КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ФИБРОЗА АОРТЫ
COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATMENT OF AORTA FIBROSIS

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям и способам для терапевтического или профилактического лечения фиброза аорты. В частности настоящее изобретение относится к композициям, содержащим VIP (вазоактивный интестинальный пептид) или определенные активные фрагменты VIP и их применению в лечении фиброза аорты.
Предшествующий уровень техники
Любое обсуждение предшествующего уровня техники в описании никоим образом не следует рассматривать как признание того, что этот предшествующий уровень техники широко известен или образует часть общего знания в данной области техники.
Число случаев таких состояний, как инсульт и слабоумие, более тесно связано с уровнем систолического кровяного давления, чем диастолического кровяного давления. Полагают, что повышения систолического кровяного давления происходят как следствие пониженной выработки внутреннего вазодиляторного эндотелиального релаксирующего фактора (EDRF) или окиси азота (NO), что приводит к повышенному сосудистому тонусу или сужению кровеносных сосудов. Это объясняет повышения систолического кровяного давления, но не объясняет падение диастолического кровяного давления и расширенную пульсовую амплитуду, что связано с повышенным риском для сердечно-сосудистой системы. Только структурные изменения в главном кровеносном сосуде, аорте, которые снижают растяжимость и таким образом снижают способность аорты расслабляться и поглощать волну систолического давления, а также испытывать эластическую тягу во время сердечного наполнения или диастолы, могут объяснить это явление. Утрата эластичных волокон и их замещение коллагеном, а также разрушение волокон гладкой мускулатуры путем повышения количества коллагена и фиброзной ткани приводит к снижению эластичности и растяжимости. Эти изменения в стенке аорты вызывают ригидность, которая в свою очередь приводит к отражающей волне в ответ на волну давления сердечной систолы. Эффект отражающей волны нарастает и далее повышает систолическое кровяное давление. Повышенная ригидность также препятствует упругой отдаче во время сердечного наполнения, снижает способность сосудистой системы поддерживать кровяное давление при диастоле и приводит к пониженному диастолическому давлению. Разница между систолическим и диастолическим давлением называется пульсовым давлением. Увеличенное пульсовое давление (>90 мм рт.ст.) указывает на высокий абсолютный риск таких сердечно-сосудистых патологий, как инсульт.
Существующие в настоящее время агенты, снижающие кровяное давление, направлены на повышение сосудосуживающего фактора систолического давления и снижения как систолического, так и диастолического давления в близкой степени. Неспособность этих агентов влиять на структурную коррекцию в аорте означает, что у пациентов с повышенным пульсовым давлением лечение ограничивается снижением диастолического давления. Как следствие, систолическое кровяное давление часто остается выше рекомендованного уровня. Таким образом, пульсовое давление остается повышенным, несмотря на лечение, или лечение может ухудшать давление, и у таких пациентов остается повышенный риск возникновения сердечно-сосудистых патологий, таких как инсульт.
Таким образом, существует необходимость в лечебных средствах, которые будут предотвращать и/или полностью изменять структурные изменения аорты.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы преодолеть или избежать по меньшей мере один из недостатков предшествующего уровня техники или предоставить подходящую альтернативу.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к VIP и/или фрагментам VIP и их применению для лечения фиброза аорты. Композиции по настоящему изобретению обладают способностью предотвращать развитие или реверсировать установленный фиброз в аорте и, таким образом, их можно применять для терапевтического или профилактического лечения.
В соответствии с первым аспектом изобретения предложена композиция для профилактического или терапевтического лечения фиброза аорты, содержащая фармацевтически эффективное количество вазоактивного интестинального пептида (VIP) (SEQ ID NO: 1) или одного или более чем одного функционального фрагмента VIP, выбранного из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 16.
Предпочтительно композиции по настоящему изобретению вводят вместе с фармацевтически приемлемым носителем, который может представлять собой любой из известных в данной области техники или разработанный в будущем и подходящий для указанного применения. Кроме носителей, фармацевтическая композиция по изобретению может включать другие ингредиенты, включая, например, красители, консерванты, буферы и антиоксиданты. Предпочтительно их можно вводить вместе с одним или более чем одним другим активным агентом, применяемым в лечении фиброза аорты или болезней сердца. Они могут быть предпочтительно приготовлены для введения пероральным, внутривенным, внутримышечным или подкожным путем. Другие способы введения, такие как пластыри, лекарственные порошки для вдыхания через нос, назальные спреи и т.п., будут понятны специалистам в данной области техники.
Фармацевтически эффективное количество VIP или активного фрагмента VIP будет меняться в зависимости от пациента и/или тяжести состояния, которое лечат. Эти переменные могут быть определены специалистами в данной области техники с помощью стандартных экспериментальных исследований. Подходящая дозировка на начальном этапе может быть определена из дозировок, вводимых модельным животным, описанным здесь, или со ссылкой на PCT/AU2005/000835 и PCT/AU2006/001869. Композиции по изобретению можно применять для предупреждения или замедления прогрессирования фиброза аорты, а также для снижения степени или предупреждения развития фиброза.
В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен способ профилактического или терапевтического лечения фиброза аорты у пациента, при котором пациенту, имеющему фиброз аорты или риск его развития, вводят композиции, содержащие фармацевтически эффективное количество вазоактивного интестинального пептида (VIP) (SEQ ID NO: 1) или одного или более чем одного функционального фрагмента VIP, выбранного из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 16.
В отношении профилактического лечения следует понимать, что такое лечение будет помогать пациентам, особенно тем, кто находится в группе риска возникновения фиброза аорты. Примерами пациентов, находящихся в группе риска в соответствии с этой категорией, являются те пациенты, которые страдают от ассоциированных состояний, таких как атеросклероз, гипертензия, хроническая почечная недостаточность, хроническая интоксикация витамином D, васкулит, сахарный диабет, гипотиреоидизм, гиперлипидемия, изолированная систолическая гипертензия, инсульт, сердечная недостаточность, инфаркт миокарда, последняя стадия почечной недостаточности и аневризма аорты.
Предпочтительно профилактическое лечение применяют для предупреждения или замедления развития фиброза у пациента. Лечение также можно применять для предупреждения или замедления прогрессирования установленного фиброза аорты, или, альтернативно, снижения степени установленного фиброза.
Предпочтительно способ дополнительно включает введение одного или более одного активного агента, подходящего для лечения фиброза аорты.
Для специалиста в данной области техники очевидно, что способ применения композиций по изобретению может быть необходимо изменить для достижения оптимального эффекта. Может быть важно принимать во внимание природу заболевания или состояния, а также его тяжесть и любой сопутствующий риск или предрасполагающие факторы.
Предпочтительно VIP или один или более чем один функциональный фрагмент VIP вводят способом, выбранным из внутривенной, внутримышечной, подкожной инъекции, перорального, подъязычного или интраназального введения.
Предпочтительно VIP или один или более чем один функциональный фрагмент VIP вводят в виде лекарственной формы, выбранной из таблеток, капсул, порошков, жидких композиций с замедленным или длительным высвобождением, пластырей, лекарственных порошков для вдыхания через нос, назальных спреев и т.п.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложен вазоактивный интестинальный пептид (VIP) (SEQ ID NO: 1) или один или более чем один функциональный фрагмент VIP, выбранный из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 16, для применения при профилактическом или терапевтическом лечении фиброза аорты.
Предпочтительно применение предназначено для предупреждения или замедления прогрессирования установленного фиброза аорты. Альтернативно применение предназначено для предупреждения или замедления развития фиброза у пациента, находящегося в группе риска. Также предпочтительно применение предназначено для снижения степени установленного фиброза.
Предпочтительно применение дополнительно включает введение одного или более чем одного активного агента, пригодного для лечения фиброза аорты.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложено применение вазоактивного интестинального пептида (VIP) (SEQ ID NO: 1) или одного или более чем одного функционального фрагмента VIP, выбранного из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, в изготовлении лекарства для профилактического или терапевтического лечения фиброза аорты.
Термин "профилактический", используемый в контексте настоящего изобретения, охватывает, inter alia, лечения, применяемые для предупреждения или замедления развития фиброза аорты в группе риска. Высокий процент пациентов, которым можно назначить профилактическое лечение, может уже иметь признаки фиброза аорты или сердечного заболевания.
В соответствии с пятым аспектом изобретения предложен способ снижения образования коллагена или усиления разрушения коллагена в аорте пациента, при котором пациенту вводят фармацевтически эффективное количество вазоактивного интестинального пептида (VIP) (SEQ ID NO: 1) или одного или более чем одного функционального фрагмента VIP, выбранного из SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 или SEQ ID NO: 16.
Если в контексте явно не указано иное, то в описании и формуле изобретения слова "содержать", "содержащий" и подобные истолковывают в широком смысле, как обратное значение для исключающего или исчерпывающего смысла; то есть в смысле "включающий, но не ограниченный этим".
Краткое описание графических материалов
Фиг.1: Фиброз аорты у крыс через 4 недели после введения контроля растворителя или пептида в концентрации 5 пмоль/кг/мин.
На Фиг.2: показан эффект четырехнедельного лечения VIP и различными фрагментами VIP в концентрации 5 пмоль/кг/мин у крыс SHR на фиброз в пределах стенки аорты. *p<0,005, **p<0,0005 по сравнению с введением контроля.
На Фиг.3: показан эффект четырехнедельного лечения различными фрагментами VIP в концентрации 5 пмоль/кг/мин у SHR на фиброз в стенке аорты. *p<0,025, **p<0,01, ***p<0,005 и ****p<0,001 по сравнению с контрольной инфузией.
На Фиг.4: показан эффект четырехнедельного лечения различными фрагментами VIP в концентрации 5 пмоль/кг/мин у SHR на фиброз в стенке аорты.
Описание предпочтительного воплощения
В настоящее время обнаружено, что молекула VIP целиком действует в целях предупреждения, снижения или реверсирования фиброза аорты. Кроме того, с точки зрения общепринятых в данной области техники мнений, неожиданно обнаружили, что фрагменты VIP, утратившие аминокислоты и мотивы, которые, как полагают, являются важными для их функционирования, тем не менее представляют собой эффективные терапевтические агенты, которые реверсируют или задерживают проявление фиброза аорты, или предупреждают проявление фиброза у пациента, находящегося в зоне риска развития сердечного заболевания. Особенно эффективные фрагменты VIP можно выбрать из VIP (16-24), VIP (16-28), VIP (6-10), VIP (6-12), VIP (6-16), VIP (6-20), VIP (6-24) и VIP (6-28), но они не ограничиваются ими.
Применение фармацевтических композиций по изобретению в лечении фиброза аорты представляет собой новый класс терапевтических агентов для этих состояний. В настоящее время не существует лечения фиброза аорты. Не желая быть связанными каким-либо конкретным механизмом действия, предполагают, что фармацевтические композиции по изобретению могут иметь целью фактически все известные на настоящий момент промоторы фиброза аорты.
На основании настоящих исследований, но не желая быть связанными теорией, допустили, что VIP или фрагменты VIP действуют как главные регуляторы для предотвращения развития фиброза и что истощение VIP может высвободить синтез большого количества профиброзных медиаторов, тем самым вызывая повреждение аорты. Считается, что фрагменты VIP по настоящему изобретению могут действовать во многом тем же образом, что и нативный VIP, но более подходят для терапевтического применения из-за маленького размера и, следовательно, повышения стабильности и легкости получения.
Следует понимать, что настоящее изобретение также охватывает некоторые аналоги фрагментов VIP, которые основаны на стабильных заменах одной или более чем одной аминокислоты в фрагментах VIP аминокислотами, которые не изменяют биологические активности фрагментов VIP. Такие замены хорошо известны специалистам в данной области техники и не требуют более чем простого метода проб и ошибок с использованием хорошо известных способов. Следовательно, предполагают, что использованный в контексте настоящего изобретения термин "фрагмент VIP" охватывает такие аналоги.
th
Все последовательности, относящиеся к VIP и фрагментам, имеют человеческое происхождение, но из-за очень высокого уровня консервативности аминокислот, VIP и его фрагменты, выделенные из других видов млекопитающих, также рассматриваются и охвачены настоящим изобретением. Настоящее изобретение также охватывает фармацевтические композиции, которые включают VIP и/или активные фрагменты VIP. Такие композиции могут включать любой тип лекарственной формы, такой как таблетки, капсулы, порошки, жидкие композиции, формы с замедленным или длительным высвобождением, пластыри, лекарственные порошки для вдыхания через нос, назальные спреи и т.п. Композиции могут дополнительно включать другие ингредиенты, такие как, например красители, консерванты, буферы и антиоксиданты. Физическая форма и содержание рассматриваемых фармацевтических композиций соответствует традиционным препаратам, которые могут быть изготовлены специалистами в области фармацевтических композиций и основаны на хорошо установленных принципах и композициях, описанных, например в Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 19Edition, 1995; British Pharmacopoeia 2000 и похожих учебниках и руководствах по композициям. Композиции по настоящему изобретению также могут включать другие активные агенты, полезные в лечении фиброза аорты.
Способ и частота введения композиций по настоящему изобретению будет зависеть от требований лечения и природы вводимой молекулы. Таким образом, препараты можно изготовить соответствующим образом для внутривенного, внутримышечного или подкожного введения. VIP и/или фрагменты VIP также могут быть пригодны для введения через слизистую, такого как пероральное, подъязычное, назальное и т.п.Эти параметры легко установить специалистам в данной области техники.
Показано, что фармацевтические композиции по настоящему изобретению являются эффективными для предупреждения или замедления прогрессирования фиброза аорты, так же как и для снижения степени (реверсирования) установленного фиброза и, таким образом, важны для терапевтических применений. Композиции по настоящему изобретению, следовательно, пригодны для профилактического и терапевтического лечения фиброза аорты. Это результаты важны в отношении пределов и тяжести состояний, которые можно лечить композициями по настоящему изобретению.
Композиции по настоящему изобретению можно применять профилактически у пациентов с риском развития фиброза аорты. Примерами пациентов, находящихся в группе риска, являются те, у кого наблюдают сопутствующие состояния, такие как атеросклероз, гипертензия, хроническая почечная недостаточность, хроническая интоксикация витамином D, васкулит, сахарный диабет, гипотиреоидизм, гиперлипидемия, изолированная систолическая гипертония, инсульт, инфаркт миокарда, конечная стадия почечной недостаточности, аневризма аорты и т.п.
Посредством сохранения содержания VIP в аорте у пациентов с фиброзом аорты или имеющих риск его развития при применении композиций по настоящему изобретению могут быть достигнуты значительные терапевтические преимущества, включая уменьшение фиброза, снижение уровня, образования или активности профиброзных медиаторов, замедление прогрессирования фиброза, сокращение образования коллагена или усиление деградации коллагена в аорте.
Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на не ограничивающие объем изобретения примеры.
Экспериментальная часть
Все основные способы описаны подробно в PCT/AU2005/000835, включенном сюда путем ссылки.
Пример 1 - Аминокислотная последовательность VIP и фрагментов VIP.
SEQ ID NO: 1: VIP(1-28) - His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-lle-Leu-Asn
SEQ ID NO: 2: VIP(4-12) - Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg
SEQ ID NO: 3: VIP (4-16) - Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-GIn
SEQ ID NO: 4: VIP (4-10) - Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr SEQ ID NO; 5: VIP (4-20) - Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys
SEQ ID NO: 6: VIP (4-24) - Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn
SEQ ID NO: 7: VIP (10-28) - Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-lle-Leu-Asn
SEQ ID NO: 8: VIP (16-20) - GIn-Met-Ala-Val-Lys
SEQ ID NO: 9: VIP (16-24) - GIn-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn
SEQ ID NO: 10: VIP (16-28) - GIn-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-lle-Leu-Asn
SEQ ID NO: 11: VIP (6-10) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr
SEQ ID NO: 12: VIP (6-12) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thc-Arg
SEQ ID NO: 13: VIP (6-16) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-GIn
SEQ ID NO: 14: VIP (6-20) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys
SEQ ID NO: 15: VIP (6-24) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn
SEQ ID NO: 16: VIP (6-28) - Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-lle-Leu-Asn
Пример 2 - Эффект введения фрагмента VIP на фиброз аорты на крысиной модели фиброза.
Использовали две животных модели фиброза аорты (животные были получены из Australian Animal Resources, Perth, Western Australia, Australia)
1) Самцы крыс SHR, находящиеся на 2,2% соляной диете,
2) Самцы KpbicWKY, находящиеся на 4,4% соляной диете.
В каждой модели крыс рандомизировали по VIP(1-28), VIP(4-12), VIP(4-16), VIP (4-10), VIP (4-20), VIP (4-24), VIP (10-28), VIP (16-20), VIP (16-24), VIP (16-28), VIP (6-10), VIP (6-12), VIP (6-16), VIP (6-20), VIP (6-24), и VIP (6-28). Все пептиды получили или синтезировали с помощью Auspep, Австралия. Фрагменты VIP растворяли в растворе Хартмана для последующих исследований введения.
Начиная с возраста 12 недель крыс акклиматизировали к хвостовой манжете для измерения кровяного давления и приучали их в течение 2 недель. Затем их подвергали оперативному внедрению осмотической минипомпы (Alzet), которая предназначена для доставки только разбавителя (раствор Хартмана, (Baxter Health Care Corporartion)-(контроли)) или VIP, фрагментов VIP в дозе 5 пмоль/кг/мин внутривенно.
Инфузию продолжали в течение 4 недель, во время которых крыс взвешивали и измеряли их кровяное давление два раза в неделю. В конце четырехнедельного периода вливания крыс подвергали анестезии, и их аорты извлекали.
После фиксации в забуференном формалине аорты погружали в воск, резали и окрашивали гематоксилином и эозином или трихромом Массона (Lomb Scientific).
Для количественной оценки фиброза аорты двадцать полей каждой аорты оцифровывали, и количество фиброза в каждой определяли как процент площади поверхности с использованием программного обеспечения Image-Pro Plus V5.0. И затем определяли среднее значение для каждой крысы и, следовательно, для каждой инфузионной группы.
На Фиг.1-4 показано уменьшение фиброза аорты, которое происходило в результате инфузии в течение 4 недель VIP и различных фрагментов VIP SHR крысам, находящимся на 2,2% соляной диете.
Важность настоящего изобретения для здравоохранения станет сразу очевидна для специалистов в данной области техники при прочтении этого описания изобретения. Фармацевтические препараты по изобретению, которые действуют для предупреждения прогрессирования, лежащего в основе повреждения (фиброза), или даже реверсирования фиброза, обладают способностью предупреждать перерастание умеренного заболевания в тяжелое, и, следовательно, значительно снижать тяжесть медицинского ухода. Общий размер определенных фрагментов VIP и их активность делает их идеально пригодными в качестве мишеней для разработки лекарства.
Следует принимать во внимание, что рассматриваются другие воплощения и варианты композиций, способы и применения изобретения в соответствии с концепцией и объемом описанного изобретения, и что они входят в объем изобретения.