo dávkovanie zastavené. Ďalšie pozorovania ukázali 48 dňovú trvanlivosť účinku, kedy štúdia skončila. Histopatologické vyhodnotenie živočíchov liečených INGAP peptidom ukázalo prítomnosť ostrovčekov, ako aj oblastí zahŕňajúcich doplnenie a distribúciu buniek sekrétujúcich inzulín a glukagón (obrázok 4 a 6). Objavenie sa buniek produkujúcich glukagón je cenné, pretože glukagón hraje hlavnú úlohu v obrane proti hypoglykémii. Táto vlastnosť INGAP peptidu indukovať neogenézu ostrovčekov by mohla pomôcť obrátiť porušenú protiregulačnú kontrolu hyperglykémie, súvisiacu s nadmernou liečbou diabetu. Hyperglykémia nebola pozorovaná u žiadneho zvieraťa liečeného INGAP peptidom. U kontrolných živočíchov liečených soľným roztokom nebol pozorovaný vznik žiadnych nových ostrovčekov. Podávanie INGAP peptidu indukovalo transdiferenciáciu buniek vývodu, ako je zrejmé z buniek exprimujúcich transkripčný faktor PDX-1 (obrázok 5) . Ostrovčeky u STZ-diabetických zvierat liečených dolným roztokom vykazovali ťažký protizápalový infiltrát a boli nekrotické. I zvierat liečených INGAP peptidom bol zápal znateľne znížený a ostrovčeky vyzerali zdravé (obrázok 6).

Obrázok 4 znázorňuje imunocytochemické vlastnosti slinivky brušnej u myší C57BL/6J ošetrených streptozotocínom a ďalej liečených INGAP peptidom. Horný ľavý panel zobrazuje ostrovček stále ešte asociovaný so segmentom epitelu vývodu, zafarbeným protiinzulínovou protilátkou, čo ukazuje normálnu prítomnosť a distribúciu inzulínového proteínu. Dolný ľavý panel zobrazuje rovnaký ostrovček zafarbený zmesou anti-glukagónových a antisomatostatínových protilátok, čo tiež svedčí o normálnej distribúcii týchto proteínov buniek ostrovčekov v oblasti plášťa ostrovčekov. Horný pravý panel zobrazuje novo vytvorené pupene ostrovčekov vývodu zafarbené farbivom H &

E. Dolný pravý panel zobrazuje bunky pozitívne na inzulín v stene vývodu.

Príklad 4

Štúdia myší počas 31 dni (opakované dávkovanie)

Toxikologická štúdia v závislosti od opakovanej dávky bola uskutočnená 31 dní na myšiach, pri dennom podávaní injekcie INGAP peptidu v dávke 0, 2, 20 a 100 mg/kg/deň.

V tejto štúdii boli použité štyri liečené skupiny, v ktorých bolo 10 samcov a-10 samíc, a dve kontrolné skupiny s 5 samcami a 5 samicami. Na konci pokusu bola odobraná krv. Pre celkové a mikroskopické pozorovanie boli uskutočnené pitvy. Klinické patológie a hladiny v sére boli vyhodnotené približne u polovice zvierat z každej skupiny. Vybrané orgány (mozog, nadobličky, srdce, obličky, pečeň, pľúca, slinivka brušná a slezina) boli odvážené a boli vypočítané relatívne hmotnosti týchto orgánov. Časť slinivky brušnej bola odstránená a zamrazená v kvapalnom dusíku pre vyhodnotenie obsahu inzulínu. Časť tkaniva slinivky brušnej bola podrobená nezávislému mikroskopickému vyšetreniu. Kontrolné zvieratá boli usmrtené po 28 dňoch od ukončenia podávania dávok. Pre ďalšie štúdie boli hodnotené rôzne parametre, rovnako ako abnormálne nálezy potenciálne súvisiace s liečivom. Bola stanovená reprodukovateľnosť a potenciálna klinická významnosť.

Podávanie INGAP peptidu intramuskulárnou injekciou počas 31 po sebe nasledujúcich dní neposkytlo žiadne nepriaznivé účinky súvisiace s dávkovaním, ak boli vyhodnotené po zastavení dávkovania a počas 28 dní po liečbe. U samcov aj samíc bolo pozorované podráždenie miesta vpichu injekcie v zvýšenej frekvencii pri najvyššej dávke, ale nebolo pozorované u kontrolných zvierat pri reverzibilitu pri vysokej hematopoéza.

tohto dávke

Žiadne rovnakej dávke, čo ukazovalo na podráždenia. U jedného samca bola pozorovaná v slezine extramedulárna mikroskopické preukázanie infiltrácie zápalových buniek, edému, nekrózy alebo atrofie nebolo pozorované. Kiúčovým zistením bolo zvýšenie počtu malých ostrovčekov súvisiacich s vývodom, ako aj medzi acinárnymi bunkami. Hladina INGAP peptidu v sére dve hodiny po podaní dávky pre 31 po nasledujúcich dní bola pod medzami kvantitatívneho vyhodnotenia. U týchto zvierat bola pozorovaná farmakologická aktivita, ktorá bola zmeraná zvýšením oblasti tkaniva pozitívneho na inzulín (obrázok 7). Výsledky dokazujú, že neexistujú žiadne nepriaznivé účinky pri účinnej hladine (NOAEL) väčšej ako 100 mg/kg u CD-I myší počas 31 dní dávkovania.

Príklad 5

Štúdie na psoch počas 34 dní (opakované dávkovanie)

Toxikologická štúdia na opakovanú dávku bola uskutočňovaná na psoch beagle počas 34 dní, s denným podávaním intramuskuláme j injekcie INGAP peptidu v dávke

Ο, 0,5, 1,5 a 10 mg/kg/deň. Pre kvantitatívne vyhodnotenie hmotnosti β-buniek bolo získané pankreatické tkanivo zo zvierat usmrtených 3i. deň, na konci liečby a z vyliečených zvierat usmrtených 25 dní po skončení liečby. Hmotnosť pankreatických β-buniek bola zvýšená po podaní INGAP peptidu (pozri obrázok 8). Tieto výsledky ukazujú, že intramuskulárne injekcie INGAP peptidu v rozmedzí študovaných dávok poskytli biologicky dôležitú odpoveď u normálnych psov beagle. Ďalej, pri hĺbkovom preskúmaní pankreatického tkaniva nevykázali sekcie žiadne zmeny, ako je edém, infiltrácia zápalových buniek, nekróza alebo atrofia.

Príklad 6

Ľudské klinické štúdie

Dávkovanie je často založené na výsledkoch a štúdiách účinnosti a bezpečnosti u zvierat. Dve dávka INGAP peptidu, 7,5 mg (0,125 mg/kg alebo 4,625 mg/m² u pacienta s hmotnosťou 60 kg) a 120 mg (1,6 mg/kg alebo 74 mg/m² u pacienta s hmotnosťou 60 kg) sú príkladmi liečby diabetes mellitus typu I alebo II. Pri stanovení účinnosti liečby INGAP peptidom boli hodnotené nasledovné parametre:

1. Zníženie hladiny glukózy nalačno na 35 mg/dl, pričom bola udržiavaná celková dávka inzulínu.

2. Zníženie dávky inzulínu 25 % s tým, že hladiny glukózy nalačno boli udržiavané v normálnom rozmedzí, ako je dané kritériami Americkej diabetickej spoločnosti (ADA).

3. Získanie zvýšenia C-peptidu nalačno na > 1 ng/ml.

Získanie zvýšenia C-peptidu na > 2 ng/ml ako odpoveď na Sustacal® (Boost®).

Každý pacient bol náhodne vybraný tak, aby dostal len jednu intramuskulárnu injekciu INGAP peptidu. Po vyhodnotení údajov účinnosti a bezpečnosti by mohli byť pacientom podané ďalšie injekcie INGAP peptidu, podía úsudku lekára o vhodnosti.

Nasledujúca tabulka obsahuje čiastočný zoznam hodnotení získaných u pacientov, ktorí boli liečení INGAP peptidom alebo placebom.

Tabulka 2

postup

predmet

pôvodný stav

trvanie liečby deň 1 až 34

čas po liečbe deň 35 až 63±2

deň návštevy

1

7

14

21ί

28

34

42

49

56

63

vyšetrenie lekárom

x

x

x

x

životné znaky

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

klinické laboratórne testy

x

x

x

x

x

x

x

x

plazma PK pre INGAP peptid

x

x

x

x

x

x

x

x

Stimulovaný C-peptid

Testy stimulovaného C-peptidu boli uskutočnené ráno po nočnom, aspoň 10 hodinovom hladovaní. Tieto testy boli uskutočnené len vtedy, keď glukóza nalačno bola medzi 80 a 250 mg/dl. Pacienti mohli užiť svoje lieky večer pred testom, ale nesmeli ich užiť ráno v deň testu, až do ukončenia pokusu. Vzorky krvi na stanovenie C-peptidu boli odobrané bezprostredne pred prehltnutím prípravku Boost® a 0,5, 2 a 4 hodiny po prehltnutí. Boost bol podaný prehltnutím. Pacienti boli deficitní na inzulín, ak hodnota ich C-peptidu nalačno bola < 1,0 ng/ml a ich maximálna stimulovaná hodnota C-peptidu bola 2,0 ng/ml.

Výsledkom tejto liečby bolo, že pacienti, ktorým bol podaný INGAP peptid, vykazovali zlepšenú toleranciu cukru, zníženú hladinu glukózy nalačno, zníženú požadovanú dávku inzulínu, zvýšenú hladinu C-peptidu nalačno a zvýšenú hladinu C-peptidu, ako odpoveď na Boost®. Pacienti liečení placebom nevykazovali žiadne takéto zlepšenia.

Pokiaľ nie uvedené inak, všetky množstvá, vrátane kvantitatívnych množstiev, percent, podielov a pomerov, sú myslené tak, že ich možno upraviť slovom asi a neznamenajú významné čísla. Pokiaľ nie je uvedené inak, znamenajú jeden alebo viac.

Aj keď sú tu ilustrované a opísané príslušné uskutočnenia podľa predloženého vynálezu, odborníkovi z oblasti techniky by malo byť zrejmé, že je možné uskutočniť rôzne iné zmeny a modifikácie bez toho, aby sa tieto odklonili od myšlienky a rozsahu vynálezu. Opis je teda myslený tak, že v priložených nárokoch sú zahrnuté všetky tieto zmeny a modifikácie, ktoré sú v rozsahu tohto vynálezu.

Zoznam sekvencii:

Sekvencia identifikačné číslo 1:

Met Met Leu Pro Met Thr Leu Cys Arg Met Ser Trp Met Leu Leu Ser Cys Leu Met 15 10 15

Phe Leu Ser Trp Val Glu Gly Glu Glu Ser Gin Lys Lys Leu Pro Ser Ser Arg íle Thr 20 25 30 35

Cys Pro Gin Gly Sr Val Ala Tyr Gly Ser Tyr Cys Tyr Ser Leu íle Leu íle Pro Gin 40 45 50 55

Thr Trp Ser Asn Ala Glu Leu Ser Cys Gin Met His Phe Ser Gly His Leu Ala Phe Leu 60 65 70 75

Leu Ser Thr Gly Glu íle Thr Phe Val Ser Ser Leu Val Lys Asn Ser Leu Thr Ala Tyr 80 85 90 95

Gin Tyr íle Trp íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser Gly 100 105 110 115

Trp Lys Trp Ser Ser Ser Asn Val Leu Thr Phe Tyr Asn Trp Glu Arg Asn Pro Ser íle 120 125 130 135

Ala Ala Asp Arg Gly Tyr Cys Ala Val Leu Ser Gin Lys Ser Gly Phe Gin Lys Trp Arg 140 145 150 155

Asp Phe Asn Cys Glu Asn Glu Leu Pro Tyr íle Cys Lys Phe Lys Val

160 165 170 175

Sekvencia identifikačné číslo 2:

Μ íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser Gly Trp Lys Trp Ser 15 10 15 20

Sekvencia identifikačné číslo 3:

íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser 15 10 15

ΤΡ 17i/-7.cd/

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Farmaceutický prostriedok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje polypeptid, ktorý má aspoň pätnásť po sebe nasledujúcich aminokyselín z prirodzene sa vyskytujúceho proteínu súvisiaceho s neogenézou cicavčích ostrovčekov, pričom aminokyselinová sekvencia znamená sekvenciu identifikačné číslo 1

   Met Met Leu Pro Met Thr Leu Cys Arg Met Ser Trp Met Leu Leu Ser Cys Leu Met 15 10 15

   Phe Leu Ser Trp Val Glu Gly Glu Glu Ser Gin Lys Lys Leu Pro Ser Ser Arg íle Thr 20 25 30 35

   Cys Pro Gin Gly Sr Val Ala Tyr Gly Ser Tyr Cys Tyr Ser Leu íle Leu íle Pro Gin 40 45 50 55

   Thr Trp Ser Asn Ala Glu Leu Ser Cys Gin Met His Phe Ser Gly His Leu Ala Phe Leu 60 65 70 75

   Leu Ser Thr Gly Glu íle Thr Phe Val Ser Ser Leu Val Lys Asn Ser Leu Thr Ala Tyr 80 85 90 95

   Gin Tyr íle Trp íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser Gly 100 105 110 115

   Trp Lys Trp Ser Ser Ser Asn Val Leu Thr Phe Tyr Asn Trp Glu Arg Asn Pro Ser íle 120 125 130 135

   140

   145

   150

   155

   Ala Ala Asp Arg Gly Tyr Cys Ala Val Leu Ser Gin Lys Ser Gly Phe Gin Lys Trp Arg

   Asp Phe Asn Cys Glu Asn Glu Leu Pro Tyr íle Cys Lys Phe Lys Val

   160 165 170 175 (sekv. id. č. 1), sekvenciu identifikačné číslo 2 íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser Gly Trp Lys Trp Ser 15 10 15 20 (sekv. id. č. 2) alebo sekvenciu identifikačné číslo 3 íle Gly Leu His Asp Pro Ser His Gly Thr Leu Pro Asn Gly Ser

   15 10 15 (sekv. id. č. 3) a ich fragmenty, s pH od 4 do 6.
2. 2. Farmaceutický prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že znamena lyofolizovaný prášok alebo roztok.
3. 3. Farmaceutický prostriedok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 2, vyznačujúci sa tým, že má pH od 4 do 6.
4. 4. Farmaceutický prostriedok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že polypeptid je vo forme vybranej zo skupiny zahŕňajúcej farmaceutický prijateľné estery, soli a ich zmesi.
5. 5. Farmaceutický prostriedok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že obsahuje od 0,1 mg do 300 mg polypeptidu.
6. 6. Použitie farmaceutického prostriedku podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov i až 5 na výrobu liečiva pre liečbu diabetu u človeka alebo iného živočícha.
7. 7. Použitie farmaceutického prostriedku podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 6 na výrobu liečiva pre regenerovanie Langerhansenových ostrovčekov, pankreatických beta buniek alebo na zaistenie regulácie normálnej fyziologickej glukózy u cicavca.
8. 8. Použitie farmaceutického prostriedku podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 7, pri ktorom podávanie sa uskutočňuje v takej frekvencii, ktorá je vybraná zo skupiny zahŕňajúcej podávanie denne, dvakrát denne, trikrát denne, raz za týždeň, dvakrát za týždeň, mesačne, podávanie kontinuálnou infúziou a ich kombinácie.
9. 9. Súprava na použitie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 8, vyznačujúca sa tým, že obsahuje:

   a) farmaceutický prostriedok podľa nároku 1 a

   b) návod na použitie.