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Dokumentenidentifikation DE69309929T2 04.09.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0651647
Titel GLUTATHION ALS CHEMOSCHÜTZENDER WIRKSTOFF
Anmelder Boehringer Mannheim Italia S.p.A., Mailand/Milano, IT
Erfinder CAVALLETTI, Ennio, I-20126 Milano, IT;
TOGNELLA, Sergio, I-20126 Milano, IT
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69309929
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 14.06.1993
EP-Aktenzeichen 939129649
WO-Anmeldetag 14.06.1993
PCT-Aktenzeichen EP9301494
WO-Veröffentlichungsnummer 9400141
WO-Veröffentlichungsdatum 06.01.1994
EP-Offenlegungsdatum 10.05.1995
EP date of grant 16.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.1997
IPC-Hauptklasse A61K 38/06

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von reduziertem Glutathion (GSH) für die Herstellung eines Medikaments zur Verhütung von Neurotoxizität, die durch Antitumormittel hervorgerufen wird, die auf die mitotische Spindel wirken.

Zu den Beispielen für derartige Arzneimittel gehören Vinca- Alkaloide wie etwa Vincristin und Vinblastin sowie Cyclotaxan-Derivate, deren Stammverbindung, d.h., Taxol, sich gegenwärtig in der fortgeschrittenen klinischen Prüfung befindet (Anti-Cancer Drugs 2, Seite 519-530 (1991)).

Die gewichtigste Einschränkung für den Erfolg der antineoplastischen Chemotherapie liegt in der starken Toxizität, die mit der Anwendung von Antitumormitteln verbunden ist: Toxische Symptome schränken die verabreichbaren Dosen ein, sie beeinflussen die Behandlungszyklen und beeinträchtigen die Lebensqualität von Patienten der Onkologie.

Die hohe Toxizität der Antitumormittel geht darauf zurück, daß es den Arzneimitteln selbst an einer selektiven Wirkung fehlt, denn sie treffen nicht nur die Tumorzellen, sondern weisen auch eine Wechselwirkung mit anderen Organen oder Zellpopulationen im menschlichen Körper auf.

Aus der Behandlung mit Antitumor-Verbindungen herrührende toxische Symptome sind daher untrennbar mit der chemischen Struktur der Verbindungen und ihrem Wirkungsmechanismus verknüpft. Beispielsweise ist die durch Anthracyclin induzierte Kardiotoxizität untrennbar mit der für Anthracycline typischen Chinon-Substruktur verknüpft. Tatsächlich geht diese Struktur in vivo eine Einelektronen-Reduktion ein und bildet so das Emichinon-Radikal. Letztere Verbindung kann die lawinenartige Bildung freier Sauerstoff-Radikale fördem, die wiederum für die Schädigung des Herzgewebes verantwortlich sind. Es ist kein Zufall, daß einige Radikalfänger eine schützende Wirkung ausüben können, wodurch die Anthracyclin-Kardiotoxizität verringert wird.

Cisplatin als weiteres Beispiel ist ein Antitumormittel, das massive organspezifische Toxizität aufweist, was insbesondere für die Nieren von Bedeutung ist. Tatsächlich bildet Cisplatin, wenn es von den Nieren aufgenommen wird, durch Verlust zweier Chlor-Ionen die Diaquo-Spezies. Dies tritt ein, da in den Nierenkanälchen die Konzentration an Chlor-Ionen niedriger ist als im Blut. Das auf diese Weise aktivierte Cisplatin kann die Kanälchen schädigen, mit dem Ergebnis einer Nephropathie. Einige Thiol-Verbindungen, darunter Diethyldithiocarbamat und Glutathion, können die Nieren vor der Wirkung des Cisplatins schützen, da sie sich auf der Ebene der Nieren akkumulieren und mit der Verbindung vermutlich in Wechselwirkung treten.

Von Cisplatin ist bekannt, daß es auch neurotoxische Wirkungen hervorruft (Eur. J. Cancer, Bd. 27(3), 372-376 (1991)), wofür mehrere schützende Mittel ausgewertet worden sind; von diesen haben sich Nimodipin (Eur. J. Pharmacol. 183, 1710-1711 (1990)) und Neuropeptid ACTH (4-9) (Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 89, 81-87 (1988)) als die wirksamsten erwiesen.

Auch Glutathion und andere Schwefel-Verbindungen (Thiosulfat, Ethiofos, Diethyldithiocarbamat) ergaben in unterschiedlichem Ausmaß eine Wirkung bei der Verhütung der Cisplatin-Neurotoxizität (Tumori, 73, 337-340, (1987), EP- A-0 265 719, Cancer Res. 53, 544-549 (1993)), vermutlich eine Wirkung, die aus dem Schutz vor Nephrotoxizität herrührt, der insbesondere bei Glutathion häufig beschrieben wird. Eine uneingeschränkt funktionsfähige Niere könnte eine wirksame und problemlose Ausscheidung des Cisplatins sicherstellen und so die Akkumulierung und die resultierende Toxizität gegen andere Gewebe oder Zielzellen verhindern.

Aus den gesamten in der klinischen und pharmakologischen Literatur berichteten Daten ergibt sich, daß es einen einzelnen Wirkstoff, der ohne Unterschiede vor der toxischen Wirkung irgendeines Antitumormittels schützen könnte, nicht gibt. Ebensowenig läßt sich vorhersehen, daß eine Verbindung, die die Toxizität eines Antitumormittels einschränken oder beseitigen kann, auch eine schützende Wirkung gegen die Toxizität eines anderen Antitumormittels ausüben könnte, das einer anderen chemischen Klasse angehört und einen unterschiedlichen Wirkungsmechanismus aufweist.

Andererseits ist Vinca-Alkaloiden und Cyclotaxan-Derivaten wie etwa Taxotère und Taxol, die durch die gleichen zytotoxischen Mechanismen auf der Ebene der Mikrotubuli gekennzeichnet sind, als unerwünschte Nebenwirkung eine Neurotoxizität gegen die peripheren Nerven gemeinsam (Neurology 39, 368-37 (1980); Neuroscience 10(2) , 491-509 (1983); J. Neurocytol. 15, 483 (1986); J. Clin. Oncol. 9, 1261-7 (1991)). Bis heute gibt es nur eine Studie über die Möglichkeiten, gegen die Neurotoxizität der Vinca-Alkaloide anzugehen, indem Ganglioside als exogene chemisch schützende Mittel eingesetzt werden (Cancer Chemother. Pharmacol. 26, 31-36 (1990)).

Es wurde jetzt gefunden, daß die durch Vinca-Alkaloide und Cyclotaxan-Derivate induzierte Neuropathie mit Hilfe einer Vorbehandlung mit reduziertem Glutathion signifikant vermindert wenn nicht völlig verhindert werden kann.

Auch im Licht der Tatsache, daß sich reduziertes Glutathion bislang als unfähig erwiesen hat, den neurotoxischen Eigenschaften anderer Arzneimittelklassen, insbesondere der Ototoxizität der Aminoglycosid-Antibiotika wirksam zu begegnen, kommt dieser Befund absolut überraschend.

Erfindungsgemäß kann reduziertes Glutathion etwa 2 Stunden bis etwa 15 Minuten vor der Verabreichung des Antimitotikums verabreicht werden. Reduziertes Glutathion kann entweder oral oder parenteral in Dosen im Bereich von 5 bis 500 mg/kg, vorzugsweise 30 bis 100 mg/kg verabreicht werden. Allgemein hat sich erwiesen, daß die Verabreichung von 1 bis 5 g Glutathion, vorzugsweise 30 Minuten vor der Verabreichung des Antimitotikums, die vielversprechendsten Ergebnisse liefern kann.

Die schützende Wirkung läßt sich auch nachweisen, wenn mehrere Antitumormittel gleichzeitig verabreicht werden, wie bei den Verfahrensweisen der Polychemotherapie. Werden Vinca-Alkaloide und/oder Taxol oder dessen Derivate beispielsweise mit Platinkomplexen wie etwa Cisplatin, Carboplatin und dergleichen kombiniert, so übt das vorher verabreichte reduzierte Glutathion eine globale Schutzwirkung sowohl gegen die typische Nephrotoxizität von Platinkomplexen als auch gegen die Neurotoxizität von Alkaloiden und Taxol oder Derivaten aus. Aus der vorliegenden Erfindung ergeben sich offensichtliche therapeutische Vorteile, die besonders bei Blasen-, Eierstock- und Hoden- Karzinomen signifikant sind, bei denen diese Kombinationen tatsächlich bereits angewandt werden oder in der Auswertung stehen.

Vinca-Alkaloid- und Taxol-Dosierungen sind die einzigen für diese Art von Arzneimitteln bereits beschriebenen, doch können diese gegebenenfalls dank der chemischen Schutzwirkung von GSH erhöht werden, mit der Folge eines verbesserten Ansprechens auf die Behandlung.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen, bestehend aus einzelnen Darreichungsformen für die aufeinanderfolgende oder Einzelanwendung, enthaltend 1) reduziertes Glutathion und 2) ein Antitumormittel, das auf die mitotische Spindel wirkt. Besonders bevorzugt als Antitumormittel ist Taxol.

Typische Darreichungsformen umfassen lyophilisierte Ampullen, die mit einem geeigneten sterilen Lösungsmittel (zum Beispiel Salzlösung oder mit Glucose versetzte Lösung) wiederherstellbar sind, gebrauchsfertige sterile Lösungen und wahlweise auch Kapseln, Tabletten, Sirupe und andere, für die orale Verabreichung geeignete Formen. Im Fall der gebräuchlicheren Verabreichung durch Infusion beispielsweise wird eine pharmazeutische Formulierung, enthaltend 1 bis 5 g GSH, vorzugsweise 2,5 g, mit Salzlösung auf ein Gesamtvolumen von 50 bis 500 ml verdünnt und innerhalb von 15 Minuten vor der Verabreichung infundiert.

Die vorliegende Erfindung wird anhand des Beispiels mit Hilfe der Ergebnisse aus pharmako-toxikologischen Prüfungen unter Verwendung von Taxol und GSH näher erläutert.

Beispiel Materialien und Verfahren Tiere und Tierpflege

Die Prüfung wurde an erwachsenen männlichen Wistar-Ratten mit einem Gewicht von 200 bis 220 g durchgeführt. Die Tiere wurden in Makrolon-Käfigen mit freiem Zugang zu Futter und Wasser und Sägemehl als Lager untergebracht. In jedem Käfig waren 4 Ratten untergebracht. Der Hell-Dunkel-Zyklus betrug 12 Stunden, wobei von 7.30 vormittags bis 7.30 abends Helligkeit war.

Arzneimittel

Eine Stammlösung wurde hergestellt durch Lösen von Taxol in einem geeigneten Lösungsmittel. Diese Lösung wurde unmittelbar vor dem Gebrauch mit Salzlösung weiter verdünnt. Das GSH wurde in destilliertem Wasser auf eine Konzentration von 125 mg/ml gelöst.

Versuchsaufbau

Drei Gruppen von je 8 Tieren wurden einer Behandlung mit Träger + destilliertem Wasser (altersangepaßte Kontrollen), Taxol + destilliertem Wasser beziehungsweise Taxol + GSH unterzogen. Das Körpergewicht wurde täglich gemessen, und das Taxol wurde entsprechend dosiert. Den Tieren wurde an 5 Tagen pro Woche 7 Wochen lang Taxol zu 1,2 mg/kg/Tag (Endkonzentration 0,3 mg/ml) injiziert; während der nächsten 2 Wochen wurde an 5 Tagen pro Woche eine Dosis von 2,4 mg/kg/Tag (Endkonzentration 0,6 mg/ml) verabreicht (kumulative Dosis: 66 mg/kg). Das GSH wurde in einer Dosis von 500 mg/kg 30 min vor jeder Taxol-Injektion verabreicht.

Elektrodhysiologie

Die elektrophysiologischen Bestimmungen wurden an Tieren unter Allgemeinnarkose mit Hypnorm, enthaltend 10 mg/ml Fluanison und 20 mg/ml Fentanylcitrat, mit einer Dosis von 0,8 ml/kg durchgeführt. Die sensible Nervenleitungsgeschwindigkeit gegenüber dem H-Reflex (HSNLG) wurde nach der von De Koning et al. in Neurotoxic Side-Effects of Cisplatin; Eur. J. Cancer, 27, 372-6 (1991), beschriebenen Methode gemessen. Der H-Reflex ist ein Reflex mit langer Latenzzeit, der als Reaktion auf die Stimulierung der sensiblen afferenten Faser auftritt, welche die α-Motoneuronen des Rückenmarks monosynaptisch anregt. Die HSNLG wurde berechnet durch Dividieren des Abstands zwischen zwei Stimulationspunkten durch die Differenz der H-Latenzzeiten, die an den beiden Stellen aufgezeichnet wurden.

Datenanalyse

Die statistische Auswertung der experimentellen Daten erfolgte mit Hilfe einer Varianzanalyse für mehrmalige Messungen (ANOVAR) und anschließende ergänzende t-Tests. Der Behandlungsschlüssel wurde erst nach Fertigstellung dieser Analyse eröffnet.

Ergebnisse Allgemeine Toxizität

Während der ersten 7 Wochen (Taxol-Dosis 6 mg/kg/Woche) wuchsen die mit Taxol behandelten Tiere fast genauso schnell weiter wie die altersangepaßte Kontrolle. Nach Verdopplung der Dosis verloren die Tiere jedoch an Gewicht, und die Taxol-Gabe mußte zwei Wochen später ausgesetzt werden, insbesondere als zwei (von acht) Tiere, die daneben mit Salzlösung behandelt wurden, während der elektrophysiologischen Messung am Ende dieses Behandlungsabschnitts starben. Im Lauf der nächsten 4 Wochen wurde kein weiteres Taxol verabreicht, doch starben zwei weitere Tiere aus der Gruppe mit Taxol/Salzlösung, das eine während der Narkose in Woche 10 und ein weiteres während der Messung in Woche 13.

Elektrophysiologie

Bei den altersangepaßten Kontrollen erreichte die HSNLG gegen Ende des Experiments die normalen Werte für Ausgewachsene. Ab der 5. Woche entwickelte sich bei den mit Taxol/destilliertem Wasser behandelten Tieren eine sensorische Neuropathie, wie die signifikante Abnahme der HSNLG belegte. Die HSNLG von Taxol/GSH-behandelten Tieren unterschied sich nicht signifikant von der der altersangepaßten Kontrollen.

Die schützende Wirkung von GSH gegen die Taxol- Neurotoxizität wurde auch durch Verhaltensstudien ("Schwanzschlag-Test"), SNLG-Messungen am Schwanznerv sowie morphologische und morphometrische Prüfung der primären sensiblen Ganglien und ischiatischen und Saphenus-Nerven an Ratten bestätigt, die i) an 5 aufeinanderfolgenden Tagen eine "subakute" i.p.-Gabe von entweder 5 oder 10 mg/kg/Tag Taxol, verdünnt mit DMSO; ii) 5 Wochen lang einmal pro Woche eine "chronische" i.p.-Gabe von entweder 10 oder 20 mg/kg/Tag Taxol, verdünnt mit DMSO erhielten.


Anspruch[de]

1. Verwendung von reduziertem Glutathion (GSH) für die Herstellung eines Medikaments zur Verhütung von Neurotoxizität, die durch Antitumormittel hervorgerufen wird, die auf die mitotische Spindel wirken.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die auf die mitotische Spindel wirkenden Antitumormittel ausgewählt sind aus Vinca-Alkaloiden und Cyclotaxan-Derivaten.

3. Verwendung nach Anspruch 2, wobei die auf die mitotische Spindel wirkenden Antitumormittel ausgewählt sind aus Vinblastin, Vincristin und Taxol.

4. Verwendung nach Anspruch 2, wobei das Antitumormittel Taxol ist.

5. Pharmazeutische Zusammensetzungen, bestehend aus einzelnen Darreichungsformen für die aufeinanderfolgende oder Einzelanwendung, enthaltend 1) reduziertes Glutathion und 2) ein Antitumormittel, das auf die mitotische Spindel wirkt, ausgewählt aus Cyclotaxan- Derivaten.

6. Pharmazeutische zusammensetzungen nach Anspruch 5, wobei das Antitumormittel Taxol ist.

7. Pharmazeutische zusammensetzungen nach Anspruch 5 oder 6, enthaltend eine Einheitsdosis von 1 bis 5 g GSH.







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