DE3751907T2

DE3751907T2 - Injizierbares Arzneimittel zum Schutz vor Gewebebeschädigung durch Ischemie

Info

Publication number: DE3751907T2
Application number: DE3751907T
Authority: DE
Inventors: Alexander Duncan; Robert L Hunter
Original assignee: Emory University
Current assignee: Emory University
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2007-05-09
Also published as: EP0451880A3; JPH0610139B2; ATE142502T1; EP0266419B1; JPH0616565A; JPH01500592A; EP0498470B1; FI94928B; JPH0616562A; JPH06100454A; KR880701107A; DE3751907D1; DK10888A; JPH0653685B2; JPH0648951A; JPH0640924A; JPH0624993A; JPH0616571A; IL82519A; EP0451880A2

Description

Technischer Bereich

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung, die bestimmte Ethylenoxid-Propylenoxid-Kondensationsprodukte enthält, die oberflächenaktive Copolymere sind, in Kombination mit fibrinlösenden Enzymen, zur Herstellung einer injizierbaren pharmazeutischen Zusammensetzung zum Schutz von ischämiegeschädigtem Gewebe.

Hintergrund der Erfindung

Der Ausdruck "fibrinlösendes Enzym" beinhaltet jedes Enzym, das in der Lage ist, Fibrin zu spalten. Enzyme, die in der Lage sind, Fibrin zu spalten, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Streptokinase, Urokinase, aus Zellkulturen hergestellten Gewebe-Plasminogen-Aktivator (t-PA), durch DNA-Rekombinationstechnologie hergestellten Gewebe-Plasminogen-Aktivator (π-PA) und durch Prourokinase hergestellten Gewebe-Plasminogen-Aktivator (k-PA). Die Begriffe "isotonische Lösung" oder "isoosmotische Lösung" sind als Lösungen mit demselben oder ähnlichen osmotischen Druck wie Blut definiert. Die Begriffe Gerinnsel, Fibringerinnsel und Thrombus werden miteinander austauschbar verwendet.
Jedes Jahr sterben ungefähr 550.000 Amerikaner infolge eines Herzinfarkts. Sogar mehr - nahezu 700.000 - haben Herzinfarkte und überleben. Während ein Herzinfarktopfer überleben kann, stirbt nahezu sicher ein Teil seines Herzens ab. Das Absterben von Herzmuskulatur, myokardiale Infarktbildung genannt, hat in 70 bis 90% aller Fälle seine Ursache in koronarer Arterienthrombose. Wenn eine Thrombose oder ein Blutgerinnsel eine der Herzarterien verschließt, gefährdet sie oder es den Blutfluß zu der umgebenden Muskulatur. Dies entzieht der Muskulatur Sauerstoff und andere Nährstoffe. In der Vergangenheit konnte nichts getan werden, um diesen Prozeß umzukehren. Die Hochtechnologieeinrichtungen in Intensivstationen unterstützten zumeist die Patienten, so daß sie überleben konnten, während ein Teil ihres Herzens abstarb.
Ähnliche Situationen treten in vielen anderen Geweben auf, wenn die Blutversorgung zu dem Gewebe durch einen Thrombus oder eine Embolie beeinträchtigt ist. Schlag, Thrombose tiefliegender Venen und Lungenembolie sind Beispiele.
Ein anderer Bereich, in dem Fibrinogen/Fibrin eine Rolle spielt, sind Tumore. Es gibt nun starke Hinweise dafür, daß fibrinogenverwandte Proteine in harten Tumoren vorhanden sind. Die anatomische Verteilung von Fibrin in Tumoren variiert in Abhängigkeit des Tumortyps. In Karzinomen wird Fibrin in der Tumoröffnung und um die Tumornester abgelagert und tritt insbesondere in Richtung der Tumorperipherie und an der Tumorwirtgrenzfläche auf. Im Gegensatz dazu ist das Fibrin in älteren, mehr zentral gelegenen Tumoröffnungen, die durch sklerotische Kollagenablagerungen gekennzeichnet sind, oft weniger häufig vorhanden. Fibrin kann ebenfalls zwischen individuellen Krebszellen gefunden werden. In einigen, aber nicht in allen dieser Fälle stehen interepitheliale Fibrinablagerungen in Beziehung zu Bereichen von Tumornekrose; Bereiche von Tumornekrose sind aber nicht notwendigerweise Stellen der Fibrinablagerungen. Fibrinablagerung in Sarkomen wurde weniger genau untersucht als solche in Karzinomen. In Lymphomen können Fibrinablagerungen sowohl zwischen einzelnen bösartigen Tumorzellen als auch zwischen benachbarten offensichtlich reaktiven gutartigen lymphähnlichen Elementen beobachtet werden. Es wurde beschrieben, daß Fibrin in Bereichen von Tumorsklerose, wie bei der Hodgkin'schen Krankheit auftritt. Die Forschung hat ergeben, daß das Muster und das Ausmaß der Fibrinablagerung charakteristisch für einen gegebenen Tumor ist (s. Hemostasis and Thrombosis, Basic Principles and Clinical Practice, "Abnormalties of Hemostasis in Malignancy", Seiten 1145-1157, herausgegeben von R.W. Colman et al., J.B. Lippincott Company, 1987).
Das Fehlen einer einheitlichen vaskularen Versorgung von Tumoren kann diagnostische und therapeutische Verfahren behindern. Zum Beispiel sind hypoxemische Tumore weniger empfänglich für viele Medikamente und Bestrahlung. Konventionelle Medikamente und neue Medikamente, wie z.B. monoklonale Antikörperkonjugate, sind ineffektiv, es sei denn, sie werden zu der Tumorzelle gebracht. Fibrinablagerungen, die einige Typen von Tumoren umgeben, behindern den Transport der Medikamente zum Tumor. Die Blutversorgung von Tumoren ist zusätzlich durch andere Faktoren behindert. Blutgefäße in Tumoren sind häufig klein und gewunden. Der Strömungswiderstand solcher Kanäle behindert zusätzlich den Blutfluß zu den Tumoren.
Eine ähnliche Situation tritt aus anderen Gründen bei akuter Sichelzellenanämie auf. Sichelförmige rote Blutzellen verschließen teilweise kleine Gefäße, wodurch lokale Hypoxie und Hyperazidität entstehen. Dies bewirkt, daß zusätzliche rote Blutzellen sichelförmig werden. Das Ergebnis ist ein Teufelskreis, bekannt als "Krise". Die Behandlung beinhaltet Verstärkung von Fluß und Sauerstoffzufuhr zu den betroffenen Gebieten. Eine andere Therapie beinhaltet die Kombination von Calciumkanalblockern. Die Bildung von Fibrin kompliziert häufig die Sichelzellenkrise.
Es wurde festgestellt, daß bestimmte Enzyme in der Lage sind, auf Fibrinablagerungen einzuwirken, um die verstopften Arterien zu öffnen. Die Enzyme, die erfolgreich verwendet werden, umfassen Streptokinase, Urokinase, Prourokinase, aus Zellkulturen hergestellten Gewebe-Plasminogen-Aktivator und durch Techniken mit rekombinierter DNA hergestellten Gewebe-Plasminogen-Aktivator. Diese Enzyme sind am erfolgreichsten, wenn sie kurz nach Verschluß der Blutgefäße verabreicht werden, bevor das Herzgewebe eine irreversible Schädigung erlitten hat. In einer Untersuchung von 11.806 Patienten, die mit intravenöser oder intrakoronarer Arterienstreptokinase behandelt wurden, wurde eine um 18% verbesserte Überlebenschance demonstriert. Wenn die Behandlung innerhalb einer Stunde nach dem ersten Herzanfall des Herzinfarkts begonnen wurde, wurde die Sterblichkeit im Krankenhaus um 47% reduziert (s. The Lancet, Band 8478, Seiten 397-401, 22. Februar 1986). Es wurde gezeigt, daß die frühe Auflösung des Thrombus zu einer Rettung des Teils des Herzgewebes führt, das andernfalls abgestorben wäre. In Untersuchungen, bei denen Röntgen-Angiographie verwendet wurde, um die Durchgängigkeit von Blutgefäßen zu bestimmen, wurde festgestellt, daß Gewebe-Plasminogen-Aktivator die Gefäße von 61% der 129 Patienten vollständig öffnen konnte, im Vergleich zu 29% einer Kontrollgruppe, die nicht mit dem Enzym behandelt wurde (s. Verstraete et al., The Lancet, Band 8462, Seiten 965-969, 2. November 1985). Gewebe-Plasminogen-Aktivator benötigt die Zugabe von 100 µl Tween 80 pro Liter Lösung, um die Dispersion des Enzyms zu unterstützen (s. Korninger et al., Thrombus, Haemostas, (Stuttgart) Band 46(2), Seiten 561-565 (1981)).
Die Enzyme, die verwendet wurden, um Thromben in Gefäßen aufzulösen, bewirken dies durch Aktivierung der Finbrinolyse. Fibrin ist ein Protein, das durch die Polymerisation von Fibrinogen gebildet wird. Es bildet ein Gel, das den Thrombus zusammenhält. Die Fibrinmoleküle, die Gerinnsel ausbilden, werden teilweise vernetzt, um das Gerinnsel stabiler zu machen. Alle vier Enzyme Prourokinase, Urokinase, Streptokinase und Gewebe-Plasminogen-Aktivator haben ähnliche Auswirkungen auf Fibrin; sie besitzen jedoch unterschiedliche Toxizitäten. Wenn die Finbrinolysemechanismen in der Nähe eines Gerinnsel aktiviert werden, wird das Gerinnsel aufgelöst. Wenn die Mechanismen jedoch systemisch im gesamten Kreislauf aktiviert werden, ist die Fähigkeit des Körpers, eine Blutung oder Hemorrhagie zu stoppen, deutlich vermindert. Streptokinase und Urokinase neigen dazu, die systemische Fibrinolyse zu aktivieren. Folglich sind sie am wirkungsvollsten, wenn sie direkt in das betroffene Blutgefäß gespritzt werden. Im Gegensatz hierzu ist Gewebe-Plasminogen-Aktivator nur dann wirksam, wenn er tatsächlich an das Fibrin gebunden wird. Das bedeutet, daß seine Aktivität stark auf die unmittelbare Umgebung eines Gerinnsels lokalisiert ist und keine systemische Fibrinolyse erzeugt. Wenn hohe Dosen verwendet werden, um die Auflösungsrate des Gerinnsels zu erhöhen oder um hartnäckige Gerinnsel aufzulösen, wird der Anteil an systemischer Fibrinolyse und das Risiko von Blutungen bedeutend. Er kann intravenös in den allgemeinen Blutkreislauf gespritzt werden. Er zirkuliert harmlos, bis er in Kontakt mit dem Fibrin in einem Blutgerinnsel gelangt, wo er aktiviert wird und das Gerinnsel auflöst. Gewebe- Plasminogen-Aktivator ist in der Lage, ein Gerinnsel, das stark vernetzt ist, aufzulösen. Das bedeutet, daß es möglich ist, Gerinnsel aufzulösen, die bereits mehrere Stunden lang existieren. Gewebe-Plasminogen-Aktivator erzeugt ebenfalls ein geringeres Risiko für Blutungen als andere Enzyme. Noch wirksamere thrombolytische Medikamente auf Basis von Enzymen werden entwickelt.
So bemerkenswert die neuen Enzymtherapien sind, unterliegen sie doch ernsthaften Komplikationen und sind nicht bei allen Patienten wirksam. Gerinnsel in dem vorderen absteigenden Ast der linken Koronararterie werden wesentlich leichter aufgelöst als die in anderen Arterien. Wenn das Enzym durch den Blutstrom nicht direkt zu dem Thrombus gebracht wird, hat es keine Wirkung. Aus unterschiedlichen Gründen umströmt oder sickert mehr Blut um Thromben in der linken vorderen absteigenden Koronararterie als in anderen Hauptarterien. Weiterhin beeinträchtigt die Gegenwart von Seitenströmungen, die sich als Reaktion des behinderten Blutflusses in den Hauptarterien ausbilden, die Geschwindigkeit des Wiederöffnens oder der Rekanalisation der verschlossenen Hauptarterien. Es wird angenommen, daß die Gegenwart vieler Nebengefäße, die es ermöglichen, daß das Blut das Gerinnsel umgeht, den Druckgradienten im Gerinnsel vermindert. Dies wiederum vermindert den Blutfluß durch die kleinen Öffnungen, die im Gerinnsel noch aufrechterhalten sein können, erschwert den Transport von Enzymen zu dem Gerinnsel und verhindert, daß es aufgelöst wird.
Wenn das Gerinnsel einmal aufgelöst ist, bestehen die Faktoren, die zur Bildung des Thrombus geführt haben, weiterhin. Dies führt zu einem hohen Aufkommen von Rethrombosen und weiteren Infarktbildungen in den Stunden und Tagen, die der Auflösung des Gerinnsels folgen. Eine Rethrombose wurde für zwischen 3 und 30% der Fälle berichtet, in denen durch die Erstbehandlung das Gerinnsel erfolgreich aufgelöst wurde. Antikoagulantien werden zur Zeit verwendet, um die Bildung neuer Thromben zu verhindern, sie neigen aber dazu, Blutungen herbeizuführen. Es besteht ein empfindliches Gleichgewicht zwischen der Menge an Antikoagulation, die notwendig ist, um eine Rethrombose der Gefäße zu verhindern, und der, die zu schweren Blutungen führt.
Schließlich hat das Auflösen des Gerinnsels, nachdem eine irreversible Schädigung stattgefunden hat, nur eine geringe Auswirkung. Irreversible Schädigungen können entweder im Herzmuskel oder im Gefäßbett des Gewebes, das über das Blutgefäß versorgt wird, auftreten. Ein Hauptproblem bei der weitgehenden Anwendung dieser neuen Enzymtherapie ist es, Wege zu finden, die Krankheit der Patienten vorher zu erkennen und zu behandeln, und Wege zu finden, die Behandlung für eine längere Zeitdauer nach Einsetzen der Thrombose wirkungsvoller zu gestalten.
Tierversuche haben zu einem besseren Verständnis der Vorgänge geführt, die Blutfluß und Absterben von Gewebe nach einer koronaren Arterienthrombose beeinflussen. Das Herz verfügt über mehrere Blutgefäße, so daß ein großer Teil des Muskels Blut von mehr als einem Gefäß erhält. Aus diesem und anderen Gründen sind die Gewebeänderungen nach einer koronaren Thrombose in unterschiedliche Bereiche unterteilt. Der zentrale Bereich des Gewebes stirbt fast vollständig ab. Dieser ist von einem Gebiet starker Ischämie umgeben. Außerhalb dieses Gebiets ist ein Bereich mit geringerer Ischämie, der Randzone genannt wird. Schließlich existiert ein gefährdeter Bereich, der das gesamte Gebiet umgibt. Bei Untersuchungen an Pavianen wurde der zentrale nekrotische Bereich durch die Rekanalisation des Gefäßes auch nach mehreren Stunden nicht beeinflußt. Die Muskulatur in den anderen Bereichen, die weniger schwerwiegende Beschädigung während der Zeitdauer der Ischämie erlitten hatten, konnten aber gerettet werden. Eine überraschende Erkenntnis war, daß die Auflösung eines Thrombus, die zu einem perfekten Arteriogramm führte, nicht ausreichend war, um einen normalen Fluß bei der Mehrheit der Tiere wiederherzustellen (s. Flameng et al., J. Clin. Invest., Band 75, Seiten 84-90, 1985).
Eine weitere Behinderung des Flusses hatte sich in dem Bereich, der durch das Gefäß versorgt wird, während der Zeit, in der es verschlossen war, ausgebildet. In weiteren Untersuchungen wurde gezeigt, daß direkt, nachdem die Gefäßverstopfung entfernt wurde, der Fluß durch das beschädigte Gewebe mit einer hohen Geschwindigkeit begann. Innerhalb kurzer Zeit jedoch verringerte sich der Blutfluß durch den ischämischen Bereich, und das Gewebe starb ab. Folglich ist der regionale Blutfluß unmittelbar nach der Reperfusion ein schwaches Indiz für die Rettung von myokardialem Gewebe. Wenn der Blutfluß durch das beschädigte Gewebe im Bereich des normalen Niveaus blieb, war der Erfolg, das Gewebe zu retten, viel größer. Blutungen traten nahezu ausschließlich in dem stark ischämischen Bereich auf, was auf die Beschädigung der kleinen Blutgefäße hinwies. Die Blutung blieb aber auf das stark ischämische Gewebe beschränkt und führte nicht zu einer Ausweitung der Infarktbildung oder anderer ernst zu nehmender Komplikationen. Von Therapien, die den Blutfluß durch die schmalen Blutgefäße distal zu dem Hauptbereich der Thrombose nach der Reperfusion aufrechterhalten könnten, könnte eine deutliche Zunahme der Rettung von myokardialem Gewebe erwartet werden.
Die Schädigung von Herzmuskelzellen, die nach dem Auflösen des Thrombus auftritt, ist sowohl auf andere Faktoren als auch auf Ischämie zurückzuführen. Der Kontakt von frischem Blut mit geschädigten oder toten Zellen induziert den Zufluß von neutrophilen Leukozyten oder Eiterzellen, die Herzzellen abtöten, die sonst hätten gerettet werden können. Ein Großteil der Schädigung, die durch neutrophile Leukozyten hervorgerufen wurde, ist Superoxidionen zugeschrieben worden. Das Superoxidanion kann das Gewebe auf verschiedene Arten schädigen. Die Wechselwirkung des Superoxidanions mit Wasserstoffperoxid führt zur Bildung von Hydroxylradikalen, die potentiell toxisch sind und schnell mit den meisten organischen Molekülen reagieren. Mannitol ist ein selektiver Abfänger für Hydroxylradikale. Das Enzym Superoxiddismutase katalysiert die Zersetzung von Superoxidanion. Enzyme wie z.B. Superoxiddismutase, Radikalfänger oder Agenzien, die den Zufluß von neutrophilen Leukozyten verhindern, sind dazu geeignet, die Rettung von Herzmuskelzellen zu verbessern.
Geringe Konzentrationen von Copolymeren haben einen geringen Effekt auf Plasmaproteine. Höhere Konzentrationen oberhalb der kritischen Micellenkonzentration aktivieren Komplement über den alternativen Weg. Dies bewirkt einen weiteren Vorteil bei der Behandlung von Herzinfarkten, weil die systemische Aktivierung von Komplement bewirkt, daß neutrophile Leukozyten nicht mehr auf Komplement Chemotaxis ansprechen. Dies verhindert ihre Wanderung in das Herzgewebe.
Eine fortdauernde Behandlung ist selbst nach Wiederherstellung des Blutflusses und Rettung des geschädigten Gewebes notwendig. Die Arteriosklerose, die den ursprünglichen Herzinfarkt herbeigeführt hat, bleibt bestehen. Amerikanische und europäische Forscher haben festgestellt, daß Arteriosklerose weiterhin die Arterien von 70 bis 80% der Patienten, deren Gerinnsel durch thrombolytische Behandlung aufgelöst wurden, verengt. Viele Ärzte glauben, daß Verengungen geöffnet werden müssen, um einen langfristigen Erfolg zu erreichen. Ballon-Angioplastik ist ein Verfahren, bei dem ein Katheter mit einem kleinen Ballon in die verengte Arterie eingeführt wird. Der Ballon wird aufgeblasen, er drückt die arteriosklerotische Ablagerung gegen die Gefäßwand und erweitert die Arterie. Die Effektivität dieses Verfahrens ist durch die Auswirkungen der durch den Ballon erzeugten Ischämie, durch Embolisation des arteriomatösen Materials, das sich in den distalen Gefäßen befindet, und durch eine erhöhte Tendenz zur sofortigen oder verzögerten Thrombose in dem vom Ballon geschädigten Bereich eingeschränkt. Der Ballon zerreißt das Gewebe und legt darunterliegendes Kollagen und lipide Substanzen frei, die die Bildung von Thromben bewirken. Der Thrombus kann das Gefäß sofort verschließen, oder er bewirkt eine Reihe von Ereignissen, die viele Tage oder Wochen später zu einem Verschluß führen. Was benötigt wird, ist ein Mittel, das die Oberfläche des aufgeweiteten Gefäßes weniger thromboseerzeugend beläßt, den Blutfluß durch das distale Gewebe verbessert und das embolisierte Material in kleinere Stücke aufbricht, die weniger dazu geeignet sind, eine embolische Schädigung zu erzeugen. Schließlich trägt lipides Material an der arteriosklerotischen Wand zu der Hauptmasse der Abscheidung bei, die das Lumen der Arterie verringert und eine hochthrombogene Oberfläche erzeugt. Was benötigt wird, ist ein Verfahren, die Lipide der arteriosklerotischen Ablagerungen zu extrahieren oder abzudecken, das deren Oberfläche weniger thrombogen beläßt und deren Hauptmasse verringert.
Die Verwendung von Copolymeren, die durch Kondensation von Ethylenoxid und Propylenoxid hergestellt werden, zur Behandlung eines Embolus oder eines Thrombus ist beschrieben worden (s. US-PS 3,641.240). Die Wirksamkeit war aber auf erst kürzlich gebildete kleine (vorzugsweise mikroskopische) Thromben und Embolien, die in erster Linie aus Blutplättchen zusammengesetzt sind, beschränkt. Die Verwendung von Ethylenoxid- und Propylenoxid-Copolymer hat einen geringen oder gar keinen Effekt auf ein Gerinnsel bei einem Patienten, der eine schwere koronare Infarktbildung erlitten hat. Die Gerinnsel, die sich bei solchen Patienten bilden, sind große und stabile Gerinnsel. Stabile Gerinnsel sind Gerinnsel, bei denen das Fibrin, das sich aus dem Fibrinogen gebildet hat, eine Vernetzung eingegangen ist. Fibrin, das Vernetzungen eingegangen ist, wird nicht durch die Gegenwart von Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymeren beeinflußt. Die Copolymere wirken lediglich bei neugebildeten Gerinnseln, in denen das neugebildete Fibrin noch nicht vernetzt ist.
Daher wird eine Zusammensetzung benötigt, die in der Lage ist, ein Gerinnsel aufzulösen und gleichzeitig verhindert, daß sich ein zweites Gerinnsel bildet, nachdem das erste Gerinnsel entfernt worden ist. Idealerweise würde eine solche Zusammensetzung auch so weit wie möglich jede Schädigung, die durch Unterbrechung der Blutzufuhr zu dem Gewebe bewirkt wird, vermindern. Eine solche Zusammensetzung würde dadurch den Patienten vor jeder Schädigung, die durch Wiederbildung eines Gerinnsels bewirkt wird, schützen. Zusätzlich wäre eine solche Zusammensetzung zur Entfernung von Gerinnseln aus harten Tumoren geeignet, wodurch der Fluß durch die gewundenen Kanäle verstärkt wird und dadurch der Transport von therapeutischen Medikamenten zu dem Tumor ermöglicht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung, die ein oberflächenaktives Copolymer der Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
worin a solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von 950 bis 4000 aufweist, und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.% der Verbindung ausmacht, und ein finbrinolytisches Enzym enthält, zur Herstellung einer injizierbaren pharmazeutischen Zusammensetzung zum Schutz von durch Ischämie geschädigtem Gewebe, zur Verfügung gestellt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur Verfügung, die Patienten verabreicht werden kann, die ein Blutgerinnsel haben, das ein Blutgefäß versperrt. Die Kombination von fibrinolytischem Enzym und oberflächenaktivem Copolymer entsprechend der vorliegenden Erfindung verbessert den Blutfluß um ein Gerinnsel herum, löst das Gerinnsel schnell auf und gewährleistet einen weiteren Schutz für den Patienten, indem die Bildung eines neuen Gerinnsels verhindert wird und Reperfusionsverletzungen vermindert werden.
Die vorliegende Erfindung umfaßt die Kombination von oberflächenaktivem Copolymer, Gerinnsel auflösendem Enzym und Radikalfänger.
Da die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung den Patienten in einem größeren Ausmaß als Behandlungen des Standes der Technik stabilisiert, kann die Anwendung von starken invasiven Verfahren, wie z.B. die Ballon-Angioplastik herausgeschoben werden, was die Auswahl von Bedingungen für die eingreifende Behandlung, die am vorteilhaftesten für den Patienten sind, erlaubt.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des oberflächenaktiven Copolymers zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Sichelzellenkrankheit.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kombination eines fibrinolytischen Enzyms mit einem oberflächenaktiven Copolymer zur Verfügung zu stellen, um einen synergetischen Effekt beim Schutz von durch Ischämie beschädigtem Gewebe zu erzeugen. Diese Kombination kann entweder mit Standarddosen des Enzyms formuliert werden, um die Rate oder Wahrscheinlichkeit des Auflösens eines Gerinnsels zu vergrößern, oder mit geringeren Dosen des Enzyms, um Nebenwirkungen zu verringern, während die Effektivität des Auflösens von Gerinnseln beibehalten wird.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die die Notwendigkeit von Antikoagulation bei der Herztherapie verringert und dadurch die Gefahr von Blutungen vermindert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die das Auflösen von Gerinnseln durch Freisetzen aggregierter Blutplättchen beschleunigt und verhindert, daß weitere Blutplättchen sich zu einem Gerinnsel zusammenfügen.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die die Dosis an fibrinolytischem Enzym, die benötigt wird, um ein Gerinnsel zu lösen, verringern kann und die dadurch das Auftreten von Komplikationen verringert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die den Blutfluß durch mikrovaskulare Kanäle des durch Ischämie geschädigten Gewebes unterstützt und die Menge an absterbendem Gewebe verringert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die entscheidend das Risiko einer Rethrombose nach Behandlung mit dem fibrinolytischen Enzym verringert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die die Entfernung von Lipiden aus arterioskleotischen Gefäßwänden unterstützt und dadurch das Auftreten von Rethrombosen vermindert.
Es ist ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die den Blutfluß durch gewundene Kanäle, wie sie in Tumoren und während der Krise bei Sichelzellenkrankheit auftritt, verbessert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die das Risiko einer Rethrombose vermindert und es dadurch erlaubt, eine Anwendung von Ballon-Angioplastik oder anderer invasiver Verfahren zur Behandlung von gefährdeten Gefäßen hinauszuschieben.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die das Risiko von einer Thrombose direkt nach oder einige Zeit nach invasiven Verfahren wie Ballon-Angioplastik, die endotheliale Zellen des Gefäßsystems beschädigt, reduziert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die das Aggregieren von Blutplättchen in Blutgefäßen distal zu der Thrombose blockiert und dadurch das Ausmaß der Gewebeschädigung begrenzt.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die den Blutfluß durch und um das Gewebe mit starker Nekrose von myokardialen oder anderen Zellen verbessert und dadurch die Nekrose von zusätzlichem myokardialem Gewebe verlangsamt.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die den Zufluß von neutrophilen Leukozyten in das geschädigte Gewebe vermindert und dadurch das Ausmaß an Schädigung, die durch toxische Produkte der neutrophilen Leukozyten bewirkt wird, reduziert.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird, die das Ausmaß an Ischämie, die durch die Blockade des Zuflusses durch einen Thrombus bewirkt wird, verringert.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß eine Zusammensetzung und ein Verfahren zur Behandlung der Krise bei Sichelzellenkrankheit zur Verfügung gestellt wird.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einer Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung der offenbarten Ausführungsform und der angefügten Ansprüche deutlich.

Detaillierte Beschreibung der offenbarten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Zusammensetzung, die einen synergistischen Effekt beim Auflösen von Blutgerinnseln gewährleistet und die den Blutfluß durch ein thrombosiertes Koronargefäß oder anderes Blutgefäß wiederherstellt und aufrechterhält. Die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Lösung, die eine wirksame Konzentration eines fibrinolytischen Enzyms und eine wirksame Konzentration eines oberflächenaktiven Copolymers enthält. Die Kombination der beiden Komponenten ist beim Auflösen von Blutgerinnseln, die die Blutgefäße blockieren, wirksam. Zusätzlich ist die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei der Verhinderung, daß sich wieder ein Blutgerinnsel ausbildet, und beim Aufrechterhalten des Blutflusses durch das Blutgefäß und durch beeinträchtigtes ischämisches Gewebe hochwirksam.
Die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verbessert den Blutfluß durch die schmalen Kanäle um das Gerinnsel und verbessert den Transport des fibrinolytischen Enzyms zu dem Gerinnsel. Die vorliegende Erfindung beschleunigt ebenfalls die Auflösungsrate des Gerinnsels durch das Enzym und erhöht den Anteil an Gerinnseln, die durch Unterstützung des Transports von Enzym zu Gerinnseln aufgelöst werden, die ansonsten nicht für ihre Auflösung genügendem Enzym ausgesetzt wären. Zusätzlich verringert die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung die Dosis an Enzym, die für bestimmte Anwendungen benötigt wird, und verringert dadurch das Auftreten von Komplikationen aufgrund von Nebenwirkungen, die durch das Enzym ausgelöst werden.
Die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verringert das Risiko von sofortiger Rethrombose durch Beschleunigung der Auflösung von Gerinnseln, durch Freisetzen aggregierter Blutplättchen und Verhinderung, daß weitere Blutplättchen sich am Gerinnsel oder an der Stelle des Gerinnsels anlagern. Indem das Risiko sofortiger Rethrombose verringert wird, erlaubt es die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die Anwendung von Ballon-Angioplastik oder anderen invasiven Verfahren zur Behandlung von gefährdeten Gefäßen, die thrombosiert worden sind, hinauszuschieben. Das Hinausschieben erlaubt die Auswahl der für den Patienten am besten geeigneten Bedingungen für den Eingriff.
Lösungen, die bei der Herstellung der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: Kochsalzlösung (eine Lösung von Natriumchlorid, die 8,5 bis 9,5 g Natriumchlorid in 1000 cm³ gereinigtem Wasser enthält), Ringer-Lösung, laktierte Ringer-Lösung, Krebs-Ringer-Lösung und verschiedene Zuckerlösungen. Alle diese Lösungen sind dem Fachmann bekannt. Es wird aber darauf hingewiesen, daß die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung als nichtisotonische Lösung verabreicht werden kann.
Das oberflächenaktive Copolymer ist vorzugsweise ein Ethylenoxid-Propylenoxid-Kondensationsprodukt mit der folgenden allgemeinen Formel:
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
in der a eine solch ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von 950 bis 4000, vorzugsweise von 1750 bis 3500 aufweist und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.% der Verbindung ausmacht. Diese Copolymere werden unter dem allgemeinen Warenzeichen Pluronic Polyole verkauft und sind von BASF Corporation (Parsippany, NJ) erhältlich.
Die oberflächenaktiven Copolymere der vorliegenden Erfindung werden vom Körper nicht metabolisiert und werden schnell aus dem Blut ausgeschieden. Die Halbwertzeit des Copolymers im Blut beträgt etwa 2 Stunden. Es wird darauf hingewiesen, daß das oberflächenaktive Copolymer in der verbesserten fibrinolytischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung nicht kovalent an eine der anderen Komponenten der Zusammensetzung gebunden ist.
Die Polymerblöcke werden durch Kondensation von Ethylenoxid und Propylenoxid bei erhöhten Temperaturen und Druck in Gegenwart eines basischen Katalysators gebildet. Es existiert eine gewisse statistische Variation der Anzahl von Monomereinheiten, die sich verbinden, um die Polymerkette in jedem Copolymer zu bilden. Die angegebenen Molekulargewichte sind Annäherungen des mittleren Gewichts der Copolymermoleküle bei jeder Herstellung. Es wird darauf hingewiesen, daß die Propylenoxid- und Ethylenoxidblöcke nicht rein sein müssen. Geringe Mengen anderer Stoffe können beigemischt werden, solange die gesamten physikalischenlchemischen Eigenschaften sich nicht wesentlich ändern. Eine detaillierte Beschreibung der Herstellung dieser Produkte ist in US-PS 2,674,619 zu finden.
Beispielhafte Ethylenoxid-Propylenoxid-Kondensationsprodukte, die bei der Herstellung der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen, sind aber nicht auf die folgenden Copolymere beschränkt:
1. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 4700, das ungefähr 80 Gew.% Ethylenoxid enthält.
2. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 3400, das ungefähr 50 Gew.% Ethylenoxid enthält.
3. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 7700, das etwa 70 Gew.% Ethylenoxid enthält.
4. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 14.600, das etwa 80 Gew.% Ethylenoxid enthält.
5. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 12.600, das etwa 70 Gew.% Ethylenoxid enthält.
6. Ein Polyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 9500, das etwa 90 Gew.% Ethylenoxid enthält.
Das bevorzugte Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer für die Verwendung in der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist ein Copolymer mit der folgenden Formel:
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt.
Die Konzentration des Copolymers in der Gerinnsel auflösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann in Abhängigkeit des Gesamtvolumens der Lösung, das in bestimmten Umständen benötigt wird, variieren. Die Gesamtmenge an Blockcopolymer, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, variiert ebenfalls in Abhängigkeit der Größe und der Art des Thrombus oder Embolus, des bestimmten verwendeten Copolymers, des bestimmten verwendeten fibrinolytischen Enzyms und der Größe und des Gewichts des Patienten.
Das Copolymer kann über einen weiten Konzentrationsbereich ohne nachteilige Nebenwirkungen verwendet werden. Das Copolymer wird schnell und intakt ausgeschieden; soviel wie 90% des verabreichten Copolymers wird in einer kurzen Zeit wie 3 Stunden ausgeschieden. Aufgrund seiner geringeren Toxizität und der schnellen Ausscheidung aus dem Körper kann das Copolymer über einen längeren Zeitraum verabreicht werden.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch Vermischen mit Blut in jeder üblichen Art und Weise eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die Lösungen jedoch intravenös in den Blutstrom entweder als Bolus, Infusion oder beides injiziert. Die Lösungen werden im allgemeinen mit dem Blut in einer Art und Weise vermischt, um einen in wesentlichen konstanten Venendruck aufrechtzuerhalten.
Beispielsweise können eine Lösung des oberflächenaktiven Copolymers und eine Lösung eines fibrinolytischen Enzyms separat hergestellt und zusammen oder nacheinander einem Patienten, der an einem Thrombus leidet, der die koronare Arterie blockiert, verabreicht werden. Gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Verabreichung der beiden Komponenten (Copolymer und fibrinolytisches Enzym) der fibrinolytischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung haben den gleichen Effekt wie Verabreichung der Komponenten zusammen.
Die fibrinolytischen Enzyme, die in der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: Streptokinase (erhältlich von Hoechst-Roussel unter dem Warenzeichen Streptase ), Urokinase (erhältlich von Abbott Laboratories, North Chicago, IL, unter dem Warenzeichen Abbokinase ) und Gewebe-Plasminogen-Aktivator (Biopool AB, Umeå, Schweden). Der Gewebe-Plasminogen- Aktivator kann von eukaryotischen Zellen wie z.B. Melanomzellen abgeleitet sein oder kann durch gentechnische Verfahren wie z.B. aus rekombinierter DNA hergestellt werden. Einige der fibrinolytischen Enzyme sind nur geringfügig wasserlöslich und müssen daher mit dem oberflächenaktiven Copolymer emulgiert werden, bevor sie dem Patienten verabreicht werden.
Idealerweise wird eine Bolusinjektion der Copolymerlösung ohne das Enzym verabreicht, bevor die vorliegende Erfindung angewandt wird. Z.B. wird eine 3%ige Lösung des Copolymers in 5%- iger isotonischer Dextrose innerhalb eines 2-Minuten-Zeitraums injiziert, so daß die Konzentration des Copolymers im Blut etwa 0,6 mg/ml beträgt. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, eine Lösung des Copolymers durch intravenöse Infusion mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25 mg/kg Körpergewicht und Stunde zu verabreichen, um eine Konzentration des Copolymers im Blut von ungefähr 0,6 mg/ml für bis zu 4 Tage oder länger nach Verabreichung der fibrinolytischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Diese Behandlung hilft, die Rückbildung eines Gerinnsels zu verhindern.
Obwohl die Beschreibungen sich im wesentlichen auf Herzkrankheiten beziehen, wird darauf hingewiesen, daß die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise anwendbar ist bei Thrombosen in anderen Teilen des Körpers, wie z.B. Gehirn, Beinen, Lungen oder Magen-Darm-Trakt.
Eine Lösung mit einer wirksamen Konzentration eines oberflächenaktiven Copolymers mit der Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
in der a solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von 950 bis 4000, vorzugsweise von 1750 bis 4000, aufweist, und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.% der Verbindung ausmacht, kann in einen Körper injiziert werden. Die Konzentration des oberflächenaktiven Copolymers im Blut liegt zwischen etwa 0,1 mg/ml und 6 mg/ml, vorzugsweise zwischen 0,5 mg/ml und 2 mg/ml. Eine Lösung mit einer wirksamen Konzentration eines fibrinolytischen Enzyms und einer wirksamen Menge des oberflächenaktiven Copolymers wird dann in den Körper injiziert. Nachdem das Gerinnsel aufgelöst ist, wird eine Lösung mit einer wirksamen Konzentration des oberflächenaktiven Copolymers in den Körper injiziert. Die Konzentration des Copolymers wird zwischen ungefähr 0,4 und 2 mg/ml Blut für zwischen 4 und 144 Stunden aufrechterhalten.
Die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann direkt in einen Tumor verabreicht werden, wobei der Blutzufluß und die Sauerstoffversorgung zu dem Tumor verbessert wird.
Die Entfernung des Fibrins aus dem Tumor verbessert die Zugänglichkeit diagnostischer Reagenzien zu dem Tumor. Das Verfahren verbessert ebenfalls die Zugänglichkeit und Sensitivität des Tumors für Chemotherapie.
Sichelzellenkrankheit kann durch Injizieren einer Lösung mit einer vorzugsweise darin enthaltenen fibrinlösenden Zusammensetzung in einen Körper behandelt werden, wobei die Zusammensetzung vorzugsweise eine wirksame Konzentration eines fibrinolytischen Enzyms und eine wirksame Menge eines oberflächenaktiven Copolymers der Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH
enthält, in der a solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von etwa 950 bis 4000, vorzugsweise von 1750 bis 4000, aufweist, und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.% der Verbindung ausmacht.
Die folgenden speziellen Beispiele veranschaulichen die Erfindung, wie sie insbesondere auf die Auflösung von Gerinnseln in Blutgefäßen und zur Verhinderung von Gerinnselneubildungen angewendet werden kann. Es ist zu erkennen, daß dem Fachmann weitere Beispiele ersichtlich sind, und daß die Erfindung nicht auf diese speziellen veranschaulichenden Beispiele beschränkt ist.

Beispiel 1

Zugabe des Copolymers zu einem Gerinnsel auflösenden Enzym resultiert in einem synergistischen Effekt auf die Aktivität der Gerinnselauflösung des Enzyms, wie in diesem Beispiel gezeigt wird.
Sterile 1-ml-Tuberkulinspritzen werden mit 0,6 ml von 500-bis 750-µm-Glasperlen (Polyscience Inc., Warington, PA) gepackt. Die Spitzen der Spritzen werden mit Nytex-Filtern und einem Einweg-Plastikabsperrhahn zugestopft. Frisches gefrorenes, an Blutplättchen armes, Citrat enthaltendes Plasma wird mit 15 µCi/ml menschlichem I-Fibrinogen (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) versetzt. Das radioaktive Plasma wird 1:2 mit normaler Kochsalzlösung verdünnt und mit Calcium (American Dade, Aquada, Puerto Rico) bei 1 Volumenanteil Calcium auf 4 Volumenanteile verdünntes Plasma recalcifiziert.
Radioaktives Fibrinogen wird wie folgt an die Glasperlenkolonnen gebunden: gleiche Volumina an radioaktiv markiertem recalcifiziertem Plasma werden parallenen Perlenkolonnen zugegeben und durch die Perlen laufen lassen, ohne zusätzliches Plasma oberhalb der Perlen. Sämtliche Prozeduren und Verfahrensschritte an den "Perlengerinnseln" werden bei 37ºC durchgeführt. Die Perlen/Plasmagerinnsel werden 30 Minuten lang inkubieren lassen, dann 30 Minuten lang mit normaler Kochsalzlösung gewaschen. Während der letzten 5 Minuten des Waschens mit Kochsalzlösung wird die Fließgeschwindigkeit überwacht und Kolonnen, deren Fließgeschwindigkeiten abnorm schnell oder langsam sind, werden von dem Experiment ausgeschlossen. Normale Fließgeschwindigkeiten liegen durchschnittlich bei 0,2 ml/ Minute.
Das Copolymer, das in diesem Beispiel verwendet wird, hat die folgende Formel:
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)b H ,
in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt. Das Copolymer wird als Stammlösung mit 1 Gew.% Copolymer in normaler Kochsalzlösung angesetzt.
Blut, das t-PA enthält, wird mit oder ohne Copolymer wie folgt durch die Kolonnen geführt: 10 ml heparinisiertes Vollblut werden frisch entnommen und mit t-PA (10 µg in 1 ml normaler Kochsalzlösung; Einfachkette; Sigma Chemical Co. St. Louis, MO) vermischt. Ein Volumen von 5,5 ml des Blutes wird entweder mit 0,5 ml normaler Kochsalzlösung oder 0,5 ml der Copolymerstammlösung vermischt. Ein Aliquot der Vollblutzubereitung, oder Vollblut, das 1:3 mit normaler Kochsalzlösung verdünnt ist, wird auf jede Kolonne aufgegeben. 3 ml jeder Blutzubereitung werden einem Vorratsgefäß, das mit jeder Kolonne verbunden ist, zugegeben. Fraktionen werden jede Minute gesammelt, bis der Fluß vollständig aufhört. Das Volumen in jedem Probenröhrchen wird gemessen und Radioaktivität in einem Tracer Analytic Gammazähler (TmAnalytic, Inc., Elk Grove Village, IL) gemessen. Das Auftreten von Radioaktivität in den Sammelröhrchen deutet auf die Auflösung des Gerinnsels hin.
Die Daten sind in Tabelle A und Figur 1 zusammengefaßt. Figur 1 zeigt die kumulative Freisetzung von I-Fibrinogen (Zähleinheiten pro Minute) aus den Kolonnen, dargestellt als eine Funktion der Zeit. Tabelle A
* Ein simulierter Thrombus mit ¹²&sup5;I-Fibrin wird wie im Text beschrieben hergestellt. Die Fähigkeit der Testformulierungen, das Fibrin aufzulösen, wird durch Messen der Elutionsrate der Radioaktivität aus der Kolonne bestimmt. Das Copolymer ist kein Enzym und hat keine reaktiven Gruppen, so daß es nicht in der Lage ist, vernetztes Fibrin aufzulösen, aber es verstärkt die fibrinolytische Aktivität von t-PA in diesem Modell, das so ausgestaltet ist, um die Struktur und Fließbedingungen eines koronoaren Thrombus zu simulieren.
Wie aus Tabelle A und Figur 1 ersichtlich ist, wird durch die Behandlung des radioaktiven Gerinnsels mit dem oberflächenaktiven Copolymer wenig Radiaktivität freigesetzt, was darauf hinweist, daß keine Auflösung des Gerinnsels stattfand. Zugabe von t-PA zu dem Gerinnsel führt zur Freisetzung von Radioaktivität, was auf die Auflösung des Gerinnsels in der Kolonne hindeutet. Wenn jedoch das oberflächenaktive Copolymer der Lösung zugesetzt wird, nimmt die Auflösezeit des Gerinnsels in der Kolonne drastisch zu. Somit löst die Kombination von oberflächenaktivem Copolymer und t-PA das Gerinnsel in der Kolonne mit einer deutlich schnelleren Geschwindigkeit auf, als dies t-PA alleine tat.
In anderen Experimenten wurde das Modell durch Abänderung der Perlengröße, der Konzentration an Plasma, das zur Herstellung des Gerinnsels verwendet wurde, der Blutverdünnung oder der Konzentration an Enzym oder Copolymer modifiziert. In mehreren Fällen wurden Kolonnen hergestellt, in denen Vollblut überhaupt keinen Fluß zeigte, während Blut mit dem Copolymer mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,05 ml/Minute floß. t-PA im Blut ist nicht in der Lage, in solchen Gerinnseln auch nur etwas des Fibrins aufzulösen, wie durch Freisetzung der ¹²&sup5;I- Markierung gemessen, weil kein Blutfluß durch das Gerinnsel stattfindet. Die Verwendung des Copolymers mit dem Blut und t-PA führte in solchen Situation zu einer schnellen Auflösung des Gerinnsels.

Beispiel II

Die fibrinlösende Zusammensetzung wird in einem ex vivo Rattenherzmodell getestet. Das genaue Aussehen des Systems ist an anderer Stelle beschrieben (s. Paulson et al., Basic Res. Cardiol., Band 81, Seiten 180-187, 1986). Dieses Modell mißt die Fähigkeit des isolierten Herzens, sich von einer 30- bis 90-minütigen Ischämieperiode, bei der der Fluß von Nährstoffen auf 1% des normalen reduziert oder vollständig unterbunden wird, gefolgt von einem 10-minütigen Zeitraum der Reperfusion, wieder zu erholen. Drei Parameter wurden gemessen: (1) Herzminutenvolumen (cardiac output) (CO); (2) der linke ventrikuläre systolische Druck (LVSP); und (3) die linke ventrikuläre Kontraktion (dp/dt). Die Beurteilung der Erholung des Herzens und des Grades der Schädigung sind in Paulson, D.J. et al., Basic Res. Cardiol., Band 79, Seiten 551-561, 1985, diskutiert.
In diesem Experiment werden die Herzen mit gewaschenem menschlichem Vollblut ohne zugesetztes Heparin durchströmt. Der Fluß wird für 30 Minuten vollständig gestoppt, gefolgt von 10 Minuten Reperfusion mit gewaschenem menschlichem Vollblut ohne Heparin, aber mit dem in Tabelle B angegebenen Additiv oder Additiven. Das Copolymer, das in diesem Beispiel verwendet wird, hat folgende Formel:
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das gesamte Molekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt. Das Copolymer wird als Stammlösung von 1 Gew.% Copolymer in normaler Kochsalzlösung formuliert.
Die Testergebnisse sind wie folgt. Die Endkonzentration des oberflächenaktiven Copolymers, das in diesem Beispiel verwendet wird, ist 0,68 mg/ml. Die Streptokinase, die in diesem Beispiel verwendet wird, kann von Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, erhalten werden. Streptokinase wird in einer Konzentration von 100 Einheiten pro Herz verabreicht. Die Ergebnisse sind in Tabelle B dargestellt. Tabelle B
* p< 0,05 bei den Unterschieden für das Herzminutenvolumen (CO) zwischen der Kombination von Copolymer und Streptokinase und (a) ischämischer Blindprobe mit Vollblut, (b) Copolymer allein und (c) Streptokinase allein. Studententests wurden verwendet, um die Unterschiede zwischen unabhängigen Mitteln zu bestimmen. Ein Ergebnis von p< 0,05 wurde als bedeutend betrachtet.
Wie in Tabelle B zu sehen ist, schützt die Kombination von Copolymer und Streptokinase das Herz besser als das Copolymer oder Streptokinase allein.

Beispiel III

Zur Behandlung eines Patienten mit einer Lungenembolie, der etwa 81,54 kg (180 lbs) wiegt, werden 500 mg Urokinase (Abbokinase, Abbot Laboratories, North Chicago, IL) in 105 ml sterilem Wasser zubereitet. Zu der Urokinaselösung werden 90 ml einer 0,9%-igen Natriumchloridlösung, die 6 g eines Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymers mit der folgenden Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH
enthält, gegeben, wobei das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt. Die Urokinase und das Copolymer werden zur Bildung einer homogenen Lösung innig vermischt. Das Endvolumen der Lösung beträgt 195 ml.
Die Verabreichung der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erfolgt mittels einer konstanten Infusionspumpe, die in der Lage ist, ein Gesamtvolumen von 195 ml zu verabreichen. Eine Anfangsdosis der fibrinolytischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird mit einer Geschwindigkeit von 90 ml/Stunde über einen Zeitraum von 10 Minuten verabreicht. Dies wird von einer kontinuierlichen Infusion entsprechend der vorliegenden Erfindung bei einer Geschwindigkeit von 15 ml/Stunde für 12 Stunden gefolgt. Weil ein Teil der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung am Ende eines Verabreichungszyklus der Infusionspumpe in den Schläuchen verbleibt, wird die verbleibende Lösung aus den Schläuchen durch Verabreichung einer Lösung mit 0,9% Natriumchlorid bei einer Geschwindigkeit von 15 ml/Stunde ausgespült.

Beispiel IV

Zur Behandlung eines Patienten mit einem koronaren Arterienthrombus werden 75 mg Urokinase (Abbokinase, Abbot Laboratories, North Chicago, IL) in 15,6 ml sterilem Wasser formuliert. Zu der Urokinaselösung werden 300 ml einer 5%-igen Dextroselösung, die 15 g eines Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymers mit der folgenden Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH
enthält, gegeben, in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt. Die Urokinase und das Copolymer werden zur Ausbildung einer homogenen Lösung innig vermischt. Die Lösung wird dann mit 5%-iger Dextrose auf ein Endvolumen von 500 ml verdünnt.
Die Lösung, die die vorliegende Erfindung enthält, wird in die verschlossene Arterie mit einer Geschwindigkeit von 4 ml/Minute für einen Zeitraum bis zu 2 Stunden infundiert. Zur Bestimmung der Reaktion auf die Lösung der fibrinolytischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung werden periodische Angiogramme erstellt.

Beispiel V

Zur Behandlung eines Patienten mit einer Lungenembolie, der ungefähr 81,54 kg (180 lbs) wiegt, werden 500 ml Urokinase (Abbokinase, Abbot Laboratories, North Chicago, IL) in 105 ml sterilem Wasser formuliert. Der Urokinaselösung werden 90 ml einer 0,9%-igen Natriumchloridlösung, die 6,0 g eines Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymers mit der folgenden Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;0)bH
enthält, zugegeben, in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) ungefähr 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung etwa 8400 beträgt. Die Urokinase und das Copolymer werden zur Ausbildung einer homogenen Lösung innig vermischt. Die Lösung wird dann mit 0,9%-igem Natriumchlorid auf ein Endvolumen von 195 ml verdünnt.
137 ml einer 5%-igen isotonischen Dextroselösung mit 3% w/v darin aufgelöstem Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer werden dem Patienten über einen Zeitraum von 2 Minuten verabreicht. Dies ergibt eine Konzentration des Copolymers im Blut von ungefähr 0,6 mg/ml (unter der Annahme, daß Blut 8% des Körpergewichts ausmacht).
Die fibrinlösende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird dann sofort mittels einer konstanten Infusionspumpe, die in der Lage ist, ein Gesamtvolumen von 195 ml zu liefern, verabreicht. Eine Anfangsdosis der vorliegenden Erfindung wird mit einer Geschwindigkeit von 90 ml/Stunde über einen Zeitraum von 10 Minuten verabreicht. Dies wird durch eine kontinuierliche Infusion der vorliegenden Erfindung bei einer Geschwindigkeit von 15 ml/Stunde über 12 Stunden gefolgt. Weil ein Teil der vorliegenden Erfindung am Ende des Verabreichungszyklus der Infusionspumpe in den Schläuchen verbleibt, wird die verbleibende Lösung durch Verabreichung einer Lösung von 0,9% Natriumchlorid, die 3% Copolymer enthält, bei einer Geschwindigkeit von 15 ml/Stunde aus den Schläuchen ausgespült.
Nachdem das Gerinnsel aufgelöst ist, wird eine Lösung des Copolymers durch intravenöse Infusion mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25 mg/kg Körpergewicht und Stunde verabreicht, um die Konzentration des Copolymers im Blut auf etwa 0,6 mg/l zu halten. Die Verabreichung der Copolymerlösung wird 4 Tage lang nach der Verabreichung der fibrinlösenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung fortgeführt.

Beispiel VI

Ein Test wird durchgeführt, um die Fähigkeit der Kombination von Superoxiddismutase und einem geeigneten Copolymer zur Bewirkung eines größeren Schutzes des ischämischen Herzmuskels vor Reperfusionsschädigungen zu zeigen, die im Zusammenhang mit Sauerstoffradikalen und anderen Faktoren stehen, im Vergleich zu Superoxiddismutase allein.
Unter Vollnarkose (Natriumthiopental 25 ml/kg) werden die Tiere intubiert und mit 70%-igem Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 12 Atemzügen pro Minute ventiliert. Ein befriedigendes Maß an Narkose wird durch zwischenzeitliche Bolusinjektionen von Pentothal, falls benötigt, aufrechterhalten. Nach Vorbereitung der Haut wird links vorne eine Brustkorberöffnung durchgeführt, der Pericardinalsack eingeschnitten und das Herz offengelegt. Die linke vordere absteigende Koronararterie wird identifiziert, isoliert und mit einer Schlinge 1 cm unterhalb ihres Anfangs umgeben. Ein temporärer Verschluß der linken vorderen absteigenden Koronararterie wird durch Zusammenziehen der Schlinge erreicht und 90 Minuten lang aufrechterhalten. Während dieser Prozedur werden die Herzfrequenz und der Blutdruck unter Verwendung eines Hewlett-Packard 7758B 8-Kanal- Aufnahmegerätes überwacht. Der arterielle Blutdruck wird über ein 18-Gauge-Verweilkatheter in der rechten femoralen Arterie überwacht und mit einem Hewlett-Packard-Quarzumwandler gemessen. Elektrokariogramme werden als Beweise für arteroseptale myokardiale Ischämie aufgenommen. Reperfusion des unterbundenen Gefäßes nach 90-minütiger Ischämie wird durch schrittweise Lösung der Schlinge erreicht, um eine hyperemische Reaktion zu vermeiden. Ein Defibrillator, sowie alle nötigen kardiotonische Arzneimittel sind für den Fall von Herzmuskelflimmern oder Kreislaufkollaps aufgrund der Unterbindung der linken vorderen absteigenden Koronararterie in dem Raum verfügbar. Therapeutische Mittel wurden im Zusammenhang mit der Reperfusion wie folgt infundiert: Rinder-Superoxiddismutase mit etwa 3000 Aktivitätseinheiten pro Milligramm, bestimmt nach der Methode von McCord, J. Biol. Chem., Band 244, Seite 6049 (1969) wurde von Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, erhalten. Sie wird in 100 ml normaler Kochsalzlösung aufgelöst und intravenös über einen Zeitraum von 90 Minuten, 15 Minuten vor der Wiederherstellung der Perfusion beginnend, infundiert. Dies simuliert die Effekte, die während des Auflösens eines koronaren Thrombus auftreten.
Eine Lösung des Copolymers mit 2% w/v in Kochsalzlösung wird hergestellt. Es wird in Form eines Bolus 2 Minuten lang intravenos in einer Dosis, die ausreicht, um einen Blutspiegel von 0,6 mg/ml zu ergeben, verabreicht, gefolgt von einer konstanten Infusion von etwa 25 mg/kg/Stunde, um den Blutspiegel von ungefähr 0,6 mg/ml für den Rest des Experiments aufrechtzuerhalten.
Das Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer hat die folgende allgemeine Formel
HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;O)bH ,
in der das Molekulargewicht des hydrophoben (C&sub3;H&sub6;O) etwa 1750 und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung 8400 beträgt.
Der synergistische Effekt der Kombination wird durch Vergleich der Ergebnisse bei Hunden, die sowohl mit dem Copolymer und Superoxiddismutase, mit denen, die mit dem einen oder anderen Material allein oder überhaupt nicht behandelt werden, gezeigt.
Agenzien werden unter Verwendung einer IVAC 560 Infusionspumpe intravenös infundiert. Die Infusion beginnt 15 Minuten vor der Lockerung der Schlinge und wird fortgesetzt, bis die Gesamtdosis für jede Gruppe verabreicht worden ist. Die Brust wird in Schichten verschlossen. Ein Brusttubus wird verwendet, um den Pneumothorax zu evakuieren, und wird entfernt, wenn sich spontane Atmung wieder einstellt. Intravenöse Flüssigkeiten werden verabreicht (laktierte Ringer-Lösung), um die 24 Stunden NPO- Periode vor der Operation zu kompensieren, zusätzlich zu einem 3:1-Verhältnis, um den Blutverlust zu kompensieren. Die Tiere werden dann die nächsten 24 Stunden lang gepflegt und streng überwacht. Jedes Tier wird dann wieder in den Operationssaal gebracht und unter Vollnarkose der frühere Schnitt wieder geöffnet. Das Tier wird unter Verwendung einer Überdosis Barbiturat eingeschläfert. Das Herz und etwa 4 cm der aufsteigenden Aorta werden entfernt, wobei sichergestellt wird, daß die Anfänge der koronaren Arterie mit eingeschlossen sind.
Alle Gruppen werden denselben Prozeduren der Identifikation der Bereiche des Herzmuskels, die mit einem Risiko zur Infarktbildung behaftet sind, und der Bereiche, die tatsächlich einen Infarkt erlitten haben, unterzogen.
Diese Technik beinhaltet die Perfusion der linken vorderen absteigenden Koronararterie mit 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid, das den intakten Herzmuskel rot färbt und den Herzmuskel mit Infarkt ungefärbt läßt. Die Grenzen des Bereichs des risikobehafteten Herzmuskels werden durch Perfusion des restlichen Koronarsystems über die Aorta mit Evans-Blaufarbstoff bestimmt. Der risikobehaftete Bereich wird durch Fehlen der Evans-Blaufärbung bestimmt.
Es wird selbstverständlich darauf hingewiesen, daß das Vorhergehende sich nur auf eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und daß zahlreiche Modifikationen oder Abänderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang der Erfindung, wie sie in den angefügten Ansprüchen festgesetzt sind, abzuweichen.

Claims

1. Verwendung einer Zusammensetzung, die ein oberflächenaktives Copolymer der Formel HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;)bH, worin a solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von 950 bis 4000 aufweist, und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.-% der Verbindung ausmacht, und ein fibrinolytisches Enzym enthält, zur Herstellung einer injizierbaren pharmazeutischen Zusammensetzung zum Schutz von durch Ischämie geschädigtem Gewebe.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fibrinolytische Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Gewebe-Plasminogen-Aktivator, Streptokinase, Prourokinase und Urokinase.

3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung weiterhin einen Sauerstoffradikalfänger enthält.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffradikalfänger ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Superoxiddismutase und Mannit.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei diesem oberflächenaktiven Copolymer das Molekulargewicht des hydrophoben Anteils ungefähr 1750 beträgt und das Gesamtmolekulargewicht der Verbindung ungefähr 8400 beträgt.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die injizierbare Zusammensetzung intravenös verabreicht wird.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe, das geschützt werden soll, durch Ischämie beschädigter Herzmuskel ist.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Schutz von durch Ischämie beschädigtem Gewebe, die von einem Schlaganfall herrührt.

9. Verwendung nach Anspruch 1 des oberflächenaktiven Copolymers der Formel HO(C&sub2;H&sub4;O)b(C&sub3;H&sub6;O)a(C&sub2;H&sub4;)bH, worin a solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophobe Anteil, der durch (C&sub3;H&sub6;O) repräsentiert wird, ein Molekulargewicht von 950 bis 4000 aufweist, vorzugsweise 1750 bis 4000, und b solch eine ganze Zahl ist, daß der hydrophile Anteil, der durch (C&sub2;H&sub4;O) repräsentiert wird, 50 bis 90 Gew.-% der Verbindung ausmacht, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Sichelzellenkrankheit.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung weiterhin ein fibrinolytisches Enzym enthält.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das fibrinolytische Enzym ausgewählt ist aus Gewebe- Plasminogen-Aktivator, Streptokinase, Prourokinase und Urokinase.