(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 12/37 EP B1 (13) (1) T3 Int.Cl. A61K 31/442 (06.01) A61K 3/00 (06.01) A61P 39/06 (06.01) (4) Tytuł wynalazku: Zastosowanie czwartorzędowych soli pirydyniowych do radioprotekcji () Pierwszeństwo: EP US P EP US 487 P (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /31 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 12/11 (73) Uprawniony z patentu: Politechnika Łódzka, Łódź, PL Uniwersytet Jagielloński, Kraków, PL (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 JERZY GĘBICKI, Łódź, PL ANDRZEJ MARCINEK, Łódź, PL STEFAN CHŁOPICKI, Kraków, PL MAREK JANIAK, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Jadwiga Sitkowska KANCELARIA PATENTOWA Al. Komisji Edukacji Narodowej 83 m Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 EP B1 Dziedzina wynalazku [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy generalnie dziedziny radioprotekcji, w tym radioprotekcji w radioterapii (terapii radiacyjnej). W szczególności, dotyczy on leczenia lub zapobiegania uszkodzeń komórek, tkanek lub organów u żyjącego podmiotu, spowodowanych ekspozycją na promieniowanie jonizujące dowolnego typu. Wynalazek obejmuje podawanie skutecznych ilości pewnych czwartorzędowych soli pirydyniowych podmiotowi, w tym człowieka. Stan techniki 1 2 [0002] Promieniowanie jonizujące, to jest promieniowanie o energii dostatecznej wysokiej do powodowania jonizacji cząsteczek w żyjącym organizmie, może powodować poważne uszkodzenia i zniszczenia komórek i tkanek istot żywych. Promieniowanie jonizujące uszkadza tkanki przez bezpośrednią jonizację, która niszczy cząsteczki bezpośrednio, oraz przez wytwarzanie silnie reaktywnych wolnych rodników, które atakują pobliskie komórki. Skutkiem tego są miejscowe zniszczenia cząsteczek biologicznych; może to przekraczać możliwości naprawcze organizmu oraz powodować mutacje w komórkach podlegających w tym czasie replikacji. W konsekwencji, obserwuje się dysfunkcje wielu ważnych organów a nawet niewydolność wielonarządową, mogące ostatecznie prowadzić do śmierci (śmierć popromienna). Niszczące i szkodliwe skutki promieniowania można obserwować zarówno w przypadku ostrej ekspozycji na wysokie dawki promieniowania jak i w przypadku przewlekłej ekspozycji na dawki niskie. Obejmuje to tak zwaną chorobę popromienną spowodowaną przez przewlekłą ekspozycję na otoczenie emitujące promieniowanie jonizujące oraz ostrą postać choroby popromiennej (zatrucie), spowodowaną przez ostrą ekspozycję na wewnętrzne lub zewnętrzne działanie materiału radioaktywnego lub źródła promieniowania. Przewlekła ekspozycja na niskie dawki ma działanie mutagenne i stwarza ryzyko zachorowania na raka. Szkodliwe skutki promieniowania mogą być także spowodowane ekspozycją pacjenta lub personelu medycznego na promieniowanie podczas rutynowych procedur radiodiagnostyki lub radioterapii, jak radioterapia nowotworów, w której promieniowanie niszczące komórki nowotworowe uszkadza jednocześnie normalne zdrowe komórki. [0003] Wprowadzone są do stosowania środki eliminujące substancje radioaktywne z organizmu, między innymi radiogardase (błękit pruski), pentetate calcium trisodium (Ca-DTPA) i pentetate zinc trisodium (Zn-DTPA). [0004] Stosowane i testowane w badaniach klinicznych są środki chemiczne, zdolne do zabezpieczania komórek i tkanek przed szkodliwymi skutkami napromieniowania, zwane radioprotektantami. Wśród nich są związki aminotiolowe, jak merkaptoamina, glutation, amifostyna i ich fosforylowane proleki. Radioprotektanty aminotiolowe wywierają działanie 1

3 EP B1 dzięki zdolności wychwytywania wolnych rodników i właściwościom antyutleniającym, i zapewniają skuteczną ochronę jedynie jeśli są podane przed napromieniowaniem. 1 2 [000] Wadą i głównym ograniczeniem klasycznych radioprotektantów tiolowych jest ich wysoka toksyczność, zwłaszcza w stężeniach wymaganych dla radioprotekcji, niska skuteczność przy stosowaniu po napromieniowaniu, brak ochrony przed zachorowalnością/umieralnością popromienną, oraz generalnie niski poziom ochrony. W przypadku radioterapii nowotworów, potencjalną wadą jest ryzyko zmniejszenia czynności zabijania komórek nowotworowych jeśli radioprotektant dotrze do komórki nowotworowej. [0006] W ostatnich latach obserwuje się zainteresowanie metodami biologicznymi, które mogą być stosowane po napromieniowaniu. Należą do nich środki, których stosowanie może zwiększać przeżywalność po przypadkowym uszkodzeniu popromiennym: białka antyapoptotyczne, czynniki wzrostu komórek G-CSF i GM-CSF (filgrastim). Leki te stymulują wzrost białych ciałek krwi i mogą wspomagać naprawę uszkodzeń szpiku kostnego. Mogą być one stosowane także u pacjentów poddawanych radioterapii. [0007] Ze względu na rozległe zastosowania i obecność promieniowania jonizującego i/lub źródeł promieniowania jonizującego w wielu dziedzinach aktywności ludzkiej, takich jak medycyna, elektrownie jądrowe, przemysł, oraz ze względu na zagrożenia skażeniami spowodowanymi przez ataki jądrowe/terrorystyczne, ciągle istnieje zapotrzebowanie na środki radioochronne na bazie prostych cząsteczek chemicznych, które byłyby skuteczne w szczególności w zapobieganiu śmiertelności popromiennej, będąc przy tym nietoksycznymi i bezpiecznymi w stężeniach koniecznych dla skutecznej ochrony. Ważne jest także, aby potencjalny kandydat na środek promienioochronny był relatywnie tani i łatwy do wytwarzania. [0008] Środek do ochrony przed uszkodzeniami popromiennymi odkryty przez twórców niniejszego wynalazku zawiera proste i tanie cząsteczki określone czwartorzędowe sole pirydyniowe. [0009] Znane są pewne zastosowania terapeutyczne czwartorzędowych soli pirydyniowych. [00] W WO00/409 ujawniono zastosowania terapeutyczne i kosmetyczne 1,3-dipodstawionych soli pirydyniowych, w tym soli 1-metylonikotynamidu (MNA + ) i 1-metylo-N'-(hydroksymetylo)nikotynamidu (MNAF + ). Opisano, że pochodne te mają użyteczność w miejscowym leczeniu chorób skórnych, w szczególności owrzodzenia podudzi, trądziku, łuszczycy, atopowego zapalenia skóry, bielactwa, oraz w poparzeniach i w gojeniu ran. Pochodne te mają także czynność promowania wzrostu włosów, są zatem użyteczne w leczeniu łysienia różnego pochodzenia. [0011] Działanie chlorku 1-metylonikotynamidu (MNA) w niektórych chorobach skóry opisali 2

4 EP B1 1 2 Gębicki J, Sysa-Jędrzejowska A, Adamus J, Woźniacka A, Rybak M, Zielonka J. 1-Methylnicotinamide: a potent anti-inflammatory agent of vitamin origin. Pol. J. Pharmacol. 03;: Zaproponowano, że MNA wykazuje działanie przeciwzapalne. [0012] W WO0/ ujawniono zastosowanie soli 1-metylonikotynamidu i 1-metylo-3- acetylopirydyniowej jako czynników naczynioochronnych w leczeniu stanów i chorób związanych z dysfunkcją śródbłonka. [0013] W Pharmacological Reports, 07, 9, , twórcy niniejszego wynalazku opisali badania czynności cytotoksycznej wybranych soli pirydyniowych: chlorku 1-metylonikotynamidu, chlorku 1-metylo-3-acetylopirydyniowego i chlorku 1-metylo-3-nitropirydyniowego przeciwko mysiej białaczce L12. Stwierdzono, że cytotoksyczność w stosunku do komórek białaczki w hodowli zależała silnie od zastosowanego związku i że najwyższą cytotoksyczność wykazywał chlorek 1-metylo-3-nitropirydyniowy, natomiast cytotoksyczności chlorku 1-metylonikotynamidu i chlorku 1-metylo-3-acetylopirydyniowego były kilka tysięcy razy niższe, i zatem faktycznie zaniedbywalne. Ponadto, aktywność chlorku 1-metylonikotynamidu obserwowano tylko przy bardzo wysokim stężeniu. [0014] Sól 1-metylo-3-acetylopirydynium (MAP + ) jest opisana w publikacji Takashi Sakurai, Haruo Hosoya. Charge transfer complexes of nicotinamide-adenine dinucleotide analogs and flavine mononucleotide. Biochim. Biophys. Acta 1966;112(3): [001] W US06/16080 opisano związki tetratiowolframiany bis(czwartorzędowo amoniowe) jako chelatory miedzi, które mogą być stosowane jako inhibitory angiogenezy, między innymi do leczenia raka. Sugeruje się także, że związki te mogą być stosowane w połączeniu z innymi aktywnymi środkami terapeutycznymi, takimi jak na przykład terapia radiacyjna. Jednym z wymienionych przykładów związków jest tetratiowolframian bis(1,4- dimetylopirydynium); leczenie raka przy użyciu łącznie tego związku i radioterapii nie jest ujawnione explicite. KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW [0016] Poniższe rysunki tworzą część niniejszego opisu i są włączone dla dalszego zilustrowania i pokazania pewnych aspektów wynalazku. [0017] Fig. 1 przedstawia wpływ podawania chlorku 1-metylonikotynamidu (MNA) przed i po napromieniowaniu na wskaźnik przeżywalności myszy w czasie po napromieniowaniu całego ciała dawką 7,Gy, w porównaniu z grupą myszy kontrolnych którym nie podawano związku. Podsumowanie wynalazku [0018] Dostarczono czwartorzędową sól pirydyniową o wzorze (I) 3

5 EP B1 R" R' R''' + N CH 3 X - (I) w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenia lub zapobiegania uszkodzeniom komórek, tkanek lub organów u żywego podmiotu, spowodowanego ekspozycją na promieniowanie jonizujące. [0019] Wspomniane leczenie lub profilaktyka obejmuje podawanie wspomnianemu podmiotowi czwartorzędowej soli pirydyniowej o wzorze (I), w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, w ilości skutecznej do hamowania uszkodzenia wywołanego promieniowaniem. 1 [00] Nieoczekiwanie okazało się, że związki o powyższym wzorze I, będąc pozbawione jakiejkolwiek aktywności wychwytywaczy wolnych rodników i przeciwutleniaczy, posiadają wysoki potencjał ochrony żywych organizmów przed szkodliwymi skutkami promieniowania jonizującego, w tym przed chorobą popromienną, śmiertelnością popromienną, jak również przed szkodliwymi skutkami radioterapii dla normalnych/zdrowych komórek. Ich bardzo dobre działanie można zaobserwować po podaniu doustnym, jakkolwiek jest ono znacznie szybsze po podaniu drogą pozajelitową. Bardzo ważne, zwłaszcza w przypadku sytuacji nagłych, jest ich szybkie rozpoczęcie działania. Wykazują one wysoką skuteczność po podaniu po napromieniowaniu promieniowaniem jonizującym. Związki o wzorze (I) ulegają szybkiej redystrybucji w organizmie, nie akumulują się przy przewlekłym/długotrwałym podawaniu i są wolne od działań ubocznych. Ponadto, wykazują skuteczność po ekspozycji na dowolny rodzaj promieniowania jonizującego, oraz zarówno w przypadku napromieniowania całego ciała organizmu żywego, jak i napromieniowania poszczególnych narządów ciała. Szczegółowe ujawnienie wynalazku [0021] Dostarczono czwartorzędową sól pirydyniową o wzorze (I) R" R' R''' + N X - 2 CH 3 4

6 EP B1 (I) 1 w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenia lub zapobiegania uszkodzeniom komórek, tkanek lub organów u żywego podmiotu, spowodowanego ekspozycją na promieniowanie jonizujące. [0022] Jak wskazano powyżej, w związkach o wzorze (I) X - może być dowolnym dopuszczalnym farmaceutycznie i odpowiednim fizjologicznie przeciwjonem. Wspomniany przeciwjon jest typu nie-kompleksowego, to jest nie zawiera skompleksowanych kationów metali. Czwartorzędowe sole pirydyniowe stosowane zgodnie z wynalazkiem mogą zatem pochodzić od dowolnego dopuszczalnego fizjologicznie kwasu organicznego lub nieorganicznego. Odpowiednimi solami kwasów nieorganicznych są na przykład chlorek, bromek, jodek i węglan. Odpowiednimi solami kwasów organicznych są na przykład sole kwasów mono-, di- i tri-karboksylowych, takie jak na przykład octan, benzoesan, salicylan, glikolan, mleczan, maleinian i cytrynian. [0023] Związki według wynalazku są użyteczne w przypadku wszelkich rodzajów ekspozycji, zarówno przewlekłej jak i ostrej, oraz ekspozycji na wszelkie rodzaje promieniowania jonizującego, zarówno naturalne jak i sztuczne. [0024] Związki według wynalazku mogą być także stosowane profilaktycznie w sytuacjach ryzyka ekspozycji na promieniowanie jonizujące. [002] Taka ekspozycja na promieniowanie jonizujące obejmuje zarówno rutynową (zamierzoną)/oczekiwaną ekspozycję na napromieniowanie jak i niezamierzoną/nieoczekiwaną ekspozycję na promieniowanie. [0026] W jednym z wykonań wynalazek jest stosowany w przypadku ostrej wewnętrznej lub zewnętrznej ekspozycji na wysokie dawki promieniowania jonizującego. 2 [0027] Ostra ekspozycja na wysokie dawki promieniowania może być skutkiem wypadku, takiego jak na przykład wypadek przemysłowy, lub celowego działania, takiego jak użycie broni jądrowej, eksplozja brudnej bomby, atak terrorystyczny oraz każdy inny czyn kryminalny z użyciem źródeł promieniowania lub materiału radioaktywnego. Ekspozycja jest zewnętrzna kiedy źródło promieniowania działa spoza organizmu, jak na przykład w przypadku radioterapii zewnętrznej (teleterapii). Ekspozycja jest wewnętrzna kiedy materiał radioaktywny zostanie spożyty lub wziewany przez podmiot, jak na przykład w przypadku radioterapii wewnętrznej (brachyterapii) lub zatrucia materiałem promieniotwórczym. [0028] W innym z wykonań wynalazku taka ekspozycja jest przewlekłą ekspozycją wewnętrzną lub zewnętrzną na niską dawkę promieniowania jonizującego.

7 EP B1 [0029] W innym z wykonań wynalazku taka ekspozycja jest ekspozycją mającą miejsce podczas radioterapii, na przykład radioterapii raka lub guza. [00] Jeden szczególny wariant tego wykonania wynalazku dotyczy przypadku ekspozycji podczas radioterapii, takiej jak radioterapia raka lub guza, kiedy wspomnianym podmiotem jest pacjent poddawany radioterapii. [0031] W tym wariancie wynalazku obserwuje się dodatkowy korzystny skutek. Poza efektem ochronnym na normalne zdrowe komórki wspomnianego pacjenta, związki o wzorze (I) wywierają także efekt na komórki nieprawidłowe poddawane radioterapii, takie jak komórki raka lub guza, uwrażliwiający je na promieniowanie. Zatem w tym wariancie wynalazku związki o wzorze (I) wywierają zarówno działanie radioochronne jak i uwrażliwiające na promieniowanie. Dzięki temu połączonemu działaniu związków o wzorze (I) można uzyskać zwiększenie skuteczności radioterapii lub ten sam efekt radioterapii przy niższych dawkach promieniowania, a przez to zmniejszenie działań szkodliwych na zdrowe tkanki. [0032] Zgodnie z powyższym, dostarczono także czwartorzędową sól pirydyniową o wzorze (I) R" R' R''' + N X - 1 CH 3 (I) w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenie raka lub nowotworu, które to leczenie obejmuje podawanie pacjentowi wymagającemu takiej terapii wspomnianej czwartorzędowej soli pirydyniowej w ilości dostatecznej do hamowania uszkodzenia popromiennego i poddawanie wspomnianego pacjenta radioterapii. [0033] Dostarczono także czwartorzędową sól pirydyniową o wzorze (I) R" R' R''' + N CH 3 X - (I) 6

8 EP B1 1 2 w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania w leczeniu przez radioterapię żywego podmiotu wymagającego takiej terapii, które to leczenie obejmuje podawanie wspomnianemu podmiotowi przed, podczas lub po zakończeniu radioterapii wspomnianej czwartorzędowej soli pirydyniowej w ilości dostatecznej do hamowania uszkodzenia popromiennego. [0034] Ujawniono także, że związki o wzorze (I) będą posiadać zdolność do zmniejszania hipoksji w komórkach guza. Hipoksja w komórkach guza sprawia, że są one bardziej odporne na radioterapię, a w konsekwencji do ich zabicia wymagana jest znacznie wyższa dawka promieniowania. Jednym z proponowanych rozwiązań tego problemu w stanie techniki było stosowanie oddychania tlenem/ditlenkiem węgla w połączeniu z nikotynoamidem. Jednakże, wymagane są bardzo wysokie dawki nikotynoamidu (do 6 g) oraz zaobserwowano hepato- i gastrotoksyczność, jak również toksyczność ostrą, to jest reakcje skórne i śluzówki. [003] W przeciwieństwie do innych związków stosowanych jako radiouczulacze, związki o wzorze (I) są aktywne jako radioprotektanty w relatywnie niskich dawkach, są łatwe do podawania pacjentom, zapewniają wysoki wzrost radiouwrażliwienia tkanek, wykazując niską toksyczność układową i mając niski potencjał powodowania reakcji skórnych/śluzówkowych. Są one także łatwo dostępne dla wszystkich komórek hipoksyjnych w tkance poddawanej radioterapii, takiej jak komórki guza. [0036] Termin uszkodzenie komórek, tkanek lub organów odnosi się w niniejszym opisie do wszelkich szkodliwych skutków, jakie promieniowanie jonizujące może wywierać na żywy organizm. Do efektów takich należą wszelkie ostre i długoterminowe efekty zatrucia popromiennego, w szczególności dysfunkcja lub niewydolność narządów, niewydolność wielonarządowa i śmierć. Termin uszkodzenie popromienne, kiedy tylko jest tu stosowany, będzie miał takie samo znaczenie jak uszkodzenia komórek lub tkanek. [0037] Termin zapobieganie oznacza ochronę żywego podmiotu przed wszelkimi szkodliwymi skutkami promieniowania jonizującego, w tym zapobieganie śmiertelności popromiennej. Termin obejmuje również ochronę przed uszkodzeniem normalnych komórek oraz przed długotrwałymi konsekwencjami takiego uszkodzenia w przypadku pacjenta poddawanego dowolnego typu radioterapii, jak również personelu medycznego przeprowadzającego taką radioterapię. [0038] Termin leczenie w niniejszym opisie obejmuje uśmierzanie i/lub usuwanie lub zwalczanie objawów, zmniejszanie ciężkości objawów oraz przywracanie zdrowia u podmiotu. 7

9 EP B1 [0039] Szczególnie korzystnie wynalazek może być stosowany w leczeniu z zamiarem zapobiegania śmiertelności popromiennej jako ostrego lub długoterminowego skutku uszkodzenia popromiennego. 1 2 [0040] Termin "żywy podmiot", który jest chroniony lub leczony z uszkodzenia promieniowaniem jonizującym zgodnie z wynalazkiem obejmuje żywe organizmy, które zostały w przeszłości napromieniowane, są poddawane promieniowaniu lub oczekuje się, że będą poddane ekspozycji na działanie promieniowania jonizującego w przyszłości. Termin "podmiot" obejmuje ludzi i zwierzęta, takie jak zwierzęta udomowione lub dzikie, zwłaszcza zwierzęta o znaczeniu gospodarczym, takie jak inwentarz żywy lub zwierzęta w gospodarstwach rolniczych. W korzystnym wykonaniu termin "żywy podmiot" oznacza ludzi. [0041] Termin żywy podmiot obejmuje między innymi i bez ograniczania do nich, pracowników przemysłu wykorzystującego promieniowanie jonizujące i/lub źródła promieniowania, ludzi podróżujących i/lub pracujących w przestrzeni kosmicznej, personel medyczny pracujący w dziedzinie radiodiagnostyki i/lub radioterapii, pacjentów poddawanych radioterapii, takiej jak radioterapia nowotworów, mieszkańców obszarów skażonych radioaktywnie z powodu ataku terrorystycznego, personelu ratowniczy i obronny, personel wojskowy, itp. [0042] Termin "promieniowanie jonizujące" w niniejszym opisie odnosi się do cząstek lub fal elektromagnetycznych o energii dostatecznie wysokiej, typowo rzędu kilku ev, do spowodowania jonizacji atomu lub cząsteczki w żywym organizmie. Promieniowanie falowe obejmuje promieniowanie fotonowe, takie jak promienie γ. Promieniowanie cząstek obejmuje promieniowanie energii emitowanej w postaci elektrycznie naładowanych cząstek, takich jak cząstki i β oraz protony. Promieniowanie cząstek obejmuje też promieniowanie energii emitowanej w postaci neutronów i neutrin. Takie promieniowanie cząstek może być emitowane przez materiał radioaktywny, to jest materiał zdolny do emitowania cząstek radioaktywnych na skutek rozpadu radioaktywnego. [0043] Uszkodzenie popromienne spowodowane przez promieniowanie jonizujące może być skutkiem ekspozycji na źródło promieniowania, takiej jak ekspozycja zewnętrzna lub ekspozycja wewnętrzna. [0044] Ekspozycja wewnętrzna może być skutkiem spożycia lub wziewania materiału emitującego promieniowanie jonizujące (źródło promieniowania), takiego jak materiał radioaktywny. Takie spożycie lub wziewanie może być skutkiem wypadku lub zamierzone. Spożycie lub wziewanie na skutek wypadku zwane jest także zatruciem promieniotwórczym. Ekspozycja wewnętrzna może być również spowodowana przez insercję lub implantowanie 8

10 EP B1 materiału radioaktywnego do ciała, jak na przykład w przypadku terapii leczniczej. Taka ekspozycja wewnętrzna może być przewlekła (długotrwała) lub ostra. 1 [004] Termin ekspozycja zewnętrzna na promieniowanie jonizujące obejmuje promieniowanie, które może być spowodowane przez źródła promieniowania naturalne lub sztuczne (będące skutkiem działalności człowieka). Do naturalnego promieniowania jonizującego należą naturalne promieniowanie tła, takie jak promieniowanie kosmiczne, słoneczne lub zewnętrzne promieniowanie pochodzenia ziemskiego. Zewnętrzne promieniowanie pochodzenia ziemskiego obejmuje promieniowanie emitowane przez obecne w naturze pierwiastki promieniotwórcze, oraz promieniowanie wytwarzane w wyniku działalności człowieka. Zewnętrzne promieniowanie pochodzenia ziemskiego obejmuje promieniowanie gazowego radonu, emitowane w wyniku rozpadu promieniotwórczego uranu i akumulujące się w otoczeniu. [0046] Promieniowanie wytwarzane w wyniku działalności człowieka obejmuje promieniowanie emitowane przez przemysłowe odpady radioaktywne, skażone radioaktywnie środowisko pracy lub mieszkania, źródła promieniowania i materiały radioaktywne stosowane w medycynie i przemyśle do celów diagnostycznych i pomiarowych, i źródła promieniowania stosowane w medycynie do celów terapeutycznych. [0047] W dziedzinie medycyny, szczególnie chodzi o źródła promieniowania stosowane do niszczenia raków lub guzów oraz źródła promieniowania stosowane w medycynie nuklearnej do celów diagnostycznych lub terapeutycznych. W przypadku zastosowań medycznych i terapeutycznych, termin żywy organizm obejmuje pacjentów oraz personel medyczny. [0048] Ekspozycja na zewnętrzne promieniowanie jonizujące obejmuje także wszelkie rutynowe ekspozycje na promieniowanie w zakładach przemysłowych, takich jak na przykład elektronie jądrowe lub kopalnie materiałów radioaktywnych. 2 [0049] Ekspozycja na zewnętrzne promieniowanie jonizujące obejmuje także wszelkie ekspozycje podczas podróży i wypraw w przestrzeni pozaziemskiej (kosmicznych). [000] Ekspozycja na zewnętrzne promieniowanie jonizujące obejmuje także wszelkie ekspozycje na promieniowanie będące skutkiem generalnie wszelkich wrogich ataków lub zagrożenia nimi, z użyciem eksplozji broni jądrowej i/lub zatrucia materiałami radioaktywnymi w szczególności jądrowego ataku terrorystycznego lub ataku wojennego skutkujących skażeniem otoczenia życiowego. W przypadku wrogiego ataku, termin "żywy organizm obejmuje zarówno cele/ofiary cywilne ataku jak i zaangażowany personel ratowniczy/obronny. [001] Termin radioterapia również zwana terapią radiacyjną, zdefiniowany jest dla celów niniejszego wynalazku jako wszelkie terapeutyczne zastosowanie jonizujących wysokich 9

11 EP B1 1 2 dawek energii z promieniowania gamma, promieniowania elektronowego, promieniowania protonowego, promieniowania neutronowego i z innych źródeł, dla zabicia komórek rakowych lub niszczenia guzów. Promieniowanie może pochodzić z urządzenia poza ciałem (radioterapia wiązką zewnętrzną) lub może pochodzić z materiału radioaktywnego umieszczonego w ciele w pobliżu komórek rakowych (radioterapia wewnętrzna, radioterapia implantowana lub brachyterapia). [002] Radioterapia promieniowaniem zewnętrznym (radioterapia przy użyciu źródeł umiejscowionych poza ciałem), zwana także radioterapią wiązką zewnętrzną, jest to radioterapia, w której wykorzystuje się urządzenia nakierowujące promieniowanie wysokoenergetyczne na raka lub guza. [003] Radioterapia promieniowaniem wewnętrznym (radioterapia przy użyciu źródeł umiejscowionych wewnątrz ciała), jest procedurą, w której materiał radioaktywny zatopiony w postaci igieł, ziaren, drucików lub kateterów jest umieszczany bezpośrednio wewnątrz nowotworu lub raka lub w jego pobliżu. [004] Niniejszy wynalazek obejmuje zastosowanie związków o powyższym wzorze (I) w każdej z wyżej wskazanych procedur promieniowaniem jonizującym. [00] W jednym z aspektów wynalazku, związek o wzorze (I) jest podawany sam. [006] Generalnie, związek o wzorze (I) może być również podawany w kombinacji z dowolnym innym środkiem promieniochronnym (radioprotektantem), włączając w to wychwytywacze wolnych rodników, takie jak na przykład amifostyna i inne radioprotektanty aminotiolowe, witamina E, witamina C, selen, melatonina, -androstenodiol, kurkumina, alfafenylobutylonitron, flawonoidy, lub nitrotlenki. [007] Związek o wzorze (I) może być również podawany w kombinacji z dowolnym środkiem zdolnym do usuwania substancji radioaktywnych z ciała, takim jak radiogardase (błękit pruski), pentetate calcium trisodium (Ca-DTPA) i pentetate zinc trisodium (Zn-DTPA). [008] Związek o wzorze (I) może być również podawany w kombinacji z dowolnym środkiem zdolnym do hamowania apoptozy lub z czynnikiem wzrostu, takim jak G-CSF i GM-CSF (filgrastim). 3 [009] Szczególnymi związkami o wzorze (I) użytecznymi w niniejszym wynalazku są związki wybrane z soli 1,2-dimetylopirydynium, 1,4-dimetylopirydynium, i 1,2,4-trimetylopirydynium. [0060] Korzystne sole obejmują chlorek, benzoesan, salicylan, octan, cytrynian i mleczan. Szczególnie korzystne są sole chlorkowe, ze względu na dopuszczalność fizjologiczną anionu chlorkowego. [0061] Niektóre ze związków o wzorze (I) są dostępne w handlu, na przykład chlorek 1- metylonikotynamidu (Sigma). Alternatywnie, związki można łatwo wytworzyć ze związków

12 EP B dostępnych w handlu (w tym nikotynamidu i kwasu nikotynowego) za pomocą metod syntezy dobrze znanych znawcom. Metody takie obejmują syntezę z odpowiednio podstawionych związków pirydynowych bez grupy metylowej przy pirydynowym atomie azotu, to jest w pozycji 1 pierścienia pirydyny. Czwartorzędowe związki pirydyniowe o wzorze (I), w którym X - oznacza anion halogenkowy można wytworzyć z odpowiadających związków pirydynowych przez bezpośrednie metylowanie halogenkiem metylu w sposób znany per Czwartorzędowe związki pirydyniowe o wzorze (I), w którym X - oznacza anion chlorkowy można wytworzyć przez metylowanie chlorkiem metylu, tak jak ujawniono w AT131118, GB34834, US , i US Czwartorzędowe związki pirydyniowe o wzorze (I), w którym X - jest anionem innym niż halogenkowy, można wytworzyć przez wymianę anionu halogenkowego na inny anion, na przykład przez działanie solą tego innego anionu, jak na przykład solą sodową lub srebrową tego innego anionu. Dla ilustracji, mleczany i octany związków o wzorze (I) można wytworzyć przez działanie na halogenek, korzystnie chlorek, odpowiednio mleczanem lub octanem srebra. Salicylany związków o wzorze (I) można wytworzyć przez działanie na halogenek, korzystnie chlorek, salicylanem sodu. [0062] Związki o wzorze (I) zgodnie z wynalazkiem można podawać doustnie albo przez iniekcje, stosując dowolne postaci farmaceutyczne znane w sztuce dla takiego podawania. [0063] Korzystnym sposobem podawania jest podawanie doustne. [0064] Do podawania doustnego mogą być stosowane formy stałe jak i ciekłe. Formy stałe obejmują tabletki, kapsułki, opłatki, proszki lub granulaty do spożywania bezpośrednio lub po roztworzaniu w płynach, takich jak woda lub soki. Do wytwarzania takich stałych form mogą być stosowane wszelkie odpowiednie typowe składniki pomocnicze. Formy ciekłe do podawania doustnego obejmują w szczególności roztwory wodne, ewentualnie z dodatkiem wszelkich typowych składników pomocniczych, takich jak na przykład środki smakowe i/lub słodzące. [006] Innym korzystnym sposobem podawania jest podawanie pozajelitowe, zwłaszcza podawanie dożylne w postaci ciągłej infuzji lub pojedynczego bolusa. [0066] Podawanie metodą iniekcji obejmuje dożylne wstrzyknięcia jednorazowej dawki, dożylne infuzje ciągłe, oraz wstrzyknięcia podskórne. Mogą być stosowane wszelkie odpowiednie formulacje do wstrzyknięć, takie jak na przykład wodne roztwory w solance, buforowane roztwory w solance, itp., przy użyciu typowych składników pomocniczych znanych w sztuce, takich jak konserwanty, środki izotonizujące, czy buforujące. [0067] Podawanie, w pojedynczej dawce lub w wielu dawkach, może mieć miejsce przed lub po każdym epizodzie napromieniowania, i może być kontynuowane cyklicznie, na przykład codziennie, lub co kilka dni, od epizodu napromieniowania, przez okres kilku dni lub tygodni. se. 11

13 EP B1 Podawanie może być także kontynuowane po epizodzie napromieniowania przez kilka dni lub tygodni. W przypadku długotrwałej ekspozycji na promieniowanie, podawanie może mieć miejsce podczas całego okresu radioterapii i może być kontynuowane po zakończeniu ekspozycji przez kilka dni lub tygodni [0068] Dawkowanie związków o wzorze (I) zgodnie z wynalazkiem może być różne, tak aby uzyskać ilość składnika czynnego skuteczną dla uzyskania pożądanej odpowiedzi terapeutycznej u danego pacjenta, i dla danej kompozycji farmaceutycznej i sposobu podawania, bez wywierania działania toksycznego na pacjenta. [0069] Dawki dla podawania jako środek zapobiegawczy w przypadku oczekiwanej lub przewidywanej długotrwałej ekspozycji na niskie dawki promieniowania jonizującego mogą być zawarte w zakresie generalnie około 0,01 do g związku o wzorze (I) na dzień. Związek może być podawany jako środek zapobiegawczy przed rozpoczęciem ekspozycji na promieniowanie, podczas trwania tej ekspozycji i ewentualnie przez pewien czas po ustaniu tej ekspozycji. Korzystnie, podawanie będzie miało miejsce raz dziennie. [0070] W przypadku przewidywanej ostrej ekspozycji, jak na przykład w przypadku ekspozycji personelu służb ratunkowych po wypadkach z promieniowaniem jonizującym, związek powinien być podawany przed przewidywaną ekspozycją w jednej pojedynczej dawce lub kilku dawkach, i korzystnie jego podawanie kontynuowane przez cały czas trwania ekspozycji. W przypadku przypadkowej ostrej ekspozycju, ofiary takich wypadków powinny mieć podany związek o wzorze (I) jak najszybciej od ekspozycji, i korzystnie podawanie powinno być kontynuowane codziennie przez jakiś czas od ekspozycji, taki jak kilka dni lub tygodni po ekspozycji. W takich przypadkach rozważane są dawki w zakresie około 0,02 na g na dzień, zależnie od dawki pochłoniętej przez organizm. [0071] W przypadku podawania związku o wzorze (I) pacjentowi w ramach procedury radioterapii przewidywane są dawki w zakresie około 0,02 na g na dzień, w jednej dawce przed napromieniowaniem, na przykład na 1 godzinę, na minut lub na 1 minut przed ekspozycją. W szczególności, może być użyta dawka w zakresie około mg do g, lub mg do g. W niektórych wykonaniach dawka związku o wzorze (I) wynosić może około 1 g, lub około 2 g, lub około 3 g, lub około 4 g, lub około g, lub około 6 g, lub około 7 g, lub około 8 g, lub około 9 g, lub około g, lub około 11 g, lub około 12 g, lub około 12 g, lub około 13 g, lub około 14 g, lub około 1 g, lub około 16 g, lub około 17 g, lub około 18 g, lub około 19 g, lub około g. [0072] Generalnie, dawka związku o wzorze (I) będzie zależna od pochłoniętej lub przewidywanej dawki promieniowania. Wybrany poziom dawkowania będzie także zależny od różnych czynników, w tym aktywności konkretnego użytego związku o wzorze (I), czasu jego 12

14 EP B1 podania, szybkości wydalania danego zastosowanego związku, czasu trwania podawania, innych leków, związków lub materiałów stosowanych w połączeniu ze związkiem o wzorze (I), wieku, płci, wagi, stanu i ogólnego stanu zdrowia i wcześniejszej historii choroby danej osoby lub pacjenta, oraz podobnych czynników znanych w dziedzinie medycyny. [0073] Lekarz lub weterynarz, mający zwykłe umiejętności w tej dziedzinie, będzie w stanie łatwo określić i przepisać wymaganą skuteczną ilość związku o wzorze (I) lub zawierającej go kompozycji. [0074] Poniższe przykłady zamieszczono do zilustrowania wynalazku jego korzystnych wykonań. Przykłady [007] Jako miarę efektu radioprotekcyjnego wykorzystano współczynnik przeżywalności napromieniowanych myszy traktowanych związkiem w porównaniu z kontrolą. Przykład 1 [0076] Efekt podawania chlorku 1,4-dimetylopirydynium (DMP) 1 2 [0077] Postępowano według metodologii opisanej w B Hou. Z.W. Xu, C.W. Yang, Y. Gao, S.F. Zhao, C.G. Zhang: Protective effects of inosine on mice subjected to lethal total-body ionizing irradiation. J Radiat Res 48, 7-62, 07. W skrócie, do eksperymentów użyto sześcio- do ośmiotygodniowe myszy samce BALB/c otrzymane z Instytutu Medycyny Pracy im. Prof. Nofera w Łodzi. Całe ciała zwierząt poddano ekspozycji na pojedynczą dawkę promieniowania w Wojskowym Instytucie Chemii i Radiometrii promieniami gamma ze źródła 60 Co średnią dawką 7,2 Gy/h do całkowitej wchłoniętej dawki 7, Gy na mysz. Wchłonięte dawki zweryfikowano stosując dozymetry termoluminescencyjne implantowane podskórnie w środkowym obszarze brzusznym. Wszystkie myszy utrzymywano w warunkach wolnych od patogenów. Oceniano przeżycie myszy podczas dni po napromieniowaniu. [0078] Myszy podzielono na napromieniowaną grupę kontrolną, która nie otrzymywała żadnego leczenia i napromieniowaną grupę leczoną otrzymującą DMP. Grupa leczona została podzielona na dwie podgrupy, grupę pierwszą, w której zwierzęta otrzymywały testowany związek poczynając od 7 dnia przed napromieniowaniem, i drugą grupę, w której zwierzęta otrzymywały testowany związek poczynając od 7 dnia po napromieniowaniu. Związek podawano rozpuszczony w wodzie pitnej w dawce 0 mg/kg wagi ciała/24 h aż do dnia po napromieniowaniu. 13

15 EP B1 [0079] Wyniki testów przedstawiono na Fig. 1 rysunku. Można zaobserwować, że testowany związek wywiera swoje działanie ochronne zarówno kiedy jest podawany przed napromieniowaniem jak i po napromieniowaniu. Zastrzeżenia patentowe 1. Czwartorzędowa sól pirydyniowa o wzorze (I) R" R' R''' + N X - CH 3 (I) w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenia lub zapobiegania uszkodzeniom komórek, tkanek lub organów w żywym podmiocie spowodowanego ekspozycją na promieniowanie jonizujące. 2. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, w którym ekspozycją jest ostra ekspozycja na wysokie dawki promieniowania zewnętrznego lub wewnętrznego Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, w którym ekspozycją jest przewlekła ekspozycja na promieniowanie zewnętrzne lub wewnętrzne. 4. Związek o wzorze (I) do stosowania według 1 do 3, w którym ekspozycją jest ekspozycja pacjenta w ramach procedury radioterapii zewnętrznej lub wewnętrznej.. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, w którym żywym podmiotem jest personel medyczny przeprowadzający procedury radiodiagnostyki i/lub radioterapii. 6. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, w którym związek o wzorze (I) jest wybrany z soli 1,2-dimetylopirydynium, 1,4-dimetylopirydynium i 1,2,4- trimetylopirydynium. 7. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, przez podawanie doustne Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, przez podawanie pozajelitowe. 9. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, do zapobiegania śmierci popromiennej. 14

16 EP B1. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, do leczenia zatrucia popromiennego. 11. Związek o wzorze (I) do stosowania według zastrz. 1, do leczenia ostrej choroby popromiennej. 12. Czwartorzędowa sól pirydyniowa o wzorze (I) R" R' R''' + N X - CH 3 (I) w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenia raka lub guza, które to leczenie polega na podawaniu pacjentowi potrzebującemu takiej terapii wspomnianej czwartorzędowej soli pirydyniowej w ilości skutecznej do hamowania uszkodzenia popromiennego i poddanie pacjenta procedurze radioterapii. 13. Czwartorzędowa sól pirydyniowa o wzorze (I) R" R' R''' + N X - CH 3 (I) 1 w którym R oznacza H, R oznacza H lub CH 3, R oznacza H lub CH 3, a X - jest dopuszczalnym farmaceutycznie przeciwjonem, do stosowania do leczenia metodą radioterapii żywego podmiotu potrzebującego takiego leczenia, które to leczenie obejmuje podawanie wspomnianemu podmiotowi przed, podczas lub po radioterapii wspomnianej czwartorzędowej soli pirydyniowej w ilości skutecznej do hamowania uszkodzenia popromiennego. 1

17 EP B1 RYSUNEK Liczba myszy które przeżyły Kontrola DMP przed DMP po Procent przeżyć Czas po napromieniowaniu (dni) Fig. 1. Wpływ DMP podawanego przed lub po napromieniowaniu w dawce 0 mg/kg/dzień na przeżycie myszy po napromieniowaniu całego ciała dawką 7, Gy 16