VERWENDUNG VON ERYTHROPOIETIN ODER ERYTHROPOIETIN-DERIVATEN ZUR BEHANDLUNG VON CEREBRALEN ISCHÄMIEN

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von cerebralen Ischämien sowie auf ein Mittel zur Behandlung cerebraler Ischämien von Säugetieren, insbesondere des Menschen, wie sie beispielsweise bei Schlaganfallpatienten auftreten.

[0002] Beim ischämischen Hirninfarkt unterscheidet man die geschädigten Bereiche in ischämische Kernzone sowie die den Kern umgebende sogenannte Penumbra. Das Ausmaß von ischämischem Kern plus Penumbra determiniert die Schadensgröße nach ischämischem Insult.

[0003] Erythropoietin, auch abgekürzt als "EPO" bezeichnet, ist ein körpereigenes Glycoprotein mit einem Molekulargewicht von 30000 Dalton (W. Jelkmann, "Erythropoietin: Structure, Control of Production, and Function", Physiological Reviews, 1992, Band 72, Seiten 449 bis 489). Es ist ein wesentlicher Wachstumsfaktor für die Produktion von Erythrozyten und wurde bereits 1977 erstmals isoliert.

[0004] Erythropoietin ist seit vielen Jahren in häufigem klinischem Gebrauch bei Patienten mit renaler Anämie bei Nephrodialyse, zur Gewinnung größerer Mengen autologen Blutes vor geplanten Operationen und geriet auch als Dopingmittel in die Schlagzeilen der Presse.

[0005] Dabei erwies sich Erythropoietin als ausgesprochen gut verträglich. Als relevante Nebenwirkungen sind insbesondere die oft therapeutisch erwünschte Stimulation der Hämatopoiese mit Polyglobulie sowie eine selten zu beobachtende arterielle Hypertonie zu nennen. Beide Auswirkungen sind hauptsächlich nach chronischer Erythropoietin-Gabe zu erwarten. Sie sind im Bedarfsfall relativ einfach durch medikamentöse Behandlung bzw. Aderlaß abzuhelfen. Unverträglichkeitsreaktionen bzw. anaphylaktische Reaktionen gehören bei Erythropoietin zu den Raritäten.

[0006] Bis heute gibt es keine wirksame Therapie cerebraler Ischämien, wie beispielsweise zur Behandlung von Schlaganfallpatienten, ohne Eingriff in den Kopfbereich des Patienten.

[0007] Sakanaka M. et al. offenbaren in PNAS 1998, Band 95, nr. 8, S. 4635 - 4640, daß die zentrale Gabe von Erythropoietin im Tierversuch eine protektive Wirkung auf cerebrale Neuronen ausübt. Aufgrund der Kenntnis, daß die Blut-Hirn-Schranke durch größere Proteine nicht überwunden werden kann, erfolgt in sämtlichen Versuchen die Gabe des Erythropoietin direkt zentral in den lateralen Ventrikel. Eine derartige unmittelbar intraventrikuläre Gabe des Erythropoietin, d.h. unmittelbare Infusion des Erythropoietin in das Hirngewebe scheidet jedoch beim Menschen aufgrund der hohen Risiken, die mit der Anlage und dem Unterhalt einer temporären Ventrikeldrainage verbunden sind, beispielsweise Infektionen oder Blutungen, aus.

[0008] DelMastro L. et al. offenbaren in Oncologist 1998, 3/5, S. 314-318, daß die präventive Gabe von Erythropoietin eine Anämie in chemotherapeutisch behandelten Krebspatienten verhindern und damit präventiv das Risiko derartiger Patienten bzgl. einer cerebralen Ischämie in Folge einer chemotherapeutisch verursachten Anämie reduzieren kann. Eine Therapie für eine bereits vorliegende cerebrale Ischämie, insbesondere bei nicht chemotherapeutisch behandelten Patienten, ist darin nicht offenbart.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verwendung zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung cerebraler Ischämien zur Verfügung zu stellen, die einfach und möglichst nebenwirkungsfrei sowie risikenfrei angewandt werden können.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die Verwendung zur Herstellung eine Arzneimittels nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verwendungen werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.

[0011] Ansatzpunkt für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Verwendungen von Erythropoietin ist es, daß nach stattgefundener Ischämie, beispielsweise nach einem Schlaganfall, möglichst früh so viel wie möglich des geschädigten Hirngewebes, insbesondere der Penumbra, gerettet werden sollte. Es wurde gefunden, daß eine periphere Gabe von Erythropoietin einen ausgeprägt protektiven Effekt auf das von der Ischämie betroffene cerebrale Gewebe aufweist. Erythropoietin bewirkt dabei, daß der Bereich des geschädigten cerebralen Gewebes, insbesondere in der Penumbra, dramatisch verkleinert wird gegenüber herkömmlichen Maßnahmen bei cerebraler Ischämie ohne Erythropoietingabe.

[0012] Diese unerwartete gewebsrettende Wirkung des peripher gegebenen Erythropoietins bei cerebraler Ischämie des Menschen ist schon deshalb nicht selbstverständlich, da Erythropoietin bekanntermaßen als größeres Protein mit einem Molekulargewicht von ca. 30000 Dalton die Blut-Hirn-Schranke gewöhnlich nicht zu überwinden vermag. Eine unmittelbar intraventrikuläre Gabe des Erythropoietin, d.h. unmittelbare Infusion des Erythropoietin in das Hirngewebe scheidet jedoch beim Menschen gewöhnlich aus wegen Risiken, die mit der Anlage und dem Unterhalt einer temporären Ventrikeldrainage verbunden sind, wie Infektionen oder Blutungen.

[0013] Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, zu erkennen und umzusetzen, daß überraschenderweise zur Behandlung einer stattgehabten cerebralen Ischämie unmittelbar nach dem schädigenden Ereignis Erythropoietin peripher als Arzneimittel gegeben werden kann und dann in das geschädigte Hirnareal übergeht und wirksam wird.

[0014] Die periphere Gabe von Erythropoietin, d.h. diesseits der Blut-Hirn-Schranke, erfolgt vorteilhafterweise intramuskulär oder vaskulär. Eine unmittelbar vaskuläre Gabe, die bekanntermaßen vorteilhafterweise bei Arzneimitteln meist intravenös erfolgen sollte, bietet sich hier geradezu an, um das Erythropoietin innerhalb eines kurzen Zeitraums, d.h. so rasch wie möglich nach dem schädigenden Ereignis, in einer hohen Dosis zu dem geschädigten cerebralen Gewebe zu bringen.

[0015] Es ist daher davon auszugehen, daß Erythropoietin unmittelbar nach der Schädigung des Hirngewebes durch die Ischämie in den geschädigten Bereichen die Blut-Hirn-Schranke überwinden kann. Daher ist es möglich, dem beispielsweise durch einen Schlaganfall geschädigten Patienten ein Arzneimittel, das Erythropoietin enthält, zu verabreichen, wobei das Erythropoietin tatsächlich das geschädigte Hirngewebe erreicht.

[0016] Damit steht erstmals ein wirksames Therapeutikum für die cerebrale Ischämie bei Säugetieren, insbesondere beim Menschen, wie beispielsweise bei einem Schlaganfall, zur Verfügung.

[0017] Vorteilhaft ist dabei weiterhin, daß die intakte Blut-Hirn-Schranke in den nicht-geschädigten cerebralen Gewebebereichen ein Eindringen des dort nicht benötigten Erythropoietin weiterhin wirksam verhindert und so die nicht von dem ischämischen Infarkt betroffenen Gewebebereiche von der Therapie nicht beeinflußt werden, also auch keine oder nur stark verringerte Nebenwirkungen auftreten können.

[0018] Vorteilhafterweise wird Erythropoietin als Arzneimittel mit einer Dosierung in Höhe von 5000 bis 100000 Einheiten, idealerweise von 35000 Einheiten, pro Gabe, möglichst mit einer Gabe pro Tag in den ersten Tagen, erstmals möglichst innerhalb von 8 Stunden nach dem Schlaganfall, angewandt. Es genügen dabei einige wenige Gaben von Erythropoietin, um den therapeutischen Effekt herbeizuführen. Dies hat weiterhin den Vorteil, daß die hauptsächlich bei langdauernden, kontinuierlichen Behandlungen anderer Krankheitsbilder nach dem oben beschriebenen Stand der Technik beobachteten Nebenwirkungen und Risiken bei der Verwendung von Erythropoietin zur Behandlung cerebraler Ischämie nicht oder nur geringfügig auftreten werden.

[0019] Erythropoietin ist aus dem Stand der Technik bekannt. Humanes Erythropoietin wurde erstmals aus Urin isoliert (T. Miyake et al. 1977, J. Biol. Chem., Bd. 252, S. 5558 - 5564). Heute erfolgt die Herstellung durch DNA-Rekombination. Durch diese Methode kann es in ausreichenden Mengen hergestellt und erfindungsgemäß verwendet werden. Auch weitere Varianten des Erythropoietins mit veränderter Aminosäuresequenz oder -struktur oder auch Bruchstücke mit den für die biologische Funktion des Erythropoietin relevanten funktionellen Sequenzabschnitten können für die erfindungsgemäße Verwendung eingesetzt werden und sollen unter den Begriff "Erythropoietin", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, fallen. Variabilität der erfindungsgemäß einsetzbaren Erythropoietin-Varianten ergibt sich weiterhin aus Abwandlungen in der Glycosilierung des Erythropoietins.

[0020] Bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden Erythropoietin kann es sich folglich unter anderem um das humane Erythropoietin handeln, wie es natürlicherweise vorkommt, oder auch um Erythropoietin-Produkte bzw. Erythropoietin-Analoga (allgemein: Erythropoietin-Varianten bzw. -Derivate), die Abwandlungen von dem natürlichen humanen Erythropoietin aufweisen, wie zum Beispiel Modifikationen der Sequenz wie Deletionen und Substitutionen, oder auch Abwandlungen der Kohlenhydratzusammensetzungen. Derartige Erythropoietin-Produkte können durch verschiedene Herstellungsverfahren erzeugt werden. Derartige Herstellungsverfahren für erfindungsgemäß einsetzbare Erythropoietin-Varianten, -Derivate bzw. -Analoga sind beispielsweise in den Patentanmeldungen WO 86/03520, WO 85/02610, WO 90/11354, WO 91/06667, WO 91/09955, WO 93/09222, WO 94/12650, WO 95/31560 und WO 95/05465 beschrieben, deren Offenbarungen sämtlich vollständig hiermit in den Offenbarungsgehalt in die vorliegende Patentanmeldung per Referenz hierauf aufgenommen und in die vorliegende Patentanmeldung eingeschlossen sein sollen.

[0021] Im folgenden werden Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Verwendungen gegeben.

[0022] Es zeigen: Fig 1 das Auftreten von Erythropoietin im Serum und in der Cerebrospinalflüssigkeit nach einem Schlaganfall, sowie

[0023] Fig. 2 das Läsionsausmaß nach cerebraler Ischämie.

[0024] In Fig. 1A ist der Mittelwert der Serumkonzentration von 4 Patienten mit Schlaganfall, d.h. deren periphere Konzentration von Erythropoietin über mehrere Tage aufgetragen, denen ca. 8 Stunden, ca. 24 Stunden und nochmals ca. 48 Stunden nach dem Schlaganfall jeweils eine Dosis von 35000 IE humanes rekombinantes Erythropoietin (Präparat "Neorecormon" der Fa. Hoffmann-LaRoche AG) intravenös gegeben wurde. Es ist zu erkennen, daß die Serumkonzentration innerhalb der ersten Tage ihr Maximum erreicht und anschließend wieder stark abfällt.

[0025] In Fig. 1B sind die Konzentrationen von EPO in sechs Kontrollpatienten mit nichtischämischen neurologischen Erkrankungen ("Neurological Desease Controls") nach Infusion von Erythropoietin, in zwei unbehandelten Schlaganfallspatienten ("Stroke Controls") ohne Infusion von Erythropoietin sowie in vier Schlaganfallspatienten ("EPO-Patients") nach Infusion von Erythropoietin wie bei den Kontrollpatienten dargestellt. Dargestellt ist dabei der Mittelwert der EPO-Konzentration in der Cerebrospinalflüssigkeit, wie er im Mittel 6,4 Stunden nach einer ersten Infusion von 35000 IE humanen rekombinanten Erythropoietins (Präparat "Neorecormon" der Fa. Hoffmann-LaRoche AG) bestimmt wurde. Bei den vier Schlaganfallpatienten ("EPO-Patients") handelt es sich um dieselben Patienten wie in Fig. 1A.

[0026] Es ist, unter Berücksichtigung der verwendeten logarithmischen Skala der Darstellung in Fig. 1B, unmittelbar zu erkennen, daß die Konzentration des Erythropoietin in der Cerebrospinalflüssigkeit in Schlaganfallspatienten ("EPO-Patients") um das ca. 100-fache über der der gleich behandelten Kontrollpatienten ("Neurological Disease Controls") oder auch der unbehandelten Schlaganfallspatienten ("Stroke-Controls") liegt.

[0027] Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, zu erkennen, daß im Falle einer cerebralen Ischämie die Blut-Hirn-Schranke für Erythropoietin durchlässig wird, so daß zur Behandlung einer cerebralen Ischämie unmittelbar nach dem schädigenden Ereignis Erythropoietin peripher als Arzneimittel in das geschädigte Hirnareal übergehen und wirksam werden kann.

[0028] Fig. 2 zeigt das Läsionsausmaß nach einem Schlaganfall bei einem 73 Jahre alten Patienten. Die gezeigten Aufnahmen wurden mittels magnetischer Kernresonanzspektroskopie ("diffusion-weighted MRI") erzeugt.

[0029] Der Patient wurde ca. 8 Stunden nach einem Schlaganfall mit 35000 IE humanem rekombinantem Erythropoietin (Präparat "Neorecormon" der Fa. Hoffmann-LaRoche AG) intravenös infundiert. Ca. 24 Stunden und 48 Stunden nach dem Schlaganfall wurde jeweils eine weitere gleich hohe Dosis Erythropoietin gegeben.

[0030] Fig 2A zeigt dabei drei Schnittansichten von unten während des Therapieverlaufs durch das Gehirn des Patienten ca. 7 Stunden nach dem Schlaganfall. Deutlich durch ihre weiße Färbung abgesetzt sind die durch den Schlaganfall geschädigten Bereiche zu erkennen.

[0031] In Fig. 2B sind die geschädigten Bereiche ca. 3 Tage nach dem Schlaganfall ebenfalls durch ihre weißliche Färbung (mit dunklem Kern) zu erkennen..

[0032] Fig. 2C zeigt dieselben Schnittansichten nach 18 Tagen. Deutlich zu erkennen ist, daß es zu einer markanten Reduktion der Primärläsion kam. Diese Reduktion des ischämischen Infarktareals ist u.a. der Behandlung mit Erythropoietin zuzuschreiben.

Ansprüche

1. Verwendung von Erythropoietin zur Herstellung eines peripher zu applizierenden Arzneimittels zur Behandlung von cerebralen Ischämien von Säugetieren.

2. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch zur Herstellung eines vaskulär zu applizierenden Arzneimittels.

3. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch zur Herstellung eines intravenös zu applizierenden Arzneimittels.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung eines peripher zu applizierenden Arzneimittels zur Behandlung des Schlaganfalls.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Dosis von 5000 IE bis 100000 IE pro Gabe und/oder pro Tag.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Dosis von 35000 IE pro Gabe und/oder pro Tag.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Erythropoietin ein natives oder rekombinantes menschliches oder tierisches Erythropoietin oder ein Derivat hiervon verwendet wird.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Säugetier ein Mensch ist.

Claims

1. Use of erythropoietin for producing a peripherally applied pharmaceutical for treatment of cerebral ischaemiae of mammals.

2. Use according to the above claim for producing a vascularly applied pharmaceutical.

3. Use according to the above claim for producing an intravenously applied pharmaceutical.

4. Use according to one of Claims 1 to 3 for producing a peripherally applied pharmaceutical for treatment of a stroke.

5. Use according to one of Claims 1 to 4 at a dose of between 5,000 IE and 100,000 IE per application and/or per day.

6. Use according to one of Claims 1 to 5 at a dose of 35,000 IE per application and/or per day.

7. Use according to one of Claims 1 to 6, characterised in that a native or recombinant human or animal erythropoietin or a derivative thereof is used.

8. Use according to one of Claims 1 to 7, characterised in that the mammal is a human being.

Revendications

1. Utilisation d'érythropoïétine pour la fabrication d'un médicament à administrer par voie périphérique pour le traitement des ischémies cérébrales des mammifères.

2. Utilisation selon la revendication précédente pour la fabrication d'un médicament à administrer par voie vasculaire.

3. Utilisation selon l'une des revendications précédentes pour la fabrication d'un médicament à administrer par voie intraveineuse.

4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3 pour la fabrication d'un médicament à administrer par voie périphérique pour le traitement des attaques cérébrales.

5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4 à une dose de 5 000 unités antitoxiques (IE) à 100 000 unités antitoxiques (IE) par prise et/ou par jour.

6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5 à une dose de 35 000 unités antitoxiques (IE) par prise et/ou par jour.

7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'érythropoïétine utilisée est une érythropoïétine naturelle ou une érythropoïétine recombinante humaine ou animale, ou un dérivé de ces dernières.

8. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le mammifère est un homme.

Zeichnung