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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen zur Behandlung
eines diabetischen Subjekts, welche eine Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie
(I.N.T.TM) und ein Mittel zur Immunsuppression
umfassen.
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Hintergrund der Erfindung
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Etwa
800.000 Menschen in der Bevölkerung
der Vereinigten Staaten leiden an Insulinmangel-Diabetes (auch bekannt
als juvenile oder Typ I-Diabetes), und etwa 30.000 neue Fälle entstehen
jedes Jahr. Weiterhin besitzt eine extrem große und rasch zunehmende Zahl
von Patienten Formen von Typ II-Diabetes (auch bezeichnet als adult
einsetzende oder Insulinresistenz-Diabetes), in dieser Population auf
einem Größenniveau
epidemischer Anteile, die Pankreaserschöpfung und Insulininsuffizienz
verursachen.
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Die
anormal hohe Blutglukose (Hyperglykämie), die für Diabetes kennzeichnend ist,
wenn sie unbehandelt gelassen wird, resultiert in einer Vielzahl
pathologischer Zustände,
z. B. nicht-heilenden
peripheren vaskulären
Geschwüren,
Retinaschädigung,
die zu Blindheit führt,
sowie Nierenversagen. Diabetes sowohl von Typ I als auch von Typ
II wird durch Insulin-Injektion in Antwort auf die Blutglukosespiegel,
bestimmt mittels Glukose-Selbstüberwachung
durch den Patienten behandelt, obwohl nicht alle Typ II-Patienten
soweit voranschreiten, dass sie Insulintherapie benötigen. Typischerweise
werden durch den Patienten pro Tag mehrere Dosen von Insulin zugeführt. Mit
einem Mangel an strenger Kontrolle des Blutglukosespiegels sind
schwere pathologische Konsequenzen von Diabetes korreliert.
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Zusammenfassung der Ausführungsformen
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Bei
einem Aspekt ist eine Ausführungsform
der Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung, die folgendes
umfasst: (i) eine Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie,
umfassend wenigstens eines unter einem Gastrin und EGF, und (ii)
ein Mittel zum Unterdrücken
einer Immunantwort, welches Tacrolimus und/oder Sirolimus umfasst.
Das Mittel kann Sirolimus umfassen. Das Mittel kann Sirolimus und
Tacrolimus umfassen. Die Zusammensetzung kann ein Gastrin umfassen,
z. B. Gastrin 17. Das Gastrin 17 kann z. B. Gastrin17Met15 oder
Gastrin17Leu15 sein. Die Zusammensetzung kann EGF umfassen, z. B.
rekombinanten humanen EGF51N.
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Gemäß diesem
Aspekt können
die Zusammensetzung für
die Inselneogenese-Therapie und das Mittel zur Unterdrückung der
Immunantwort für
die aufeinanderfolgende Verabreichung formuliert sein. Ein Beispiel umfasst
das Formulieren der Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie
und des Mittels zur Unterdrückung
der Immunantwort für
die aufeinanderfolgende Verabreichung, und um dabei eine Zeitspanne
von wenigstens einem Tag zwischen der Verabreichung des Mittels
und der Verabreichung der Zusammensetzung zu erlauben. Alternativ
beträgt
die Zeitspanne zwischen der Verabreichung des Mittels und der Verabreichung der
Zusammensetzung wenigstens eine Woche oder wenigstens sechs Wochen.
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Bei
den obigen Ausführungsformen
kann wenigstens eines von der Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie
und dem Mittel zur Unterdrückung
der Immunantwort für
die systemische Verabreichung formuliert sein. Alternativ kann wenigstens
eines von der Zusammensetzung für
die Inselneogenese-Therapie und dem Mittel zur Unterdrückung der
Immunantwort für
die Verabreichung als Bolus formuliert sein. Beispielsweise kann
wenigstens eines von der Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie
und dem Mittel zur Unterdrückung
der Immunantwort für
die Verabreichung durch eine Route formuliert sein, die ausgewählt ist aus
der Gruppe, bestehend aus intravenös, subkutan, intraperitoneal
und intramuskulär.
Bei bestimmten Ausführungsformen
kann das Mittel zur Unterdrückung
der Immunantwort für
die orale Verabreichung formuliert werden.
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In
den meisten Fällen
wird das Subjekt, für
das die Anwendung formuliert wird, ein Säugetier mit Diabetes sein,
z. B. kann das Subjekt ein Mensch sein. Alternativ kann das Subjekt
ein Versuchstier sein, z. B. eine NOD-Maus.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann bei der Herstellung
eines Medikaments zur Verwendung bei der Behandlung von Diabetes
verwendet werden, wobei es das Verfahren zusätzlich beinhalten kann, einen
physiologischen Parameter in dem Subjekt zu messen, z. B. das Messen
der Blutglukosespiegel im nüchternen
Zustand; des pankreatischen Insulingehalts; des β-Zell-Gehalts der Pankreas;
und von Insulin-C-Peptid im Plasma. Das Subjekt ist ein Säuger, z.
B. ist das Subjekt ein diabetischer Säuger, z. B. ist das Subjekt
ein diabetischer Säuger
mit kürzlich
ausgebrochenem Diabetes, z. B. ist das Subjekt ein Mensch.
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Ein
weiterer Aspekt ist ein Kit für
die Behandlung eines diabetischen Subjekts, umfassend eine Zusammensetzung
für die
Inselneogenese-Therapie, wie im ersten Aspekt der Erfindung definiert,
ein immunsuppressives Mittel, wie im ersten Aspekt der Erfindung
definiert, und einen Behälter.
Das Kit beinhaltet wenigstens eine Dosis von einer beliebigen oder
mehreren der hier genannten Zusammensetzungen. Das Kit kann weiterhin
Benutzungsanleitungen enthalten.
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Alternative
Diabetes-Therapien zur Glukoseüberwachung
und Insulininjektion sind zuvor durch die Immunabweisung von Insulin
und den β-Zellen,
die Insulin produzieren, eingeschränkt worden. Die Verabreichung
eines Mittels zur Immunsuppression mit einer Zusammensetzung für die Inselneogenese-Therapie (I.N.T.
TM;
US-Patentnummern
5,885,956 und
6,288,301 )
wäre hochgradig
vorteilhaft für
die Behandlung von Diabetes.
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Bei
einigen Ausführungsformen
werden die Zusammensetzung für
die Inselneogenese-Therapie
und das Mittel zum Unterdrücken
der Immunantwort gleichzeitig (simultan) verabreicht. Alternativ
werden die Zusammensetzung für
die Inselneogenese-Therapie und das Mittel zum Unterdrücken der
Immunantwort sequentiell verabreicht. Eine simultane Verabreichung
kann so sein, dass die Zusammensetzung und das Mittel zusammen in
einer Kombination verabreicht werden, oder dass sie getrennt und
innerhalb von etwa 15 min, etwa 30 min, oder innerhalb etwa einer
Stunde oder sogar innerhalb etwa eines Tages im Bezug aufeinander verabreicht
werden. Eine sequentielle Verabreichung bedeutet, dass mehr als
etwa ein Tag zwischen der Verabreichung der Zusammensetzung zur
Inselneogenese-Therapie und des immunsuppressiven Mittels verstreicht,
wobei z. B. etwa eine Woche, etwa zwei Wochen oder etwa sechs Wochen
zwischen der Verabreichung der I.N.T.TM-Zusammensetzung
und des immunsuppressiven Mittels verstreichen können.
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Wenn
die Zusammensetzung der Erfindung verwendet wird, um Diabetespatienten
zu behandeln, so kann das immunsuppressive Mittel über einen
Zeitverlauf von etwa einigen Tagen oder etwa einer Woche verabreicht
werden, und die I.N.T.TM-Zusammensetzung
kann später
verabreicht werden, z. B. nach einer Zeitspanne, in der weder das
Mittel noch die Zusammensetzung verabreicht werden. Die Zeitspanne
der Verabreichung weder der Zusammensetzung noch des Mittels kann
verwendet werden, um den Patienten zu überwachen, um zu bestimmen,
ob eine Veränderung
der Immunsuppression bei dem Patienten beobachtet werden kann. Bei
einer alternativen Prozedur wird die I.N.T.TM-Zusammensetzung über einen
Zeitverlauf von etwa einigen Tagen oder von etwa einer Woche oder
von etwa einigen Wochen verabreicht, und das immunsuppressive Mittel
wird später
verabreicht, z. B. nach einer Zeitspanne der Verabreichung weder
des Mittels noch der Zusammensetzung. Bei wiederum einer anderen,
alternativen Prozedur können
sowohl die I.N.T.TM-Zusammensetzung als
auch das immunsuppressive Mittel verabreicht werden, und die I.N.T.TM-Zusammensetzung wird dann gestoppt, während die
Immunsuppression fortgesetzt wird. Bei wiederum einer anderen Prozedur wird
eine Kombination aus I.N.T.TM-Zusammensetzung
und dem immunsuppressiven Mittel verabreicht, gefolgt von der Behandlung
mit einer Kombination von Gastrin/CCK-Ligand und immunsuppressivem
Mittel. Wie hier verwendet, kann der Begriff „ein(e)" auch „wenigstens ein(e)" meinen, sodass z.
B. „ein
immunsuppressives Mittel" zwei
oder mehr immunsuppressive Mittel darstellen kann, die verabreicht
werden, um eine erfolgreiche Unterdrückung der Immunreaktion zu
bewirken.
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Die
Zusammensetzung zur Inselneogenese-Therapie wird systemisch verabreicht,
z. B. wird sie als ein Bolus verabreicht, über eine Route, die ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus intravenös, subkutan (sc), intraperitoneal
(ip) und intramuskulär
(im). Die intravenöse
Verabreichung kann als eine Infusion (Tropf) oder als ein Bolus
zugeführt
werden. Das Mittel zum Unterdrücken
der Immunantwort kann oral verabreicht werden, z. B. wenn das Mittel
ein oral verfügbarer
Arzneistoff ist. Alternativ wird das Mittel zum Unterdrücken der
Immunantwort systemisch verabreicht, z. B. durch eine Route, die
ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus intravenös, subkutan, intraperitoneal
und intramuskulär.
Das Mittel zum Unterdrücken
der Immunantwort umfasst Tacrolimus und/oder Sirolimus.
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Das
Verfahren kann weiterhin umfassen, dass ein physiologischer Parameter
in dem Subjekt gemessen wird, wie etwa der Nüchtern-Blutglukosespiegel,
der pankreatische Insulingehalt, der pankreatische Gehalt an β-Zellen,
sowie der pankreatische Inselgehalt. Das Subjekt kann ein diabetisches
nicht-humanes Säugetier
sein, z. B. ist das Subjekt eine nicht-fettsüchtige diabetische (NOD)-Maus.
Bei dem letztgenannten Subjekt kann es das Verfahren weiterhin umfassen,
dass das Ausmaß an Überleben
in Abwesenheit der Verabreichung von Insulin bewertet wird. Alternativ
ist das Subjekt ein Mensch, z. B. ist das Subjekt ein menschlicher Patient,
z. B. ein menschlicher Diabetespatient, z. B. ein Mensch mit einer
Form von Diabetes, und es hat Bedarf nach Behandlung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Graph, der auf der Ordinate das prozentuale Überleben von NOD-Mäusen in
jeder der vier Gruppen, wie in Beispiel 1 beschrieben, als eine
Funktion der Zeit in Tagen auf der Abszisse zeigt. Beginnend bei
Woche 4 wurden Tieren der Gruppe 1 (ausgefüllte Kreise) gleichzeitig eine
I.N.T.TM-Zusammensetzung (Gastrin und EGF)
und immunsuppressive Wirkstoffe (Sirolimus und Tacrolimus) verabreicht;
Tieren der Gruppe 2 (ausgefüllte
Quadrate) wurde nur die I.N.T.TM-Zusammensetzung
verabreicht; Tieren der Gruppe 3 (offene Quadrate) wurden nur die
immunsuppressiven Wirkstoffe verabreicht; und Tieren der Gruppe
4 (offene Kreise) wurde nur Vehikel verabreicht.
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2 ist
ein Graph, der die Abnahme der Nüchternblutglukose
(FBG) an den Wochen 7 und 9 von überlebenden
Tieren der Gruppe 1, wie beschrieben in Beispiel 1, zeigt. Jede
Linie repräsentiert
die Daten einer individuellen überlebenden
Maus.
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3 ist
ein Diagramm, das die Mengenniveaus von Pankreasinsulin in ng/g
Körpergewicht
zeigt, aufgetragen als eine Funktion der Blutglukosekonzentration
in mM bei überlebenden
Mäusen
aus Beispiel 1 (ausgefüllte
Quadrate). Die Kontrolldatenpunkte enthalten einen 4-Wochen-Punkt einer
mit Insulin behandelten nicht-diabetischen NOD-Maus, einen 12–15- Wochen-Punkt einer
akuten prä-diabetischen
NOD-Maus und einen 15-Wochen-Punkt einer chronischen diabetischen
Maus (ausgefüllte
Dreiecke). Die Daten zeigen, dass die Blutglukosespiegel bei I.N.T.TM/immunsupprimierten Mäusen pro Einheitsgewicht niedriger
sind als die chronisch diabetischer Mäuse.
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4 ist
ein Satz zweier Balkendiagramme, die die Mengenniveaus von Plasma-C-Peptid
bzw. pankreatischem Insulin bei NOD-Mäusen mit jüngst ausgebrochenem Diabetes
in jeder von vier Gruppen zeigen, die behandelt werden, wie in Beispiel
3 beschrieben, in Proben, die den Mäusen an den Tagen 0 und 28
der Behandlung abgenommen wurden. Tieren der Gruppe 1 wurden gleichzeitig
eine I.N.T.TM-Zusammensetzung (Gastrin/EGF)
und immunsupprimierende Wirkstoffe (Sirolimus und Tacrolimus) verabreicht;
Tieren der Gruppe 2 wurde nur die I.N.T.TM-Zusammensetzung verabreicht;
Tieren der Gruppe 3 wurden nur die immunsupprimierenden Wirkstoffe
verabreicht und Tieren der Gruppe 4 wurde nur Vehikel verabreicht.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft in einem Aspekt Inselneogenese-Therapie (I.N.T.TM)-Zusammensetzungen
und deren Verwendungen, beispielsweise Gastrin und EGF, in Kombination
mit immunsupprimierenden Mitteln, um das Wachstum neuer β-Zellen in
vivo zu stimulieren, um die Insel-Masse zu erhöhen, und um zu verbesserter Glukosetoleranz
bei diabetischen Subjekten, z. B. bei diabetischen Menschen und
Tieren, zu führen.
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Gastrin
und EGF können
in einer einzigen kombinierten Dosis verabreicht werden, oder sie
können separat
in jeder beliebigen Reihenfolge verabreicht werden. Eine „wirksame
kombinierte Dosis" dieser
Zusammensetzungen ist eine solche, die einen Anstieg der Anzahl
Insulin-sekretierender
Zellen produziert, oder einen Anstieg des Insulin-Blutspiegels,
oder einen Anstieg der β-Zell-Masse.
Das Gastrin ist bei einer Ausführungsform
humanes Gastrin mit einer Länge
von 17 Aminosäureresten,
wobei der Rest an Position 15 Leucin ist (1-17Leu15, hier bezeichnet
als Gastrin 17Leu15); weiterhin ist der EGF humaner EGF51N. Die
wirksame Dosis kann ein Verhältnis
von Gastrin zu EGF enthalten, das größer als 1 ist, z. B. enthält die wirksame
Dosis ein Verhältnis
von Gastrin zu EGF von größer als
10. Eine günstige
Verabreichungsroute der Dosis ist über eine systemische Injektion,
z. B. einen subkutanen Bolus.
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Wenn
die pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung in Gebrauch ist,
so wird dem Empfängersubjekt
ein Mittel verabreicht, das das Immunsystem supprimiert. Das Mittel
umfasst Tacrolimus und/oder Sirolimus. Das Subjekt kann diabetisch
sein; beispielsweise ist das Subjekt eine nicht-fettsüchtige diabetische Maus
(die NOD-Maus) oder eine mit Streptozoticin behandelte Maus. Das
Subjekt kann ein Mensch sein, z. B. ein Diabetespatient mit Typ
I oder Typ II Diabetes oder mit Schwangerschaftsdiabetes, oder mit
Diabetes in der Vergangenheit, z. B. mit Schwangerschaftsdiabetes
bei einer zurückliegenden
Schwangerschaft.
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Weiterhin
umfasst die Bewertung der Größe und Funktion
neu entwickelter β-Insulin-sekretierender Zellen
oder Inseln das Messen eines Parameters, der ausgewählt ist
aus der Gruppe von: Insel-β-Zell-Masse, Insel-β-Zell-Zahl,
Insel-β-Zell-Prozentwert,
Blutglukose, Serumglukose, glykosyliertes Hämoglobin im Blut, pankreatische β-Zell-Masse,
pankreatische β-Zell-Zahl, Plasma-C-Peptid-Gehalt
im Nüchternzustand,
Seruminsulin und pankreatischer Insulingehalt.
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Da
Diabetes in bestimmten Fällen
eine Autoimmunerkrankung ist, ist eine Ausführungsform von I.N.T.
TM die systemische Verabreichung therapeutisch
wirksamer Dosen einer Kombination eines Gastrins und eines EGF,
an Subjekte oder Patienten, die außerdem mit einem oder mehreren
Mitteln behandelt werden, die das Immunsystem unterdrücken, d.
h. immunsuppressiven Mitteln. Die Gastrin- und EGF-Kombination wäre systemisch
zu verabreichen, wie für
die Behandlung von Diabetes-Patienten beschrieben, bei denen es
das Ziel ist, die Neogenese von Inseln zu stimulieren, die de novo
in der Pankreas gebildet werden (siehe
US-Patente Nr. 5,885,956 und
6,288,301 ).
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Es
kann eine Anzahl verschiedener Endpunkte verwendet werden, um zu
bestimmen, ob die Behandlung mit Gastrin und EGF oder die Behandlung
mit der Kombination aus Gastrin und EGF und einem immunsupprimierenden
Mittel die funktionelle Masse der β-Zellen in den Inseltransplantaten
steigert. Dies beinhaltet die Messung gesteigerter Plasmaspiegel
von zirkulierendem humanem C-Peptid und humanem Insulin, nachdem
Mäuse eine
Injektion mit β-Zell-Stimulantien, wie
etwa Glukose oder Arginin, erhalten haben; eine Reaktion auf die
Gastrin/EGF-Behandlung,
gezeigt durch eine gesteigerte humane Insulin-Immunreaktivität oder gesteigerte
mRNA-Spiegel, die aus den Inseltransplantaten extrahiert wurden;
und eine gesteigerte Anzahl von β-Zellen,
bestimmt durch die morphometrische Messung der Inseln in behandelten
Tieren. Eine gesteigerte β-Zellfunktion
menschlicher Inseln kann auch gezeigt werden durch eine Umkehrung
der Hyperglykämie
bei Empfängermäusen mit
durch Streptozotocin induziertem oder genetischem (NOD) Diabetes.
Bei den hier genannten Beispielen wurde eine gesteigerte β-Zellfunktion nach
der Behandlung des diabetischen Empfängersubjekts mit Gastrin, mit
EGF und mit einem oder mehreren immunsuppressiven Mitteln durch
ein verbessertes Überleben
bei Entzug von Insulin und durch die Korrektur von Hyperglykämie, wie
angezeigt durch den Nüchternblut-Glukosespiegel,
demonstriert. Weiterhin wurden Steigerungen sowohl für pankreatisches
Insulin als auch für
Plasma-C-Peptid beobachtet. Tabelle 1: Beispielhafte Mittel zur Immunsuppression
und kommerzielle Quellen
Name | Firma | Art |
2-Amino-1,3-propandiol-Derivate | Novartis | Verwendet
zur Vorbeugung oder Behandlung chronischer Abstoßung bei einem Patienten, der
ein Organ- oder Gewebe- Allo- oder
Xeno-Transplantat erhalten hat |
2-Amino-2[2-(4-octylphenyl)ethyl]propan-1,3-diol-hydrochlorid | Yoshitomi
Pharmaceutical Industries, Ltd | Immunsuppression,
mit verstärktem „Lymphocyten-Homing" |
40-O-(2-Hydroxyethyl)-Rapamycin, SDZ-RAD,
Everolimus (Certican®) | Novartis
Pharmaceuticals | Sirolimus
(Rapamycin) Derivat, verwendet bei akuter Nierenabstoßung; reduziert
die Abstoßung
und Transplantat-Vaskulopathie nach
Herztransplantation durch Inhibieren der Zellproliferation |
6-(3-Dimethyl-aminopropionyl)
Forskolin | Matsumori
Akia Nippon Kayaju Co Ltd | Immunsupprimierende
Wirkung, nützlich auch
für die
Behandlung von Autoimmunerkrankung |
6-Mercaptopurin
(Purinethol®,
6-MP) | Glaxo
SmithKline | Verwendet
zur Behandlung der Crohnschen Erkrankung, bei entzündlicher
Darmerkrankung und bei Organtransplantat-Therapie |
ABX-CBL
(CBL-1) | Abgenix | Monoklonaler
Maus-AK, abzielend auf humane T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen und
Monozyten, zur Behandlung von Steroid-resistenten Graft-versus-Host-Erkrankungen, potentielle
Verwendung bei der Behandlung von entzündlichen Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen |
Alefacept
(humanes LFA-3 IgG1 Fusionsprotein, AMEVIVE®) | University
von Utah-Dermatology Dept/BIOGEN | Bewirkt
Knock out verursachender Gedächtnis-T-Lymphozyten;
verwendet zur Behandlung von Psoriasis, einer T-Zell-vermittelten entzündlichen
Erkrankung |
HLA-B2702
Peptid (Allotrap®) | SangStat
Medical | Humanes
Peptid, blockiert die Wirkung von NK-Zellen und T-Zell-vermittelten
Toxizitäten,
verwendet zur Prävention
erster Nieren-Allo-Transplantat-Abstoßung |
Antisense
ICAM-1 Inhibitor (ISIS 2302), Enlimomab, BIRR1, Alicaforsen) | ISIS-Boehringer
Ingelheim | Monoklonaler
Maus-AK, blockiert die Anheftung weißer Blutzellen an T-Zell-Oberflächenmolekül (ICAM-1r);
Behandlung von Nierentransplantat-Abstoßung |
Azathioprin
(Imuran®,
Azasan®) | Generisch,
Glaxo SmithKline, Prometheus Laboratories, aaiPharma | Behandlung
rheumatoider Arthritis und Verhinderung von Nierentransplantat-Abstoßung, und
andere Autoimmun- oder Entzündungserkrankungen,
wie etwa entzündliche Darmerkrankung |
BTI-322 | MedImmune | Von
der Maus abgeleiteter monoklonaler AK, abzielend auf den CD2-Rezeptor;
verwendet zur Verhinderung erstmaliger Nierenabstoßung und
zur Behandlung resistenter Abstoßung |
Cladribin
(Leustatin®) | Boehringer
Ingelheim | Antimetabolit
und immunsuppressives Mittel, das relativ selektiv für Lymphozyten
ist; verwendet zur Behandlung lymphoider maligner Erkrankungen,
z. B. Haarzell-Leukämie. |
Cyclophosphamid
(CTX, Neosar®,
Cytoxan®,
Procytox®) | Generisch | Immunsuppressives
Mittel für
die Behandlung von Arthritis und anderen Autoimmunerkrankungen und
Krebs |
Cyclosporin
(cyclosporin A, cyclosporin) (Sandimmune®, Neoral®,
SangCya®) | Novartis | 11
Aminosäuren
großes
zyklisches Peptid; blockiert T-Helferzelle, immunsuppressives Mittel,
verwendet bei der Organ-Transplantat-Therapie und anderen Immunerkrankungen |
Demethimmunomycin" (L-683,742: auch beschrieben
als 31-Desmethoxy-31-hydroxy-L-683,590) | Merck & Co | Behandlung
von Autoimmunerkrankungen, infektiösen Erkrankungen und/oder zur
Verhinderung von Organ-Transplantat-Abstoßungen |
Dexamethason
(Decadron, Dexone, Dexasone) | Generisch | Ein
Adrenokortikoid, wirksames Mittel zur Immunsuppression bei verschiedenen
Erkrankungen |
Docosahexaensäure (DHA) | Nicht
einsetzbar | Immunsuppressives
Mittel, das den Anteil von T-Zellen verringert, die CD4 oder CD8 exprimieren,
das den Antigen-Erkennungsprozess blockiert; Taku et al., Journal
of Agricultural and Food Chemistry, 2000; 48(4): 1047 |
FTY720
(orales Myriocin-Derivat) | Novartis
Pharmaceuticals | Verändert die
Lymphozyten-Infiltration in transplantierte Gewebe; verwendet zur
Verhinderung von Organabstoßung
bei Nierentransplantaten |
Glatiramer
Acetat (Co-Polymer-1,
Copaxone®) | Teva
Pharmaceuticals | Synthetisches
Peptid-Copolymer; Köder, der
die Struktur von Myelin nachahmt, sodass Immunzellen Copaxone anstelle
von Myelin binden; bei Multipler Sklerose |
Glial
fibrillary acidic Protein („Fibrilläres saures
Glia-Protein") (GFAP) | CalBiochem;
Synx Pharma | Besitzt
immunsuppressive Aktivitäten
bei diabetischen Tiermodellen; Winer et al., Nature Medicine 9:
198 (2003) |
Gusperimus,
(15-Deoxyspergualin
(Spanidin®) | Bristol
Myers-Squibb | Intravenöses immunsuppressives
Mittel; supprimiert die Produktion von zytotoxischen T-Zellen, Neutrophilen
und Makrophagen |
hu1124
(anti-CD 11a) | XOMA | Humanisierter
monoklonaler Antikörper;
abzielend auf CD11a-Rezeptor auf der Oberfläche von T-Zellen, um selektiv
die vom Immunsystem bewirkte Abstoßung transplantierter Organe
zu inhibieren |
Infliximab
(Remicade®) | Centocor
(Tochtergesellschaft von Johnson und Johnson) | Monoklonaler
AK, bindet und inaktiviert humanen TNF-alpha; verwendet zur Behandlung
der Crohn'schen
Erkrankung und von rheumatoider Arthritis |
Interferon | Verschiedene
Firmen einschließlich
Serono, Biogen, etc. | Immunmodulatorische
Eigenschaften |
ISAtx247 | Isotechnika | Verwendet
zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen, wie etwa rheumatoider
Arthritis und Psoriasis |
Isotretinoin | | Immunsuppressives
Mittel, reduziert die Fähigkeit
von T-Zellen, in Reaktion auf Immunbedrohungen zu proliferieren.
Vergelli et al., Immunopharmacology, 1997, 31: 191. |
Medi-500
(T10B9) | MedImmune | Intravenöser monoklonaler
AK, der auf humane T-Zellen abzielt; behandelt akute Nierenabstoßung und
Graft-versus-Host-Erkrankung |
Medi-507 | MedImmune/Bio-Transplant | Intravenöser humanisierter
AK, gegen CD2 T-Zellen gerichtet; verwendet zur Behandlung von Kortikosteroidresistenter
Graft-versus-Host-Erkrankung und zur Verhinderung von Nierenabstoßung |
Methotrexat
(Rheumatrex®, Amethopterin,
Trexall®) | Wyeth
Lederle, Generisch | Antimetabolit,
verwendet zur Behandlung der Crohn'schen Erkrankung, von schwerer Psoriasis
und adulter rheumatoider Arthritis (und als ein Anti-Krebswirkstoff) |
Mitoxantron
(Novantrone®) | Immunex | Antiproliferative
Wirkung auf das zelluläre Immunsystem,
einschließlich
T-Zellen, B-Zellen
und Makrophagen; verwendet zur Behandlung von Hormon-refraktorischem Prostatakrebs,
akuter myelogener Leukämie und
Multipler Sklerose |
Mycophenolat
Mofetil (Cell-Cept®) | Roche | Proliferation
von T- und B-Lymphozyten durch Blockieren der Synthese von Purin-Nukleotiden; verwendet
bei der Organ-Transplantat-Therapie
und bei entzündlicher
Darmerkrankung |
OKT4A | R.
W. Johnson Pharmaceutical Research Institute | Monoklonaler
Maus-AK, gerichtet gegen humane CD4 T-Zellen; verwendet zur Verhinderung
von Nierentransplantatabstoßung, dabei
Verwendung in Kombination mit anderen immunsuppressiven Mitteln |
Muromonab-CD3
(Orthoclone OKT3®) | R.
W. Johnson Pharmaceutical Research Institute | Monoklonaler
AK, der an die Rezeptorstellen auf T-Zellen bindet, Vorbeugung der
Aktivierung durch transplantiertes Gewebe |
Prednisolon
(Deltasone®, Oraone®) | | Kortikosteroid,
unterdrückt
Entzündung,
die mit Transplantat-Abstoßung
assoziiert ist |
Basiliximab
(Simulect®) | Novartis
Pharmaceuticals | Monoklonaler
AK, der an Rezeptorstellen auf T-Zellen bindet, Vorbeugung der Aktivierung
durch transplantierte Gewebe (Nierentransplantat) |
S100β | Gliaprotein | Besitzt
immunsupprimierende Aktivitäten
in diabetischen Tiermodellen |
Sirolimus,
Rapamycin (Rapamune®) | Wyeth-Ayerst
Laboratories | Immunsuppressives
Mittel und potenter Inhibitor von Zytokin (z. B. IL-2)-abhängiger T-Zell-Proliferation
(Nierentransplantat) |
Tacrolimus
(Prograf; FK-506) | Fujisawa | Greift
in die IL-2 TCR Kommunikation ein |
Antithymozyten-Immunglobulin
(ATGAM, Thymoglobulin®) | SangStat
Medical Corporation, Pharmacia und Upjohn | Anti-Mensch-Thymozyten-Immunglobulin; verwendet
bei der Umkehr von akuter Nierentransplantat-Abstoßung und
vermutlich erfolgende Off-Label-Verwendung für die Transplantat-Induktions-Therapie |
Efalizumab
(Xanelim®) | XOMA | T-Zell-Modulator,
abzielend auf T-Zellen durch die Interaktion mit Adhäsionsmolekülen auf
der endothelialen Zelloberfläche, Zielmigration
von T-Zellen in die Haut und Zielaktivierung von T-Zellen; verwendet
zur Behandlung von Psoriasis |
Daclizumab
(Zenapax®), HAT
(Humanisierter Anti-Tac), SMART Anti-Tac, Anti-CD25, und humanisierter Anti-IL2-Rezeptor | Protein
Design Laboratories/Roche | Monoklonaler
AK, inhibiert die Bindung von IL-2 an IL-2-Rezeptor durch Bindung
an IL-2-Rezeptor; supprimiert T-Zell-Aktivität gegenüber Allo-Transplantaten (Nierentransplantat) |
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Die
hier genannten Zusammensetzungen und deren Verwendungen erhöhen das
Vertrauen, dass klinische Versuche der Behandlung mit Gastrin und
EGF und einem immunsuppressiven Mittel eine Stimulierung des endogenen
Wachstums von β-Inselzellen
in der Pankreas von Patienten mit Typ I- und Typ II-Diabetes zeigen
werden.
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Wie
hier verwendet, umfasst der Begriff „Gastrin" verschiedene Formen von Gastrin, wie
etwa Gastrin 34 (großes
Gastrin), Gastrin 17 (kleines Gastrin) und Gastrin 8 (Mini-Gastrin)
(siehe
US-Patent 6,288,301 ).
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Kleine
Formen von Gastrin, wie etwa Gastrin 17, werden ökonomisch durch Peptidsynthese
hergestellt, und die synthetischen Peptide sind kommerziell erhältlich.
Synthetisches humanes Gastrin 17 und Derivate, wie etwa humanes
Gastrin 17, das Leucin anstelle von Methionin an Position 15 besitzt,
wie in den hier vorliegenden Beispielen verwendet, sind außerdem bei
der Bachem AG, Bubendorf, Schweiz, und von Researchplus, Nanasquan,
New York, erhältlich.
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Wie
hier verwendet, umfasst der Begriff „EGF" EGF voller Länge, das EGF1-53 ist, und weiterhin
beinhaltet er EGF1-48, EGF1-49, EGF1-52 und Fragmente und aktive
Analoga hiervon.
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Die
Gruppe von Verbindungen, die EGF-Rezeptor-Liganden sind, beinhaltet
weiterhin „modifizierten EGF", wobei es sich um
Varianten von normalem oder wildtypischem EGF handelt. Für Modifikationen
ist gezeigt worden, dass sie eine oder mehrere biologische Aktivitäten beeinflussen,
wie etwa die Geschwindigkeit der Clearance von EGF. Der Begriff
beinhaltet Peptide, die eine Aminosäuresequenz besitzen, die weitgehend ähnlich zu
der von humanem EGF ist, z. B. mit einer oder wenigen Aminosäuresubstitutionen
an verschiedenen Reste-Positionen.
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Rekombinante
EGF-Formen sind genetisch erzeugt worden, um Veränderungen in der Struktur und den
Aktivitäten
zu haben; z. B. ist ein EGF beschrieben worden, bei dem ein Methionin
an Position 21 durch einen Leucinrest ersetzt wurde (
US-Patent Nummer 4,760,023 ). Rekombinanter
humaner EGF (hEGF) mit 51 Resten, d. h. ohne die zwei C-terminalen
Reste an den Positionen 52 und 53 von hEGF, und mit einer neutralen Aminosäuresubstitution
an Position 51, behalten EGF-Aktivität bei und sind während eines
mikrobiellen Produktionsprozesses und nach der Verabreichung an
ein Subjekt resistenter gegenüber
Proteaseabbau. Es ist eine Reihe von Nukleinsäuremolekülen beschrieben worden, die
für eine
Familie von Proteinen codieren, die eine signifikante Ähnlichkeit
mit EGF besitzen (
WO 00/29438 ).
Es sind „EGF-Muteine" (mutierter EGF)
beschrieben worden (
WO 93/03757 ),
bei denen Histidin an Rest 16 durch eine neutrale oder saure Aminosäure ersetzt
wurde, wobei solche Formen die Aktivität bei niedrigen pH-Werten beibehalten.
Chemische Analoga und Fragmente von EGF behalten die Fähigkeit
bei, an verschiedene Mitglieder der EGF-Rezeptorfamilie zu binden
(
US-Patent Nr. 4,686,283 ).
Verschiedene Modifikationen von EGF verleihen vorteilhafte Eigenschaften, die
eines oder mehrere von rekombinanter Proteinproduktion, Stabilität in vitro
und in vivo, und In vivo-Aktivität beeinflussen.
Ein bevorzugter rekombinanter modifizierter EGF, der in den hier
stehenden Beispielen verwendet wird, ist eine im Bezug auf den C-Terminus
deletierte Form von humanem EGF mit 51 Aminosäuren Länge, mit einem Asparagin an
Position 51 (hier bezeichnet als EGF51N), wobei das EGF-Protein
weitgehend die volle I.N.T.
TM-Aktivität beibehält und eine
In vivo- und/oder In vitro-Stabilität besitzt, die wenigstens etwa
so groß oder
größer ist
als die von normalem oder wildtypischem hEGF (US-Patentanmeldung
10/000,840, S. Magil et al., veröffentlicht
am 12. Mai 2003 als
PCT/US02/33907 ).
-
Wie
hier verwendet, bedeutet der Begriff „immunsuppressives Mittel" jedwedes Mittel,
das die Immunantwort unterdrückt.
Beispielhafte immunsuppressive Mittel sind in Tabelle 1 gezeigt,
und jedwedes Derivat dieser Mittel oder funktionelle Äquivalente
hiervon werden als geeignet für
die Ausführungsformen
der Erfindung betrachtet, wie sie hier und in den Ansprüchen beschrieben
sind.
-
Wie
hier verwendet, bezieht sich ein Dosierungsplan auf ein Protokoll
zur Verabreichung einer I.N.T.TM-Zusammensetzung
und eines oder mehrerer von einem immunsuppressiven Mittel, jeweils
in einer wirksamen Dosis, zusammen oder getrennt verabreicht, und
er beinhaltet die Menge der Zusammensetzung, die pro Tag verabreicht
wird, sowie die Länge
der Zeitspanne, über
die jede Zusammensetzung verabreicht wird.
-
Die
meisten Insulin-abhängigen
Diabetespatienten benötigen
eine Insulininjektion wenigstens auf einer täglichen Basis. Unter bestimmten
Umständen
der Erkrankung oder Diät
zur Behandlung bzw. Handhabung des Diabetes sind mehrere Insulindosen
pro Tag erforderlich, und die Insulinverabreichung wird durch die
Ergebnisse häufiger
Glukoseüberwachung
angezeigt, eine weitere Aktivität,
die vom Diabetespatienten gefordert wird, damit die Krankheit optimal
behandelt werden kann, wobei diese z. B. immerhin fünf Mal täglich durchgeführt wird.
-
Eine
Remission des Diabetes aufgrund erfolgreicher Inselneogenese-Therapie
in Kombination mit einem immunsuppressiven Mittel wird angezeigt
durch einen verringerten Nüchtern-Blutglukosespiegel,
sowie durch ein abnehmendes Maß und
eine abnehmende Dauer erhöhter
Blutglukose in Reaktion auf eine Ernährungsbelastung durch Zuckerkonsum.
Nach dem Erreichen erfolgreicher Inselneogenese wird die Insulinverabreichung
reduziert, z. B. von fünf
Injektionen auf zwei Injektionen pro Tag, von zwei Injektionen auf
eine Injektion pro Tag, und von einer auf keine, wie angezeigt durch
die Daten, die aus der Überwachung
der Blutglukosespiegel erhalten werden. Ein Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet der Diabetologie ist bei der Behandlung eines Diabetespatienten
vertraut mit der Einstellung der Insulindosierung im Bezug auf Blutglukosespiegel
nach dem Fasten und unter anderen physiologischen Bedingungen.
-
Die
Dosierungen der an ein Subjekt zu verabreichenden I.N.T.TM-Zusammensetzungen werden für bekannte
Variationen von Spezies zu Spezies im Bezug auf Standarddaten umfassende
Kriterien eingestellt, wie etwa Kriterien der Absorption, Verteilung,
Halbwertszeit-Kinetiken im Blutkreislauf, Metabolismus, Exkretion und
die Toxikologie der Rezeptorliganden der vorliegenden Ausführungsformen,
z. B. für
jede Primaten- und Nager-Spezies. Im Allgemeinen werden die Dosierungen
für die
Verabreichung an eine Nagerspezies auf etwa 6-fach bis etwa 100-fach
größere Werte
eingestellt als bei einer Primatenspezies.
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Die
immunsuppressiven Mittel in Tabelle 1 oder andere äquivalente
Mittel werden verabreicht, wie sie von den Herstellern geliefert
werden, und zwar unter Normalisierung im Bezug auf das Körpergewicht
des Subjekts, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet der Pharmakologie
bekannt ist. Beispielsweise wird Tacrolimus allgemein durch Injektion
oder oral verabreicht, Sirolimus wird allgemein oral verabreicht.
-
Die
Verabreichungsweisen der Rezeptor-Liganden-Zusammensetzungen und
der immunsuppressiven Mittel beinhalten, ohne hierauf beschränkt zu sein,
subkutane, transdermale, intramuskuläre, intraperitoneale, intravenöse, intranasale
und orale Routen. Die Verbindungen können durch jedwede geeignete
Route verabreicht werden, z. B. durch Infusion oder Bolus-Injektion,
mittels einer Pumpe, durch Absorption über epitheliale oder Schleimhaut-Auskleidungen
(z. B. Mundschleimhaut, Rektal- und Darmschleimhaut, etc.). Die vorliegenden
Rezeptor-Liganden können
in Kombination mit einem oder einer Mehrzahl von anderen biologisch
aktiven Mitteln verabreicht werden. Beispielsweise können einem
Empfänger
der vorliegenden Zusammensetzungen und Verfahren ein oder mehrere
Antibiotika verabreicht werden, wenn eine bakterielle Infektion vorliegt,
oder Aspirin, wenn ein Kopfschmerz vorliegt. Die Verabreichung der
vorliegenden Rezeptor-Liganden erfolgt bevorzugt über eine
systemische Route.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem
pharmazeutische Zusammensetzungen bereit. Solche Zusammensetzungen
umfassen eine therapeutisch wirksame Menge eines Therapeutikums
und einen pharmazeutisch verträglichen
sterilen Träger
oder Hilfsstoff. Solch ein Träger
beinhaltet, ohne hierauf beschränkt
zu sein, Saline, gepufferte Saline, Dextrose, Wasser, Glycerol,
Ethanol und Kombinationen hiervon. Die Formulierung sollte zu der
Verabreichungsweise passen.
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Die
Zusammensetzung kann, wenn gewünscht,
auch kleinere Mengen an Benetzungsmitteln oder Emulgatoren, wie
etwa Tween, oder pH-Puffermittel enthalten. Die Zusammensetzung
kann eine flüssige
Lösung,
eine Suspension, Emulsion, Tablette, Pille, Kapsel oder eine Formulierung
mit anhaltender Freisetzung oder ein Pulver sein. Die Zusammensetzung
kann als Zäpfchen
formuliert werden, mit traditionellen Bindemitteln und Trägern, wie
etwa Triglyceriden. Orale Formulierungen können Standardträger beinhalten,
wie etwa pharmazeutische Qualitäten
von Mannitol, Laktose, Stärke,
Magnesiumstearat, Natrium-Saccharin, Cellulose, Magnesiumcarbonat,
etc.
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Bei
einer Ausführungsform
wird die Zusammensetzung in Übereinstimmung
mit Routineprozeduren als eine pharmazeutische Zusammensetzung formuliert,
die für
die intravenöse
Verabreichung an Menschen konzipiert ist. Zusammensetzungen für die systemische
Verabreichung sind typischerweise Lösungen in sterilem isotonischem
wässrigen
Puffer. Falls nötig,
kann die Zusammensetzung auch zusätzliche Komponenten beinhalten,
z. B. einen Lösungsvermittler.
-
Allgemein
werden die Bestandteile entweder getrennt oder vorgemischt in Einheitsdosisform
bereitgestellt. Zusätzlich
zur Lösungsform
kann die Zusammensetzung als ein trockenes lyophilisiertes Pulver
oder als ein nicht-wässriges
Konzentrat geliefert werden, beispielsweise in einem hermetisch
versiegelten Behälter,
wie etwa einer Ampulle oder einem Beutel, wobei die Menge an Wirkstoff
angezeigt ist. Dort, wo die Zusammensetzung durch Infusion zu verabreichen
ist, kann sie unter Verwendung einer Infusionsflasche mit Wasser
oder Saline steriler pharmazeutischer Qualität hergestellt bzw. verteilt
werden. Dort, wo die Zusammensetzung durch Injektion zu verabreichen
ist, kann eine Ampulle mit sterilem Wasser oder Saline für die Injektion
bereitgestellt werden, sodass die Inhaltsstoffe vor der Verabreichung
gemischt werden können.
-
Die
therapeutischen Mittel-Ausführungsformen
der Zusammensetzungen der Erfindung können als neutrale Formen oder
Salzformen formuliert werden. Pharmazeutisch verträgliche Salze
beinhalten solche, die mit freien Aminogruppen gebildet werden,
wie etwa solche, die von Salzsäure,
Phosphorsäure,
Essigsäure, Oxalsäure, Weinsäure, etc.
abgeleitet sind, und solche, die mit freien Carboxylgruppen gebildet
werden, wie etwa solche, die von Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Ammoniumhydroxid, Calciumhydroxid, Eisenhydroxiden, Isopropylamin,
Triethylamin, 2-Ethylaminoethanol, Histidin, Procain etc. abgeleitet
sind.
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Die
Menge jedes der therapeutischen Mittel der vorliegenden Zusammensetzungen
und ihre relative Menge im Hinblick aufeinander, die wirksam bei
der Behandlung einer bestimmten Erkrankung oder eines bestimmten
Zustandes sein wird, wird von der Natur der Erkrankung oder des
Zustands abhängen
und kann durch klinische Standardtechniken bestimmt werden. Die
genaue Dosis, die bei einer Formulierung zu verwenden ist, hängt auch
von der Verabreichungsroute und dem Ausmaß der Erkrankung oder Störung bei
einem gegebenen Patienten ab und sollte gemäß dem Urteil des behandelnden
Arztes und den Umständen
des jeweiligen Patienten entschieden werden. Jedoch erstrecken sich
geeignete Dosisbereiche für
die parenterale Verabreichung allgemein von etwa 0,01 Mikrogramm
oder 1 Mikrogramm bis etwa 100, etwa 200 oder bis etwa 500 Mikrogramm
des Wirkstoffs pro Kilogramm Körpergewicht
für EGF.
Bevorzugt beträgt
der Dosisbereich von EGF 0,01 Mikrogramm bis 100 Mikrogramm pro
kg Körpergewicht.
Weiterhin werden geeignete Dosisbereiche für die parenterale Verabreichung
von Gastrin allgemein etwa 0,1 Mikrogramm oder etwa 0,2 Mikrogramm
oder etwa 0,5 Mikrogramm bis etwa 2 Milligramm oder etwa 3 Milligramm
oder bis etwa 5 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht betragen. Bevorzugt
beträgt
der Dosisbereich von Gastrin etwa 0,1 Mikrogramm bis 2 Milligramm
pro kg Körpergewicht.
-
Wirksame
Dosen können
ausgehend von Dosis-Antwort-Kurven extrapoliert werden, die von
In vitro- oder Tiermodell-Testsystemen abgeleitet sind. Eine tägliche Dosis
wird als eine Einzeldosis oder aufgeteilt auf eine Vielzahl kleinerer
fraktionierter Dosen für
die Verabreichung mehrere Male während
des Tages verabreicht.
-
Zäpfchen enthalten
allgemein Wirkstoff im Bereich von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%; orale Formulierungen
enthalten bevorzugt etwa 10 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% an Wirkstoff.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen auch eine pharmazeutische Packung
oder ein Kit bereit, die/das einen oder mehrere Behälter umfasst,
die mit einem oder mehreren Bestandteilen der pharmazeutischen Zusammensetzungen
der Erfindung gefüllt
sind, z. B. einen Behälter
mit einer Einheitsdosis eines jeden oder beider von Gastrin und
EGF und einem oder mehreren eines immunsuppressiven Mittels. Assoziiert
mit (einem) solchen Behälter(n)
kann ein Hinweis in der Form sein, wie er von einer Regierungsbehörde vorgeschrieben
wird, die die Herstellung, Verwendung oder den Verkauf von pharmazeutischen
oder biologischen Produkten regelt, wobei der Hinweis die amtliche
Zulassung für
die Herstellung, Verwendung oder den Verkauf für die Anwendung beim Menschen
wiedergibt. Die Packung oder das Kit kann bei bestimmten Ausführungsformen
einen oder mehrere Behälter
beinhalten, z. B. Behälter
mit Insulin, das z. B. während
des Dosierungsschemas vor der Einleitung der Inselneogenese und
der Remission des Diabetes verabreicht werden soll.
-
Ohne
sich hier auf ein bestimmtes Modell oder einen Mechanismus festzulegen,
wird angenommen, dass ein frühes
Einsetzen von Diabetes durch ein abweichendes Stadium der Inselzerstörung gekennzeichnet ist,
z. B. einhergehend mit einer abweichenden Population pankreatischer
Zellen gegenüber
dem Diabetes des späten
Stadiums. Beispielsweise ist es wahrscheinlich, dass der Patient
mit früh
einsetzendem Diabetes oder der prädiabetische Patient eine funktionelle β-Zellmasse
und ein höheres
Niveau an Inselzellvorläuferzellen besitzt;
Populationen für
die wahrscheinlich ist, dass sie bei Typ I Diabetes des späten Stadiums
geringer sind oder defizient sind oder fehlen. Aus diesem Grund
stellt die Erfindung in einer anderen allgemeinen Ausführungsform
die Verwendung einer Zusammensetzung oder eines Kits der Erfindung
bei der Herstellung eines Medikaments zur Verwendung in einem Verfahren
zum Verhindern des Einsetzens von Diabetes oder zur Behandlung von
Diabetes bereit, z. B. für
früh einsetzenden
Diabetes. Weiterhin wird ins Auge gefasst, dass eine solche Behandlung
für eine
verlängerte
Versorgung des Diabetes-Patienten über eine lange Zeitspanne erfolgen
kann.
-
Bei
einem Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Zusammensetzung
oder eines Kits der Erfindung bei der Herstellung eines Medikaments
zur Verwendung bei einem Verfahren zum Expandieren einer zuvor bestehenden
funktionellen β-Zellmasse
in den Inseln des Subjekts, oder zum Expandieren einer funktionellen β-Zellmasse
in pankreatischen Inseltransplantaten bei einem diabetischen Säugerempfänger eines
Transplantats gereinigter Inseln.
-
Gastrin
kann in Kombination mit einer Verletzung das Wachstum (Proliferation)
neuer β-Zellen stimulieren,
was in einer gesteigerten Inselmasse resultiert (Rooman, I. et al.,
2002, Diabe tes 51(3), 686–690).
Gastrin kann die Differenzierung einer pankreatischen Insel-Vorläuferzelle
zu einer reifen Insulin-produzierenden Zelle bewirken, wodurch die
Inselneogenese verstärkt
wird und Diabetessymptome aufgehoben werden oder das Voranschreiten
des Diabetes inhibiert wird.
-
Der
Gastrin-Ligand und das immunsuppressive Mittel können in einer kombinierten
Einzeldosis oder separat in jeder beliebigen Reihenfolge verabreicht
werden. Eine „wirksame
kombinierte Dosis" dieser
Zusammensetzungen ist eine solche, die einen Anstieg der Anzahl
an Insulin sekretierenden Zellen oder einen Anstieg des Insulin-Blutspiegels
oder einen Anstieg der β-Zell-Masse hervorruft.
Das Gastrin ist bei einer Ausführungsform
humanes Gastrin mit einer Länge
von 17 Aminosäureresten,
wobei der Rest an Position 15 Leucin (Gastrin17Leu15) oder Methionin
(Gastrin17Met15) ist. Eine günstige
Route zur Verabreichung der Dosis ist die über eine systemische Injektion,
z. B. über
einen subkutanen Bolus.
-
Dem
Subjekt werden Gastrin und ein Mittel zur Unterdrückung des
Immunsystems verabreicht. Das Mittel umfasst Tacrolimus und/oder
Sirolimus. Das Subjekt kann ein diabetischer Säuger sein, beispielsweise eine
nicht-fettsüchtige
diabetische Maus, die NOD-Maus. Das Subjekt kann ein humaner Diabetespatient
sein, z. B. mit Typ I oder Typ II-Diabetes oder mit Schwangerschaftsdiabetes,
oder jemand, der in der Vergangenheit Schwangerschaftsdiabetes hatte.
Weiterhin besteht die Bewertung der Größe und Funktion der neu entwickelten β-Insulin
sekretierenden Zellen oder Inseln im Messen eines Parameters, ausgewählt aus
der Gruppe von: Insel-β-Zell-Masse, Insel-β-Zell-Zahl,
Insel-β-Zell-Prozent,
Blutglukose, Serumglukose, glykosyliertes Blut-Hämoglobin, pankreatische β-Zell-Masse,
pankreatische β-Zell-Zahl,
Gehalt von C-Peptid im Nüchtern-Plasma, Seruminsulin
und pankreatischer Insulingehalt.
-
Da
Diabetes in bestimmten Fällen
eine Autoimmunerkrankung ist, kann die Zusammensetzung der Erfindung
systemisch an Subjekte oder Patienten verabreicht werden, die außerdem mit
einem oder mehreren Mitteln behandelt werden, die die Immunantwort
unterdrücken
(siehe Tabelle 1).
-
Es
kann eine Anzahl verschiedener Endpunkte verwendet werden, um zu
bestimmen, ob die Behandlung mit Gastrin und dem Mittel, das eine
Immunantwort unterdrückt,
die funktionelle Masse an β-Zellen
in den Inseltransplantaten erhöht.
Dies beinhaltet die Messung gesteigerter Plasmaspiegel an zirkulierendem
humanem C-Peptid und humanem Insulin, nachdem Mäuse Injektionen mit β-Zell-Stimulantien,
wie etwa Glukose oder Arginin, erhalten hatten; eine Antwort auf
die Behandlung mit Gastrin und dem immunsuppressiven Mittel, gezeigt
durch eine gesteigerte Immunreaktivität im Bezug auf humanes Insulin
oder gesteigerte mRNA-Spiegel, die aus den Inseltransplantaten extrahiert
werden; und eine gesteigerte Anzahl von β-Zellen, bestimmt durch morphometrische
Messungen der Inseln in behandelten Tieren. Eine erhöhte β-Zell-Funktion
humaner Inseln kann auch durch eine Umkehrung der Hyperglykämie bei
Empfängermäusen, die durch
Streptozotocin indiziert wurde, oder bei genetischer (NOD)-Diabetes
vorliegt, demonstriert werden.
-
Die
vorliegenden Zusammensetzungen und ihre Verwendung sind außerdem wertvoll
beim Bestimmen der Plasmaspiegel verschiedener Zusammensetzungen,
wie etwa dem verabreichten Gastrin, das das Neuwachsen humaner Inseln
in vivo stimuliert, oder eines anderen endogenen Faktors, der durch
verabreichtes Gastrin induziert wird. In Kombination mit pharmakokinetischen
Phase I-Daten können
die Daten, die unter Verwendung dieser Verfahren erhalten werden,
auch die Konzeption der klinischen Studien verbessern, indem sie
Dosis-Nutzungsstudien beim Menschen reduzieren, um den wirksamen
Dosisbereich für
den Menschen zu bestimmen.
-
Das
Mittel, das das Immunsystem supprimiert, oder das Gastrin wird in
einer Menge bereitgestellt, die in Kombination hinreichend ist,
um eine Differenzierung der pankreatischen Inselvorläufer-Zellen
zu Insulin-sekretierenden Inselzellen für eine verlängerte Zeitspanne zu induzieren.
-
Allgemein,
zur Behandlung mit Gastrin und einem immunsuppressiven Mittel, ebenso
wie für
beliebige der vorliegenden Ausführungsformen,
kann das Subjekt ein Säuger,
wie etwa ein Mensch, sein. Zusätzlich kann
der Säuger
ein Nager, wie etwa eine Maus oder eine Ratte, oder ein Hund, eine
Katze, ein Schaf, eine Ziege, eine Kuh, ein Pferd oder ein Affe,
wie etwa ein Gorilla oder ein Schimpanse, sein.
-
Wie
hier verwendet, bezieht sich ein Dosierungsplan auf ein Protokoll
zur Verabreichung von Gastrin und/oder EGF und wenigstens einem
immunsuppressiven Mittel, jeweils in einer wirksamen Dosis, zusammen oder
getrennt verabreicht, und dies beinhaltet die Menge der pro Tag
zugeführten
Zusammensetzung, sowie die Dauer der Zeitspanne, über die
jede Zusammensetzung verabreicht wird.
-
Solange
nicht anders definiert, besitzen alle hier genannten technischen
und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, mit der sie üblicherweise
vom Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung
gehört,
verstanden würden.
Obwohl Verfahren und Materialien beim Durchführen der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
die den hier beschriebenen ähnlich
oder äquivalent
sind, sind im Folgenden geeignete Verfahren und Materialien beschrieben.
Die vorliegenden Beispiele und Ansprüche dienen veranschaulichenden
Zwecken und sind nicht als weitere Einschränkung gedacht.
-
BEISPIELE
-
Beispiel 1: Überleben von Tieren, die mit
einer Inselneogenese-Zusammensetzung und mit einer Zusammensetzung
zur Immunsuppression behandelt wurden
-
Unter
Verwendung eines vorliegenden Mausmodells für chronischen Diabetes, der
NOD-Maus, wurden
die Subjekte auf die Wirkungen von Mitteln zur Immunsuppression
in Verbindung mit einer Zusammensetzung für die I.N.T.
TM,
bei der es sich um EGF51N und Gastrin 17Leu15 handelt, getestet.
Die Konzeption des Versuchs ist in Tabelle 2 gezeigt. Die Behandlungen
wurden gestartet, wenn die Subjekte ein Alter von etwa 25 Wochen
hatten. Die Subjekte wurden in vier Behandlungsgruppen eingeteilt:
Verabreichung der I.N.T.
TM-Zusammensetzung
(Gruppe 2), der immunsuppressiven Mittel (Gruppe 3), der Kombination
beider (Gruppe 1) oder eine Kontrollgruppe, die nur mit dem Vehikelpuffer
behandelt wurde (Gruppe 4). Mehrere diabetische Subjekte mit Blutglukosespiegeln
von mehr als 30 mM (und Ketose) erhielten Insulinbehandlung, verabreicht als
einmal täglich
erfolgende sc-Injektion eines 1:1-Gemisches von regulärem (R)
Schweineinsulin und NPH (N) Rinderinsulin (0,4 U an Gesamtinsulin)
für 3–4 Wochen
der Vorbehandlung und für
6 Wochen bei der Behandlung. Das Protokoll zur Verabreichung dieser
Mittel nach der Insulin-Vorbehandlung ist in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2: Gleichzeitige Verabreichung
von Sirolimus- und Tacrolimus-Immunsuppression mit I.N.T.
TM Gruppe
1: | Wochen
1–6: Behandlung
sc 0,4 U R&N
Rinder-/Schweine-Insulin täglich |
n
= 16 | Wochen
1–9: Gastrin
30 μg/kg/EGF
15 μg/kg
ip zweimal täglich |
| Wochen
1–9: Sirolimus
0,1 mg/kg, Tacrolimus 0,1 mg/kg oral täglich |
| |
Gruppe
2: | Wochen
1–6: Behandlung
sc 0,4 U R&N
Rinder-/Schweine-Insulin täglich |
n
= 12 | Wochen
1–9: Gastrin
30 μg/kg/EGF
15 μg/kg
ip zweimal täglich |
| Wochen
1–9: Vehikel
oral täglich |
| |
Gruppe
3: | Wochen
1–6: Behandlung
sc 0,4 U R&N
Rinder-/Schweine-Insulin täglich |
n
= 8 | Wochen
1–9: Vehikel
oral täglich |
| Wochen
1–9: Sirolimus
0,1 mg/kg, Tacrolimus 0,1 mg/kg oral täglich |
| |
Gruppe
4: | Wochen
1–6: Behandlung
sc 0,4 U R&N
Rinder-/Schweine-Insulin täglich |
n
= 9 | Wochen
1–9: Vehikel
oral täglich |
| Wochen
1–9: Vehikel
oral täglich |
-
Daten,
die aus diesem Versuch erhalten wurden, zeigen, dass die Verabreichung
der I.N.T.TM-Zusammensetzung das Überleben
von Mäusen
verlängerte,
die zuvor mittels Insulintherapie behandelt worden waren (1;
Gruppe 2, ausgefüllte
Quadrate). Die Hälfte
dieser Subjekte überlebte
den 6-Wochen-Zeitverlauf von Insulin und I.N.T.TM (Gruppe
2), im Vergleich zu 11% der Subjekte, die nur mit Insulin behandelt
wurden (Gruppe 4, offene Kreise). I.N.T.TM erziel te
etwa dasselbe Überleben
wie die Behandlung mit Insulin und die Immunsuppression mit Sirolimus
und Tacrolimus (Gruppe 3, offene Quadrate). Die Behandlung von Gruppe
1-Mäusen
sowohl mit I.N.T.TM als auch mit Immunsuppression
nach der Verabreichung von Insulin resultierte in vollständigem Überleben
(100%) der Kohorte für
die vollständige
6-Wochen-Dauer der Behandlung (Gruppe 1, ausgefüllte Kreise).
-
Eine
Woche nach dem Entzug der Verabreichung von Insulin überlebten
56% in der Gruppe mit I.N.T.TM und gleichzeitiger
Immunsuppression, im Vergleich zu 11% der mit Insulin behandelten
Vehikel-Kontrollgruppe. Es gab keine Überlebenden bei der Verabreichung
von I.N.T.TM alleine oder der Verabreichung
von Immunsuppression alleine nach einer Woche. Drei Wochen nach
Entzug der Insulinbehandlung überlebten 31%
der Tiere aus Gruppe 1, die I.N.T.TM und
gleichzeitige Immunsuppression erhielten, während es keine Überlebenden
unter den Gruppe-4-Tieren
gab, die die Vehikelkontrolle erhielten.
-
Die
Nüchternblutglukosespiegel
in der Gruppe 1 der überlebenden
Mäuse in
der I.N.T.
TM plus Immunsuppressions-Gruppe
zeigten einen signifikanten Abfall über die Drei-Wochen-Zeitspanne nach dem
Entzug der Insulinbehandlung (Daten von
2).
Tabelle
3. Überleben
ohne Insulinbehandlung in Woche 7 und 9. Gleichzeitige Verabreichung
von Gastrin/EGF und Sirolimus/Tacrolimus. |
| Woche 7 | Woche 9 |
Überleben
#
(%) | FBG
mM
Mittelwert ± SE | Überleben
#
(%) | FBG
mM
Mittelwert ± SE |
Gruppe
1: I.N.T.TM und IS (n = 16) | 9(56) | 18,7 ± 1,9 | 5(31) | 12,3 ± 2 |
Gruppe
2: I.N.T.TM (n = 12) | 0(0) | - | - | - |
Gruppe
3: IS (n = 8) | 0(0) | - | - | - |
Gruppe
4: Vehikel (n = 9) | 1(11) | 24,2 | 0 | 0 |
- SE:
- Standardfehler
-
Ausgehend
von diesen Daten, die für
NOD-Mäuse
mit chronischem schwerem Diabetes erhalten wurden, die eine Insulinersatztherapie
erhielten, verlängerte
die Verabreichung einer I.N.T.TM-Zusammensetzung alleine
das Überleben
und war wirksamer als die Verabreichung von Mitteln zur Immunsuppression
alleine. Ein vollständiges Überleben
für die
6 Wochen lange Zeitspanne der Insulinersatztherapie wurde in der
Gruppe beobachtet, die gleichzeitig I.N.T.TM-Behandlung und Immunsuppression
erhielt. Drei Wochen nach dem Entzug der Insulintherapie zeigten
nur die Gruppe 1-Tiere, denen I.N.T.TM und
gleichzeitig Immunsuppression verabreicht wurde, für 7 Wochen
ein signifikantes Überleben
(31%; Tabelle 3). Weiterhin zeigten die überlebenden Mäuse eine
signifikante Abnahme der Blutglukosespiegel über die 3 Wochen.
-
Beispiel 2. Pankreatischer Insulingehalt
chronisch diabetischer Mäuse
nach der Behandlung mit einer I.N.T.TM-Zusammensetzung
und einem immunsupprimierenden Mittel
-
Tabelle
4 enthält
Referenzdaten, die den Zeitverlauf von Veränderungen der Nüchternblutglukose (FBG)
und des pankreatischen Insulingehalts bei Proben zeigen, die von
weiblichen NOD-Mäusen
erhalten wurden, und zwar als eine Funktion des steigenden Alters
bei den Subjekten dieses Mäusestamms.
Es wird eine Beziehung zwischen diesen Parametern beobachtet.
-
Diese
Daten zeigen, dass vor dem Beobachten eines signifikanten Anstiegs
der Blutglukose bei den NOD-Mäusen
ein signifikanter β-Zellverlust
stattgefunden hat, wie angezeigt durch den raschen Abfall des pankreatischen
Insulingehalts. Im Alter von 10–12
Wochen nahm der pankreatische Insulingehalt um 37% ab, auch wenn
FBG mit 4,6 mM normal blieb. Weiterhin wurde nur eine leichte Hyperglykämie (FBG
7,4 mM) bei den NOD-Mäusen
im Alter von 12–15
Wochen beobachtet, trotz tief greifender β-Zellzerstörung, die mit einem pankreatischen
Insulingehalt assoziiert war, der um über 95% reduziert war. Weiterhin,
wenn die Blutglukose auf über
30 mM anstieg, so betrug der beobachtete pankreatische Insulingehalt
weniger als 0,1% des Wertes für
den normalen pankreatischen Insulingehalt.
-
Diese
Daten zeigen, dass eine hochsignifikante Reduzierung der Blutglukose
als Ergebnis nur einer mäßigen Menge
an β-Zellregeneration
erhalten werden könnte,
derart, dass die Regeneration den pankreatischen Insulingehalt um
nicht mehr als 3% steigert, wenn der β-Zellverlust aufgrund einer
Autoimmunzerstörung
ebenfalls gestoppt werden kann.
Tabelle
4: Referenzdaten für
die Nüchternblutglukose-Konzentration
und den pankreatischen Insulingehalt bei weiblichen NOD-Mäusen als
Funktion des Alters. |
| FBG,
mM | Pankreatischer
Insulingehalt |
| (Normal:
3,0–6,6
mM) | ng/g
(%) |
Alter
4 Wochen | 4,8 ± 0,3 | 106.000 ± 8.140
(100%) |
Alter
10–12
Wochen | 4,6 ± 0,4 | 67.200 ± 3.200
(63%) |
Alter
12–15
Wochen | 7,4 ± 0,2 | 2.895 ± 240 (3%) |
Alter
12–15
Wochen | 31 ± 1,3 | 44 ± 14 (<0,1%) |
-
Tabelle
5 zeigt den pankreatischen Insulingehalt der Mäuse von Beispiel 1 nach dem
Entzug der Insulintherapie. Überlebende
Mäuse wurden
nach 3 Wochen getötet
(Überlebende
in Gruppe 1, n = 5), oder früher,
wenn aufgrund der hyperglykämischen
diabetischen Ketoazidose sterbend (Gruppe 1, Nicht-Überlebende und
alle Mäuse
der Gruppen 2 und 3).
-
Die
Daten in Tabelle 5 zeigen, dass der pankreatische Insulingehalt
bei Nicht-Überlebenden
der Gruppe 1 und der Gruppen 2 und 3 keinen Anstieg von den Ausgangswerten
von 44 ng/g für
unbehandelte Tiere (FBG-Niveaus im Alter von 12–15 Wochen bei diabetischen
NOD-Tieren, FBG > 30
mM) zeigte. Jedoch gab es einen signifikanten (etwa 30-fachen) Anstieg
des pankreatischen Insulingehalts bei den überlebenden Mäusen in
der Gruppe, die die Verabreichung von I.N.T.
TM mit
gleichzeitiger Immunsuppression erhielten (Gruppe 1).
Tabelle
5 aus Beispiel 1: Pankreatischer Insulingehalt für die verschiedenen Behandlungsgruppen |
| Pankreatisches
Insulin ng/g | |
Gruppe 1: I.N.T.TM IS | (Nicht-Überlebende) | 43 ± 16 | n
= 9 |
(Überlebende,
FBG 12,3 ± 3,2) | 1.342 ± 603 | n
= 5 |
Gruppe
2: I.N.T.TM | | 10 ± 3 | n
= 8 |
Gruppe
3: IS | | 11 ± 3 | n
= 3 |
Gruppe
4: Vehikel | | 8 ± 1 | n
= 7 |
-
Unter
den überlebenden
Mäusen
korreliert der beobachtete Anstieg des pankreatischen Insulingehalts mit
der beobachteten Reduzierung der Blutglukosespiegel (3).
Die zwei einzelnen Mäuse
besitzen die höchsten
pankreatischen Insulinspiegel (>1000
ng/g), und jede erreichte einen Nüchternblutglukosespiegel im nicht-diabetischen
Bereich (3–6,6
mM).
-
Beispiel 3: Pankreatischer Insulingehalt
und Plasma C-Peptid-Spiegel von Mäusen mit jüngst ausgebrochenem Diabetes
nach der Behandlung mit einer Inselneogenese-Zusammensetzung und einer Zusammensetzung
zur Immunsuppression
-
Nicht-fettsüchtige diabetische
Mäuse wurden
daher auf das anfängliche
Auftreten von Diabetes hin überwacht,
durch ein Verfahren, das tägliches
Testen am Morgen beinhaltete, um Anzeichen für Glukosurie zu finden. Die Überwachung
wurde im Alter von 10 Wochen gestartet, und Symptome der Glukosurie
wurden unter Verwendung von Keto-Diastix (Bayer) bestimmt. Weiterhin,
zum Zeitpunkt des Einsetzens von Glukosurie, wurden die Subjekte
außerdem
auf das Einsetzen von Diabetes hin überwacht, indem man den Spiegel
der Nüchternblutglukose
(FBG) maß.
Unter Verwendung dieses Assays wurde das Erreichen eines Mengenniveaus
der FBG von mehr als 6,6 mmol/l für ein Subjekt an zwei aufeinander
folgenden Tagen als definierend für das Einsetzen von Diabetes
bei diesem Subjekt ausgewählt.
-
Durch
die Verwendung dieses Ansatzes der täglichen Überwachung des Diabetes unter
800 bis 1000 weiblichen NOD-Mäusen
gleichzeitig wurden NOD-Mäuse
innerhalb von 2–5
Tagen nach dem Einsetzen des Diabetes gesammelt. Diese Mäuse, im
Alter von 16–22
Wochen und mit FBG-Spiegeln von 15–17 mmol/l (Mittelwert 15 mmol/l)
wurden in zufälliger
Weise auf vier Behandlungsgruppen verteilt. Diese Gruppen erhielten dann
Behandlungen wie folgt:
- Gruppe 1: Vehikel (unbehandelte
Kontrolle, n = 9)
- Gruppe 2: IS (Immunsuppressive Mittel Sirolimus und Tacrolimus,
n = 12)
- Gruppe 3: I.N.T. (EGF und Gastrin, n = 8)
- Gruppe 4: I.N.T. und IS (EGF und Gastrin; und Sirolimus und
Tacrolimus, n = 7)
-
Sirolimus
(0,1 mg/kg/Tag) und Tacrolimus (0,1 mg/kg/Tag) wurden einmal pro
Tag am Morgen durch Stopfung über
MCT-Öl
(mittelkettiges Triglycerid-Öl,
erhältlich
als Lebensmittelzusatz) verabreicht. Die Behandlungsprotokolle wurden
beim Einsetzen des Diabetes gestartet und nach 14 Tagen beendet.
Jedes von EGF (EGF51N, 3 μg/kg/Tag)
und Gastrin (Gastrin17Leu15, 10 μg/kg/Tag)
in sterilem PBS, enthaltend 0,1% BSA, wurden in zwei halben Dosen
von 1,5 bzw. 5 μg/kg/Tag über eine
intraperitoneale Route (ip) für
14 Tage verabreicht. Die Behandlungen wurden vom Einsetzen der Erkrankung
an für
14 Tage verabreicht und dann gestoppt. Es wurde während dieser
Studie keine Insulintherapie verabreicht.
-
Die
Messungen jedes von Plasma-C-Peptidspiegel und pankreatischem Insulingehalt
wurde für
die Subjekte in jeder Behandlungsgruppe durchgeführt. Die Analyse der Daten
zeigt, dass, obwohl die Behandlung mit EGF und Gastrin Anstiege
sowohl beim Plasma-C-Peptid als auch bei den pankreatischen Insulinspiegeln
bewirkte, die signifikant größer waren
als die entsprechenden Niveaus bei der mit Vehikel behandelten Gruppe
oder bei der mit Sirolimus/Tacrolimus behandelten Gruppe, die Behandlung
mit der Kombination von EGF und Gastrin und Sirolimus und Tacrolimus
am wirksamsten dabei war, sowohl den Plasma-C-Peptidspiegel als
auch den pankreatischen Insulingehalt bei diesen NOD-Mäusen nach
dem Einsetzen von Diabetes zu erhöhen (siehe 4).