ИНЪЕКЦИОННЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СПЕРМОПРОДУКЦИИ ЧЕЛОВЕКА И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
INJECTION DRUG FOR INCREASING HUMAN SPERM PRODUCTION AND METHOD FOR USE THEREOF

Область применения
Изобретение относится к андрологии, а конкретно к инъекционному препарату для повышения спермопродукции человека и способу его применения. Изобретение предназначено для повышения репродуктивной способности человека, позволяя увеличить объем эякулята и повысить некоторые качественные характеристики спермы человека.
Известный уровень
Современная медицинская наука несколькими путями решает проблему повышения объема эякулята, увеличения количества сперматозоидов в эякуляте и улучшения их качественных характеристик - это применение гормональных, адаптогенных, растительных препаратов. В качестве гормональных средств терапии, направленных на увеличение количества сперматозоидов в эякуляте, используют препараты из группы антиэстрогена - кломифен цитрат и препараты на основе хорионического гонадотропина (Р.В. Роживанов, Н.С. Парфенова, Д.Г. Курбатов. Лечение олигоспермии у мужчин с бесплодием. Проблемы эндокринологии, 2010, №1, стр.31-34).
По литературным данным, медикаментозная терапия олигоспермии не всегда оказывается успешной. В этом случае рекомендуют альтернативные методы лечения - назначают препараты-антиоксиданты, вещества, содержащие повышенные количества витамина C, селена, фолиевой кислоты, L-карнитина. По данным клинических исследований эти вещества нейтрализуют свободные радикалы и усиливают активность метаболических процессов в сперматозоидах, благотворно влияют на фертильность мужчины. ("Андрология и генитальная хирургия" - научно-практический медицинский рецензируемый междисциплинарный журнал, Гамидов С.И., Тажетдинов О.Х. Результаты открытого сравнительного исследования препаратов "Спеман" и "Спермактин" в качестве средств лечения идиопатической патозооспермии. №2, 2011, стр.61-66.)
Иной метод увеличения объема эякулята и повышения качественных характеристик спермы человека основан на повышении в организме концентрации эндогенного соматотропина за счет индукции синтеза аутосоматостатиновых антител. Это приводит к снижению концентрации эндогенного соматостатина и повышению содержания соматотропина, что, в свою очередь, оказывает стимулирующее влияние на рост и пролиферацию клеток половых желез человека.
Соматостатин - биологически активный тетрадекапептид, вырабатывающийся в гипоталамусе и желудочно-кишечном тракте млекопитающих. Впервые биологическая активность вещества, впоследствии определенная как соматостатиновая, была обнаружена в 1968 году Крюликом. В последующем из гипоталамуса животных было выделено вещество, представляющее собой низкомолекулярный пептид, обладающий способностью регулировать концентрацию гормона роста в организме животных.
Соматостатин-14 оказывает сильное ингибирующее действие на ряд гормонов (соматотропин, тиреотропный гормон, инсулин, глюкагон, гастрин, пепсин), инициирует угнетение секреции желудочных ферментов, поджелудочной железы, тонкого отдела кишечника, замедление моторики желудочно-кишечного тракта и эвакуации его содержимого.
Изучение аминокислотного состава соматостатина у различных представителей животного царства показало достаточную степень гомологии пептидов, синтезируемых живыми организмами, находящимися на различных ступенях эволюционного развития. Аминокислотная последовательность соматостатина-14 идентична у живых организмов - от рыб до млекопитающих и человека.
Широкий спектр физиологического действия соматостатина-14 и отсутствие, в отличие от гормона роста, видовой специфичности для млекопитающих явились основанием для изучения возможности его использования с целью оптимизации выращивания и откорма, повышения молочной продуктивности животных, а также повышения спермопродукции производителей сельскохозяйственных животных и петухов.
Метод соматостатиновой иммунокоррекции лишен многих недостатков, возникающих при использовании анаболических гормонов или рекомбинантного соматотропина. Механизм действия основан на временном связывании эндогенного соматостатина-14 специфическими антисоматостатиновыми антителами и возрастании концентрации эндогенного соматотропного гормона в физиологических пределах. Однако широкое применение метода активной иммунизации животных против эндогенного соматостатина-14 длительное время было невозможно вследствие его высокой стоимости, поскольку основным путем получения пептида являлся химический синтез, что экономически не позволяло реализовать данный подход на практике. Поскольку небольшие размеры соматостатина-14 не позволяют его прямой микробный синтез с помощью технологии рекомбинантной ДНК, описано несколько способов его синтеза в форме химерных белков с последующим выделением целевого продукта, не давших удовлетворительных результатов. Основным недостатком упомянутых методов является крайне низкая иммуногенность полученных препаратов в отношении соматостатина, обусловленная его маскированием в молекуле химерного белка, вследствие чего данные методы получения химерных белков не нашли широкого практического использования (Itakura R. еt al., 1977. Expression in E. Coli of a chemically synthesized gene of hormone somatostatin. Science, 1986, 1056-1063; Шишкина А.А. и др. Синтез фрагмента генов соматостатина. Химия природных соединений, 1988, №6, с.614-615).
Известен способ конструирования химерных соматостатинсодержащих белков с применением аминокислотного спейсера, содержащего аргинин и пролин, обусловливающего локализацию соматостатина на поверхности белка-носителя и тем самым высокую иммуногенность препарата (RU 2031121 C1, МПК C12N 15/12, 1995). Конструкция состоит из водонерастворимого белка - носителя (фрагмента бактериальной хлорамфениколацетилтрансферазы без 10 C-концевых аминокислот), тетрамерного спейсера и C-концевого соматостатина-14. Молекулярный вес химерного белка составляет 28 кДа. Данный химерный белок экспрессируется штаммом кишечной палочки B-6519, трансформированным плазмидой pC(Sp)4 S. Штамм депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под номером B-6519. Химерный белок с экспонированным соматостатином представляет собой водонерастворимую ферментативно неактивную хлорамфениколацетилтрансферазу без 10 C-концевых аминокислотных остатков, к которой через спейсерную последовательность присоединена аминокислотная последовательность соматостатина-14. Метод антисоматостатиновой иммунизации животных с использованием указанного химерного соматостатинсодержащего белка используется в промышленном животноводстве (RU 2034457 C1, МПК A01K 67/02, 1995).
Сущность изобретения
Задача изобретения заключается в повышении репродуктивной способности мужчин за счет увеличения объема эякулята, количества сперматозоидов, доли живых, активно - подвижных сперматозоидов при использовании препарата для инъекций с низкой реактогенностью адъюванта, позволяющего осуществлять инъекции без болезненных ощущений.
Решение этой задачи обеспечивает инъекционный препарат для повышения спермопродукции человека в виде водно-масляной суспензии химерного белка с водонерастворимой ферментативно неактивной хлорамфениколацетилтрансферазой без 10 C-терминальных аминокислот, аминокислотным спейсером (Sp)n, где n=1, 2, 4, 8, и соматостатином-14 с последовательностью аминокислот AGCFWKTFTSC в рафинированном растительном масле с добавлением апирогенной воды для инъекций.
Механизм действия препарата основан на временном блокировании активности эндогенного соматостатина человека, повышении концентрации соматотропного гормона и усилении активности сперматогенеза.
В наилучшем варианте осуществления инъекционный препарат для повышения спермопродукции человека содержит химерный белок с водонерастворимой ферментативно неактивной хлорамфениколацетилтрансферазой без 10 C-терминальных аминокислот, аминокислотным спейсером (Sp)n, где n=1, 2, 4, 8, и соматостатином-14 с последовательностью аминокислот AGCFWKTFTSC из расчета 200-400 мг указанного химерного белка на 100 мл рафинированного растительного масла, включающего 5,0-10,0 мас.% апирогенной воды для инъекций.
Препарат для повышения спермопродукции человека может содержать рафинированное хлопковое масло или рафинированное арахисовое масло.
Способ повышения спермопродукции человека включает двукратную подкожную инъекцию с интервалом в 14-18 суток инъекционного препарата в виде водно-масляной суспензии химерного белка с водонерастворимой ферментативно неактивной хлорамфениколацетилтрансферазой без 10 C-терминальных аминокислот, аминокислотным спейсером (Sp)n, где n=1, 2, 4, 8, и соматостатином-14 с последовательностью аминокислот AGCFWKTFTSC в рафинированном растительном масле с добавлением апирогенной воды для инъекций из расчета 50-100 мкг белка на 1 кг живой массы тела.
В наилучшем варианте осуществления изобретения используют инъекционный препарат в виде суспензии химерного белка с водонерастворимой ферментативно неактивной хлорамфениколацетилтрансферазой без 10 C-терминальных аминокислот, аминокислотным спейсером (Sp)n, где n=1, 2, 4, 8, и соматостатином-14 с последовательностью аминокислот AGCFWKTFTSC в количестве из расчета 200-400 мг указанного химерного белка на 100 мл рафинированного растительного масла, включающего 5,0-10,0 мас.% апирогенной воды для инъекций. В частном случае используемый препарат может содержать рафинированное хлопковое масло или рафинированное арахисовое масло.
Осуществление изобретения и эффективность препарата
Возможность осуществления изобретения поясняется примером получения инъекционного препарата для повышения сперматогенеза человека.
Полученный и очищенный от примесей препарат белка растворяют в буфере 0,2 М трис-HCL pH 8,0, содержащем 6 М гуанидинхлорид и 2 М МЭДТА (М-EDTA). Добавляют 50-кратный молярный избыток β-меркаптоэтанола в расчете на количество S-S групп химерного белка и раствор быстро разбавляют 10-кратным объемом буфера без гуанидинхлорида. Образовавшийся преципитат гибридного белка отделяют центрифугированием в течение 15 минут при 12000 g и температуре 4°C и лиофильно высушивают для последующего хранения или приготовления водно-масляной суспензии.
Для приготовления готовой формы инъекционного препарата используют рафинированное растительное масло и апирогенную воду для инъекций. В растительное масло добавляют воду из расчета 5-10%. Затем добавляют навеску сухого белка из расчета 200 мг на 100 мл водно-масляной суспензии. Суспензию гомогенизируют в течение 1-2 минут и передают на разливочное оборудование. Готовую суспензию препарата расфасовывают в тару (например, шприцы одноразовые). Готовую лекарственную форму препарата стерилизуют ионизирующим облучением при суммарной дозе облучения порядка 6 кГр.
При иной концентрации компонентов инъекционный препарат приготавливается аналогично. Предпочтительными являются следующие содержания компонентов на 95 мл рафинированного растительного масла: 200 мг химерного белка - 5,0 мас.% апирогеннной воды для инъекций; 400 мг химерного белка - 10 мас.% апирогенной воды для инъекций.
Использование в качестве адъюванта для такого рода препарата растительного масла, полностью метаболизирующегося в организме, позволяет в значительной степени снизить уровень реактогенности адъюванта и создает необходимые условия для постепенного поступления действующего вещества в организм человека («депо» препарата). Могут использоваться хлопковое и арахисовое масла. Наличие апирогенной воды в конечной прописи препарата обосновано необходимостью получения водно-масляной эмульсии препарата.
Эффективность применения инъекционного препарата для повышения сперматогенеза человека иллюстрируется следующим примером.
В опытную группу были включены мужчины в возрасте 30-53 года с признаками олигоспермии (концентрация сперматозоидов в 1 мл эякулята варьировала от 11 до 15 млн клеток), объемом эякулята, равным 1,5-2,1 мл, количеством активно подвижных (а) сперматозоидов, равным 18-23%. Количество живых сперматозоидов находилось на нижней границе норм ВОЗ и составляло 48-53%. Пациенты не страдали сахарным диабетом, гипотиреозом, тиреотоксикозом, гиперкортицизмом, онкологическими заболеваниями, острыми или хроническими заболеваниями печени, урологическими и/или инфекционно-воспалительными заболеваниями в стадии обострения, варикоцеле.
Обобщенные результаты лабораторных анализов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Значения
Значения показателей
показателей
спермограммы по истечении
Оцениваемые показатели
спермограммы
указанного числа суток после
спермограммы
до введения
первой инъекции препарата,
препарата,
(min-max)
(min-max)
30 суток
60 суток
90 суток
Объем эякулята, мл
1,5-2,1
2,6-2,9
3,0-3,5
2,8-3,7
Консистенция
вязкая
вязкая
вязкая
вязкая
рН
7,2-8,0
7,2-8,0
7,2-8,0
7,2-8,0
Количество сперматозоидов в 1
11-15
14-21
18-28
21-34
мл эякулята, млн/мл
Доля активно подвижных
18-23
21-28
23-32
22-41
сперматозоидов (а), %
Доля живых сперматозоидов, %
48-53
52-61
54-68
54-72
Всем пациентам была введена подкожно в область лопатки водно-масляная суспензия соматостатинсодержащего препарата в дозе 50 мкг/кг массы тела дважды с интервалом между инъекциями 14-18 суток.
По истечении 30, 60, 90 суток после первой инъекции препарата пациентами были сданы образцы спермы и проанализированы лабораторные показатели.
Приведенные примеры осуществления изобретения не являются исчерпывающими. Возможны иные варианты осуществления изобретения, соответствующие объему патентных притязаний.