VERWENDUNG VON ALKYLPHOSPHOLIPIDΞN ZUR BEHANDLUNG SOLIDER TUMORE
Diese Anmeldung nimmt die Priorität der DE 10 2004 042 718.6-11 in Anspruch.
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer pharmazeutischen Zubereitung, enthaltend Alkylphospholipide (APL) der allgemeinen Formel (I) zur Behandlung solider Tumore, die genannte pharmazeutischen Zubereitung als neue liposomale Formulierung sowie neue Alkylphospholipide (APL) der Formeln (II), (IIa) und (IIb) als Wirkstoffe zur Behandlung von Tumoren.
Pharmazeutische Zubereitungen enthaltend bestimmte Alkylphospholipide (APL) der allgemeinen Formel (I), die eine inhibitorische Wirkung auf die enzymatische Aktivität der Phospholipase A2 aufweisen sind aus der DE 42 34 130 A1 bekannt. Die Herstellung sowie die Verwendung einiger Alkylphospholipide (APL) der allgemeinen Formel (I) ist des weiteren auch in Massing et al. (Chem. Phys. Lipids, 1994, 69, 105- 120) beschrieben.
Bestimmte synthetische Alkylphospholipide (APL) sind als antitumoral wirksam bekannt. Synthetische APL sind Analoga natürlich vorkommender Phospholipide, bei denen die natürlichen Carbonsäureesterbindungen durch Etherbindungen oder durch Methylengruppen ersetzt oder vollständig entfernt wurden. Es sind auch Modifikationen des polaren Kopfes dieser Lipide beschrieben worden. Die heute als antitumoral wirksam diskutierten APL sind meist Analoga des Lyso-Phosphatidylcholins. Beispiele dafür sind Hexadecylphosphocholin (HePC), Edelfosin (Et-18-OCH3, rac-2- methyl-1-octadecyl-glycero-(3)-phosphocholine) oder Ilmofosin (Thioanaloga des Edelfosins). Klinische Studien bei denen APL (z.B. Hexadecylphosphocholin) systemisch (orale Applikation) zur Behandlung des Mammacarzinoms eingesetzt wurden, sind daran gescheitert, dass die notwendige zu applizierende Menge (für einen ausreichenden antitumoralen Effekt) zu nicht vertretbaren gastrointestinalen Nebenwirkungen geführt hat. Dementsprechend ist Hexadecylphosphocholin nur als Hautsalbe zur Behandlung von Hautmetastasen des Mammacarzinoms zugelassen worden.
Ein ähnlichen Schicksal ist dem APL Et~18-OCH3 (Edelfosin®) widerfahren. Auch hier hatten die klinischen Studien keinen Erfolg, die Substanz wird heute zum extracorporalen Purging von Knochenmark eingesetzt.
Ein weiteres APL, deren Einführung in die Klinik gescheitert ist, ist das Ilmofosin (Thioanaloga des Edelfosins).
Weitere Analoge natürlich vorkommender Phospholipide sind als antitumoral wirksam gegen leukämische Zellen aus Bonjouklian et al. (J. Med. Chem., 1986, 29, 2472-2477) oder Matzke et al. (Eur. J. Gell Biol., 2001 , 80, 1 -10) bekannt.
Im Gegensatz zu leukämischen Krebserkrankungen sind die Erfolgsaussichten bei der Therapie von soliden Tumoren heute immer noch schlecht, insbesondere die medikamentöse Krebstherapie trägt nur zu etwa 4 % der Heilungen bei. Ein noch größeres Problem stellt speziell die Behandlung von Hirntumoren dar, da Wirkstoffe aufgrund der Blut-Hirnschranke nicht in notwendigen Mengen den Tumor erreichen können.
Ein zusätzliches Problem ist die Verhinderung der Wirkstoffanreicherung in Tumorgeweben und -zellen durch die sogenannte „Multi drug resistance". Hierbei transportieren p-Glycoproteine (p-Gp), die durch den Wirkstoff induziert wurden, die
Wirkstoffe rasch wieder aus der Zelle heraus. Dieser Effekt stellt ein besonderes
Problem bei der Behandlung von Hirntumoren dar, da die Kapillarendothelzellen des
Hirns p-Gp grundsätzlich besonders hoch exprimieren (d.h. auch ohne Induktion durch den Wirkstoff). Ein Beispiel für dieses Problem ist die schlechte Aufnahme des
Wirkstoffs Pactitaxel in Hirntumoren (Fellner, S. et. al., 2002: Clin. Invest. 110; 1309).
Ein zusätzliches Problem beim Einsatz der meisten Zytostatika ist ihre mutagene Wirkung auch auf die gesunden Zellen von Patienten, welche auf einer direkten Wechselwirkung des Zytostatikums mit der DNA dieser Zellen beruht.
Bisher haben sich APL zur Behandlung von soliden Tumoren und auch von Hirntumoren nicht durchsetzen können. Der wesentliche Grund dafür ist, daß für die Behandlung von soliden Tumoren deutlich höhere Wirkstoffspiegel benötigt werden, als es für das Abtöten von leukämischen Zellen notwendig wäre, da leukämische Zellen viel empfindlicher gegen APL sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es pharmazeutische Zubereitungen zur Verfügung zu stellen, welche die oben genannten Probleme überwinden und zur Behandlung solider Tumore eingesetzt werden können.
Eine weitere Aufgabe ist es, neue APL zur Behandlung von Tumoren zur Verfügung zu stellen, die ein hohes antitumorales Wirkpotential besitzen.
Femer ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, pharmazeutische Zubereitungen und/oder neue synthetische Alkylphospholipide (APL) bereitzustellen, die eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wirksamkeit aufzeigen. Des weiteren ist es Aufgabe pharmazeutische Zubereitungen zur Verfügung zu stellen, die eine hohes tumorspezifisches Wirkpotential besitzen.
Ein erfindungsgemäßer Lösungsansatz ist die Verwendung einer pharmazeutischen Zubereitung, enthaltend mindestens ein Alkylphospholipid der allgemeinen Formel (I)
Formel I
wobei A für O oder NR
4, wobei R
4: H, C1-C20-Alkyl ist; R
1 für H, C1 -C20-Alkyl oder COR
5, wobei R
5: H oder C1 -C20-Alkyl ist;
R2 für ein C10-C22-Alkyl und
R3 für Cholin, Carbacholin, Serin, Inositol, H, Ethanolamin oder Glycerol steht zur Behandlung solider Tumore.
Bevorzugt enthält die pharmazeutische Zubereitung Verbindungen der Formel I in denen A für NR4 und R1 für H steht.
Ebenfalls bevorzugt sind pharmazeutische Zubereitungen enthaltend Verbindungen der Formel I in denen A für O und R1 für H, Methyl oder COR5 mit R5 gleich Methyl steht, besonders bevorzugt R1 für Methyl oder COCH3 steht, insbesondere R1 für Methyl steht.
Weiterhin bevorzugt verwendet werden Alkylphospholipide der allgemeinen Formel (Ia):
A für O oder NR4, wobei R4:H, C1-C20-Alkyl ist;
R1 für H, C1-C20-Alkyl oder COR5, wobei R5:H oder C1-C20-Alkyl ist; und R3 für Cholin, Carbacholin, Serin, Inositol, H, Ethanolamin oder Glycerol steht.
Besonders bevorzugt werden Verbindungen der Formel I eingesetzt in denen R3 für Cholin steht.
Insbesondere bevorzugt sind die pharmazeutische Zubereitung enthaltend Verbindungen der allgemeinen Formel (Ib):
Formel Ib
A für O oder NR4, wobei R4: H, C1-C20-Alkyl ist; R1 für H, C1-C20-Alkyl, oder COR5, wobei R5 H oder C1 -C20-Alkyl ist; steht.
Des weiteren sind besonders pharmazeutische Zubereitungen enthaltend Verbindungen der Formel (Ib) bevorzugt, in denen die restlichen Substituenten A und R1 folgende Bedeutung haben und gemäß diesen Substituenten bezeichnet werden wie folgt:
NH2:
OMe:
Die Verbindungen können in der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zubereitung in der chemischen R- oder S-Konfiguration oder auch racemisch vorliegen. Die Angabe der Konfiguration ist Teil der abgekürzten Bezeichnung.
Besonders bevorzugt sind pharmazeutische Zubereitungen enthaltend folgende Verbindungen der Formel (Ib): S-NH2, S-OH, S-0C2, S-NC2, rac-OMe, S-OMe, R- NH2, R-OH, R-0C2, R-NC2, R-OMe, insbesondere rac-OMe.
Die Synthese der enantiomerenreinen Verbindungen der Formel (Ib) wird von Massing et al. in Chemistry ans Physics of Lipids, 69, 105-120, 1994 beschrieben. Die Synthese der Verbindungen der Formel (I) erfolgt mittels analoger, dem Fachmann bekannter, Verfahren.
Die erfindungsgemäße Verwendung der APL hat überraschenderweise gezeigt, dass es Zellen bestimmter solider Tumoren gibt, bei denen deutlich geringere APL- Konzentrationen zu deren Abtöten ausreichen, als dies bisher für Zellen solider Tumoren bekannt war. Einige diese Verbindungen sind generell wirksamer als HePC, das einzige für die Tumortherapie zugelassene APL (s.o.).
Die erfindungsgemäßen pharmazeutische Zubereitungen enthaltend APL haben gegenüber klassischen Zytostatika folgende Vorteile:
APL sind keine Substrate für p-Gp (P-Glycoprotein, ursächlich an der „multi drug resistance" MDRI von Tumorzellen beteiligt), eine Entgiftung der Zellen via Hochregulation von MDRI ist daher nicht möglich.
Außerdem können die als antitumoral beschriebenen Gruppen von APL ähnlich wie Lysolipide einfach im Blut transportiert werden (z.B. an Albumin, als Micellen , in
Lipoproteinen etc.). Diese lysolipidanalogen APL können durch Flip-Flop Zellmembranen durchdringen und so rasch in Gewebe und Zellen gelangen. Zudem können sie an
Albumin oder an Lipoprotein gebunden von Gewebe/Zellen aufgenommen werden. Somit eignen sich die APL besonders gut als Wirkstoffe, insbesondere gegen solide Tumoren sowie gegen Hirntumoren.
Ein weiterer Vorteil ist der Zielort der APL, der nachweislich an der Zellmembran liegt, wodurch eine mutagene Wirkung auf gesunde Zellen völlig vermieden wird.
Somit stellt die erfindungsgemäße Verwendung eine Möglichkeit dar, APL zur Therapie APL-sensitiver solider Tumoren einzusetzen und damit die immanenten Nachteile klassischer Zytostatika zu umgehen (hohe mutagene Potenz, Substrate für MDR).
Erfindungsgemäß kann die pharmazeutische Zubereitung als Tablette, Salbe, Zäpfchen, Granulat, Injektionspräparat oder Aerosol vorliegen. Hierzu enthält die pharmazeutische Zubereitung weitere Hilfsstoffe wie Trägerstoffe und Stabilisatoren.
Unter „Hilfsstoffen" sind beispielsweise folgende Substanzen zu verstehen, die jedoch nicht limitierend für die vorliegende Erfindung sind: wasserunlösliche Hilfsstoffe oder Gemische davon, wie Lipide, u.a. Fettalkohole, z.B. Cetylalkohol, Stearylalkohol und Cetostearylalkohol; Glyceride, z.B. Glycerinmonostearat oder Gemische von Mono-, Di- und Triglyceriden pflanzlicher Öle; hydrierte Öle, wie hydriertes Rizinusöl oder hy¬ driertes Baumwollsamenöl; Wachse, z.B. Bienenwachs oder Carnaubawachs; feste Kohlenwasserstoffe, z.B. Paraffin oder Erdwachs; Fettsäuren, z.B. Stearinsäure; ge¬ wisse Cellulosederivate, z.B. Ethylcellulose oder Acetylcellulose; Polymere oder Co- polymere, wie Polyalkylene, z.B. Polyäthylen, Polyvinylverbindungen, z.B. Po- lyvinylchlorid oder Polyvinylacetat, sowie Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere und Co- polymere mit Crotonsäure, oder Polymere und Copolymere von Acrylaten und Methacrylaten, z.B. Copolymerisate von Acrylsäureester und Methacrylsäureme- thylester; oder weitere Lösungsmittel, Emulgatoren oder Tenside, wie z.B. Polysorbat 80 oder Docusat. Außer den genannten Hilfsstoffen und Wirkstoffen kann das erfindungsgemäße Mittel zusätzlich Füll- Spreng-, Binde- und Gleitmittel sowie Trägerstoffe enthalten, die auf die Wirkstoffabgabe keinen entscheidenden Einfluß haben. Beispiele sind u.a. Bentonit
(Aluminiumoxid-Siliciumoxid-Hydrat), Kieselsäure, Cellulose (üblicherweise mikrokristalline Cellulose) oder Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Zucker, wie Lactose, Stärken, z.B. Maisstärke oder Derivate davon, z.B. Natriumcarboxymethylstärke, Stärkeleister, Phosphorsäuresalze, z.B. Di- oder Tricalciumphosphat, Gelatine, Stearinsäure oder geeignete Salze davon, z.B. Magnesiumstearat oder Calciumstearat, Talk, kollodiales Siliciumoxid und ähnliche Hilfsstoffe.
Als weitere Hilfsstoffe sind Konservierungsmittel, Antioxidanzien, Netzmittel, Lösungsvermittler, Stabilisatoren, Puffersubstanzen sowie gegebenenfalls Aroma- und/oder Farbstoffe zu berücksichtigen.
Ferner sind weitere Formulierungen möglich, wie sie zum Beispiel in .Arzneiformenlehre", Ursula Schöffling, 4. Aufl., Deutscher Apotheker Verlag, Stuttgart 2003, beschrieben werden.
Ein besonders Problem bei einer Anwendung der APL gemäß Fomel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) für therapeutische Zwecke ist der Umstand, daß (a) ihr therapeutisches Potential nicht nur von ihrer jeweiligen Struktur, sondern auch von ihren biophysikalischen Eigenschaften abhängt und sie als Lipide (b) schwierig zu applizieren sind. Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung moderner Medikamente ist zudem der Anspruch des sog. Drug Targetings (c), wobei die Wirkstoffe durch die gewählte Formulierung bevorzugt in den erkrankten Geweben/Zellen angereichert werden sollen.
(a) Die biophysikalischen Eigenschaften der Alkylphospholipide gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) hängen von den Resten R1, R2 und R3 ab und können denen von Lyso-Lipiden (niedrige CMC, (abgeleitet von engl.: critical micelle concentration)) als auch denen von zweikettigen Phospholipiden (hohe CMC, wie z.B. Lecithin) entsprechen. Die biophysikalischen Eigenschaften sind zunächst für eine gute Aufnahme (niedrige CMC) bzw. schlechte Aufnahme (hohe CMC) in Zellen verantwortlich und beeinflussen damit zeitnah den therapeutischen Erfolg. Andererseits ist die Verweildauer von Lipiden mit hoher CMC in zellulären Systemen höher, weil diese nicht rasch aus den Membranen entfernt werden können. Somit ist bei der Entwicklung von Arzneimitteln mit lipidischen Wirkstoffen insbesondere auf geeignete biophysikalische Eigenschaften zu achten.
(b) Ein weiteres Problem bei der Entwicklung von Arzneimitteln mit lipidischen Wirkstoffen ist, daß eine direkte Applikation der beschriebenen Verbindungen in aller
Regel nicht möglich ist. Handelt es sich um Lyso-Lipid-Strukturen (niedrige CMC), so sind diese mizellar löslich. Bei i.v. -Injektionen verursachen diese Verbindungen
hämolytische Effekte. Bei oraler Applikation stellt die rasche Aufnahme der Lipide mit niedriger CMC durch die Zellen des gastrointestinalen Traktes (Gl) ein Problem dar, die Substanzen verursachen schwere Gl-Nebenwirkungen. Im Prinzip handelt es sich hier um eine lokale Applikation der Lipide in den Magen/Darm-Trakt, die natürlich auch therapeutisch genutzt werden kann. Handelt es sich um lecithin-ähnliche Lipide (hohe CMC), ist eine i.v.-Applikation (intravenös) nicht möglich, da die Verbindungen in keiner Weise wasserlöslich sind und zur Ausbildung von großen Aggregaten neigen (Gefahr von Thrombosen/Embolien) und biologisch nur begrenzt verfügbar sind. Die orale Applikation von Lipiden mit hoher CMC ist möglich, allerdings werden die Lipide über die Lipoproteine transportiert und werden auf diese Art nicht unbedingt im erkrankten Gewebe akkumuliert (andererseits kann dieser Weg für ein entsprechendes Targeting, z.B. in der Leber, genutzt werden). Gl-Nebenwirkungen (insbesondere bei den Inhibitoren der PLA2 [Phospholipase A2] durch Inhibition der pankreatischen PLA2) treten auch hier auf. (c) Um ein möglichst gutes Ansprechen der jeweiligen Wirksubstanz gegen bestimmte Erkrankungen zu gewährleisten, sollten die Substanzen möglichst selektiv am Wirkort akkumuliert werden (Drug-Targeting, Verstärkung der Wirkung und Verringerung der Nebenwirkungen).
Diese Probleme konnten durch die Formulierung der Verbindungen gemäß Fomel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) als Liposomen gelöst werden. Liposomen sind sphärische Gebilde, die aus Amphipilen aufgebaut sind. In wäßrigen Lösungen entstehen Liposomen durch Selbstaggregation der Amphipilen, wobei sich eine Lipiddoppelschicht bildet, die einen wäßrigen Innenraum einschließt. In Abhängigkeit von physikalischen Parametern wie mechanischen Einflüssen, Druck, Temperatur und der lonenkonzentration sowie der vorhandenen Lipide und Zusatzstoffe, bilden sich unilamellare, oligolamellare oder multilamellare Liposomen. Die Liposomen können abhängig von ihren Bestandteilen eine positive oder negative Überschußladung tragen. Liposomen können auch mit Wirkstoffen beladen werden, die je nach Lipophilie oder Hydrophilie in der Lipidschicht oder im wässerigen Innenraum der Liposomen eingeschlossen sind. Derartige Liposomen werden in diagnostischen Nachweisverfahren oder als therapeutische Mittel zum Transport von Wirkstoffen im Organismus oder als Wirkstoffdepot verwendet. Die Eigenschaften der Liposomen, wie beispielsweise ihre Stabilität oder Lagerfähigkeit, werden wesentlich durch die in der Lipidschicht vorhandenen Substanzen bestimmt.
Zur Herstellung von Liposomen werden membranbildende Lipide, wie beispielsweise Phosphatidylcholin (PC), Phosphatidylglycerin (PG), Phosphatidylserin (PS), Phosphatidylinositol (PI) und Phosphatidylethanolamin (PE), Sphingomyelin, membranbildende Amphipile, wie beispielsweise Blockpolymere, Alkylester, -ether, amide von Zuckern, Diole und Polyole, Amine, Aminosäuren, Peptide und Zucker, Cholesterol sowie weitere Stoffe verwendet.
Auch weitere Lipide können eingesetzt werden, bei denen die oben beschriebenen Probleme bei der Applikation, Auswahl geeigneter Lipide für bestimmte Indikationen sowie dem Drug-Targeting umgangen werden.
Somit ist es möglich, durch das Einbringen der APL Alkylphospholipide gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) in neutrale Liposomen (mit neutraler Nettoladung, mit oder ohne Stealth-Komponenten - Stealth-Komponenten sind Strukturen auf der Liposomen-Oberfläche, bevorzugt Beschichtungen, die eine Immunreaktion verhindern, zum Beispiel Polyethylenglykolketten, PEG 2000) deren Tumor-Targeting und eine verbesserte antitumorale Wirkung zu erreichen. Ferner kann durch das Einbringen der APL gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) in sog. VPG (Vesikuläre Phospholipid Gele) deren Tumor-Targeting und eine verbesserte antitumorale Wirkung erreicht werden. Außerdem kann durch das Einbringen der APL gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) in Liposomen mit positiver Überschußladung (Nettoladung) deren Tumorendothelzell-Targeting und damit eine verbesserte spezifische antitumorale Wirkung erreich werden. Des weiteren kann durch das Einbringen der APL gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (llb)in Liposomen mit negativer Nettoladung (mit oder ohne Stealth- Komponenten) deren Tumor-Targeting und eine verbesserte antitumorale Wirkung erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält die pharmazeutische Zubereitung neben den Alkylphospholipiden der Formel I, Ia oder Ib weitere Lipide.
Bevorzugt stellt die pharmazeutische Zubereitung eine Lipidmischung mit neutraler
Nettoladung dar. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform stellt die pharmazeutische Zubereitung eine Lipidmischung mit positiver Nettoladung dar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsformstelltdie pharmazeutische Zubereitung bevorzugt eine Lipidmischung mit negativer Nettoladung dar.
Besonders bevorzugt enthält die pharmazeutische Zubereitung eine Komposition der zusätzlichen Lipide, die der Lipidkomposition des Surfactants angelehnt ist.
Hier ist das Lungen-Surfactant gemeint. Diese Lipidkomposition zeichnet sich (biophysikalisch) dadurch aus, daß sie die Oberflächenspannung des Wasserfilms in der Lunge (Aveolen) drastisch reduziert. Natürliches Surfactant hat folgende Zusammensetzung: Phospholipide: ca. 81%, Surfactantproteine (SP-A, -B, -C, und -D): ca. 5,4 %; freie Fettsäuren: ca. 1,6%, Glyceride: ca. 0,6% und Cholesterol ca. 5,6%. Typische Merkmale der Zusammensetzung des Surfactants sind von der Phospholipidseite zudem der für biologische Systeme hohe Gehalt an gesättigten Glycerophospholipiden (insbesondere DPPC 1 ,2-Dipalmitoyl-sn-3- phophatidylcholin, Hauptbestandteil, und DPPG1 ,2-Dipalmitoyl-sn-3-phophatidylglycerol, 5-15%).
Die erfindungsgemäßen Surfactant-like APL-Liposomen enthalten (Mol-%):
(a) bis 20 % APL, bevorzugt 2-18%, 5-15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%, insbesonders 10%
(b) 40-90% gesättigetes Phosphatidylcholin (DPPC oder hydriertes Ei/Soja-PC), bevorzugt 50-60%, besonders bevorzugt 70-80%
(c) 5-15 % gesättigtes Phosphatidylglycerol (neg. geladenes Phospholipid, bevorzugt DPPG), bevorzugt 8-12%, insbesondere 10% (d) bis 20 % Cholesterol,
(e) bis 30 % nicht hydriertes Ei- oder Soja-PC
(f) bis 10 % andere Phospholipide (PI, PE, PS)
(g) gegebenenfalls Surfactantproteine (insbesondere SP-B und SP-C) bis zur natürlichen Konzentration.
Weiterhin ist es wesentlich, daß die erfindungsgemäßen Liposomen kein Sphingomyelin enthalten.
Bevorzugt erfolgt die Verabreichung der Liposomen als micellare Lösung in Puffer/Medium als isotonisches Gemisch. In einer Variante wird hierzu eine Phosphat¬ gepufferte isotonische Kochsalzlösung eingesetzt.
Ferner kann die Verabreichung unter Umgehung einer i.v. -Injektion/Infusion oder des gastro-intestinalen Traktes erfolgen, zum Beispiel als Injektion/direkte lnstillation (Einzeldosis) in die Lunge oder auch die Infusion (kontinuierliche. Gabe) in die Lunge. Dies kann auch ambulant erfolgen, ist aber insbesondere bei einer Beatmung des Patienten leicht möglich.
Dazu gibt es noch die Möglichkeit der Inhalation, d.h. die Gabe als Aerosol. Dies kann mit Liposomen in wäßrigem Milieu erfolgen oder durch Gabe der (gefrier-) getrockneter Lipide. Bei einer Lipidkomposition, die die Oberflächenspannung nicht erhöht wäre mehrere Applikationen am Tag möglich.
Die erfindungsgemäßen APL gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) sowie die erfindungsgemäßen pharmazeutische Zubereitungen können ferner als Aktivatoren und Mediatoren von Zell-, Immun-, und Gentherapien eingesetzt werden.
Beispiel 1 : Vergleich der APL-Wirkung an einer Mammacarzinom-Zelllinie und einer leukämischen Zellinie:
In einer Studie wurden die IC50 und die LD50-Werte von verschiedenen APL des Lysolipid-Typs an HL-60-Zellen (leukämisch) und an MDA-MB-468-Zellen
(Mammakarzinom) untereinander und mit HePC verglichen. Es zeigte sich, daß die
IC50 und LD50 Werte eines bestimmten APLs, S-OC2, bei beiden Zellinien deutlich besser waren als HePC. Zudem zeigte sich ein spezifischer Effekt der Verbindungen
S-OH/R-OH auf die metabolische Aktivität speziell bei MDA-Zellen. Die metabolische Aktivität dieser Mammacarzinom-Zellen wurde um den Faktor 3-9 stärker gehemmt als bei Verwendung von HePC und ungefähr 10 mal stärker als bei den leukämischen HL-
60 Zellen.
Beispiel 2: Colony-Assays mit soliden humanen Tumoren:
In einer weiteren Studie wurde die Wirkung von verschiedenen APL auf verschiedene humane Tumoren im sog. Colony-Assay untersucht. Bei diesem Assay werden Zellen aus humanem Tumormaterial in eine Agarschicht eingesät, wo sie, wenn sie nicht behandelt werden, zählbare Kolonien bilden. Antitumorale Wirkstoffe können die Kolonienzahl verringern. Die Effektivität wird meist in IC70 Werten ausgedrückt. Der
Colony-Assay ist hinsichtlich seiner prognostischen Eigenschaften zwischen dem reinen Zellkulturexperiment und dem Tierexperiment anzusiedeln. Im Test waren verschiedene humane, solide Tumoren (Blase, Head-Neck, 2 x Lunge, Ovarial und Nierenzeil-Karzinome). Es zeigte sich, daß einige der APL deutlich bessere antitumorale Wirkungen aufweisen als HePC (mittlere IC70: 28 μM): S-OC2: 6.7 μM; S-NC2: 4.7 μM; R-NH2: 9.7 μM; S-NH2: 4.3 μM; R-NC2: 7.3 μM und racOMe: 8.1μM
Insbesondere zeigte sich, daß die Tumoren nicht gleichmäßig empfindlich auf APL reagierten. So waren KB (Head-Neck-Tumoren) und ein Lungentumor extrem sensitiv gegenüber APL.
Ein Vergleich der IC70-Werte der APL zwischen den verschiedenen Tumorzellen zeigte überraschend, daß bestimmte APL offensichtlich hoch selektiv bestimmte Zellen töten (d.h. das Verhältnis der höchsten und niedrigsten IC70-Werte eines bestimmten APLs an den verschiedenen Tumoren ist höher als 100). Hochselektive APL sind : S-OC2: 124; S-OH: >100; S-NH2: >100, und racOMe: >150. Dies spricht für einen spezifischen Wirkmechanismus, der offensichtlich nur in bestimmten Tumorzellen zum Tragen kommt. HePC zeigt eine Sektivitäten von 50.
Zusammenfassend lassen diese Experimente die Aussage zu, dass APL mit einer guten bis hohen antitumoralen Potenz (niedrige IC70-Werte) in Kombination mit einer hohen Selektivität als geeignete Kandidaten für eine erfolgreiche Therapie bestimmter Tumoren in Frage kommen. Solche Verbindungen könnten sein: racOMe, S-NH2; S- OC2, S-OH.
Beispiel 3: Bestätigung der oben beschriebenen Entdeckungen in vivo:
Um die im Colony-Assay gemachte Entdeckung in vivo zu verifizieren, wurde an einem humanen Tumorxenograft auf der Nacktmaus (Tumor: der gegenüber APL empfindliche Head-Neck-Tumor „KB") die Wirkung von racOMe und S-NC2 verglichen. racOMe war hochselektiv gegen KB Tumoren, S-NC2 hingegen nicht (vergleiche oben). Die Tiere wurden mit den beiden APL an Tag 1 und 8 (oral) mit 100 mg/kg behandelt. Bei dieser Dosierung traten keine toxischen Effekte auf, die Entwicklung des Körpergewichts war normal. Die Wirkung von racOMe mit einer Reduktion des Tumorwachstums auf 19,4 % der Kontrolle war deutlich.
Beispiel 4: Antiangiogene Wirksamkeit von APL
In den o.g. in vitro Experimenten mit APL zeigten untersuchte Nierenzellkarzinom- Zellen nur eine durchschnittliche Sensitivität gegenüber APL. Um so überraschender war es, dass bei Tierexperimenten mit immunkompetenten Mäusen, in die ein Renca- Nierenzelltumor implantiert wurde, bei der Behandlung mit racOMe (50 μmol/kg/d, oral) eine deutliche Abnahme des Primärtumorgewichtes auf ca. 60 % der Kontrolle zu beobachten war, und die Zahl der Metastasen in der Lunge auf ca. 50 % und in den Lymphknoten auf ca. 20 % der Kontrolle abnahm. Dies deutet auf einen überraschenden antiangiogenen Effekt hin, der anschließend durch Experimente an HUVEC-Zellen erhärtet werden konnte: In einem SRB-Assay mit HUVEC-Zellen wurde die Wachstumshemmung unter racOMe mit der Wachstumshemmung unter TNP470, einem bekannten und starken Angiogenese-Inhibitor, verglichen. Der IC50-Wert für racOMe lag bei 0.5 μM, während der IC50-Wert von TNP470 bei ca. 25-30 μM lag.
Beispiel 5: Wirksamkeit von APL gegen Gliomablastome.
Gliomablastome sind als radio- und chemoresistente Krebszellen bekannt. Es wurde die Wirksamkeit von S-OC2 und von racOMe gegen drei verschiedene Gliomablastomzellinien untersucht. Überraschenderweise waren die untersuchten APL gegen zwei der Zelltypen (LNT-229 und LN 18) hoch wirksam mit LD50-Werten von ca. <10 μM für LNT229 und <20 μM für LN-18. Beim dritten Zelltyp, LN-308, lag die Wirkung bei über 30 μM).
Die APL gemäß Formel (I), (Ia) und (Ib) sowie (II), (IIa) und (IIb) sowie die erfindungsgemäßen pharmazeutische Zubereitungen stellen damit eine vielversprechende Wirkstoffgruppe zur selektiven Behandlung bestimmter Tumoren dar.
Beispiel 6: Herstellungsprotokoll Liposomen
Die APL und die für die Liposomenbildung notwendigen Lipide (z.B. die Lipidkomposition, wie sie unter „Surfactant-Liposomen" beschrieben wurde) werden eingewogen und mit geeignetem organischen Lösungsmittel (z.B. Ethanol, 2-Propanol oder z.B. Chloroform/Methanol (2:1)) aufgenommen und in einen Rundkolben
überführt. Das Lösungsmittel wird vorsichtig unter Vakuum und Rotation des Kolbens entfernt, bis ein glasiger Li pidfilm auf dem Glas entsteht. Lösungsmittelreste werden durch Anlegen von Hochvakuum über 24 h entfernt. Anschließend wird die erforderliche Menge an Flüssigkeit (z.B. physiologische Kochsalzlösung oder ein isotonischer Puffer) zugegeben, der Kolben auf eine Temperatur 5 0C höher als die Phasenübergangstemperatur des Lipides mit der höchsten
Phasenübergangstemperatur erwärmt und der Kolben sanft geschüttelt (sog. Hand- Shaken-Liposomes). Anschließend wird die Liposomendispersion mit Ultraschall beschallt, bis kleine, unilammelare Vesikel (SUV) entstehen. Die Liposomengröße kann auch z.B. durch Extrusion eingestellt werden.
Alternativ können die Liposomen auch durch Hochdruckhomogenisation oder durch die Injektionsmethode hergestellt werden.