Zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. A61K 31/7068 ( ) A61P 25/28 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 03/05 (73) Uprawniony z patentu: FUNDACJA ROZWOJU DIAGNOSTYKI I TERAPII, Warszawa, PL INSTYTUT MEDYCYNY DOŚWIADCZALNEJ I KLINICZNEJ IM. M. MOSSAKOWSKIEGO PAN, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 10/12 (72) Twórca(y) wynalazku: PAWEŁ GRIEB, Warszawa, PL DOROTA MAKAREWICZ, Warszawa, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Zofia Kiewlicz PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka. Istotą wynalazku jest zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku przeznaczonego do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka przed skutkami niedokrwienia i niedotlenienia w okresie okołoporodowym to jest leczenie noworodków urodzonych w wyniku porodu zamartwiczego rozpoczynane bezpośrednio po porodzie i kontynuowane przez okres od kilku dni do kilku tygodni. Powszechnie znaną własnością mózgu większości ssaków oraz człowieka jest szczególna podatność na szkodliwe oddziaływanie niedotlenienia i niedokrwienia. Całkowite przerwanie dopływu krwi do dorosłego ludzkiego mózgu już po około 15 minutach prowadzi nieodwołalnie do śmierci mózgowej. Również niedokrwienie ogniskowe, zwane udarem mózgu, mimo iż dotyka jedynie części tego narządu, prowadzi w wielu przypadkach do śmierci mózgowej bądź nieodwracalnego kalectwa spowodowanego uszkodzeniem mózgu. Ludzki mózg jest szczególnie często narażony na szkodliwe niedotlenienie i niedokrwienie w okresie okołoporodowym. Częstość występowania takich epizodów oceniana jest na 2-6/1000 w przypadku porodów następujących terminowo, oraz na 60% w przypadku porodów przedwczesnych. Od 20 do 50% noworodków dotkniętych okołoporodowym niedotlenieniem i niedokrwieniem mózgu umiera w okresie niemowlęcym. Natomiast u 25% tych, które przeżyły, dochodzi później do poważnych, nieodwracalnych zaburzeń neuropsychiatrycznych. Okołoporodowe niedotlenienie i niedokrwienie jest główną przyczyną mózgowego porażenia dziecięcego, padaczki, oraz niedorozwoju umysłowego. Postępowanie lecznicze w każdym przypadku niedotlenienia i niedokrwienia mózgu polega przede wszystkim na jak najszybszym przywróceniu dopływu krwi i dostawy tlenu do mózgu. Wiadomo jednak, że do śmierci niektórych komórek mózgowych dochodzi nie bezpośrednio po rozpoczęciu się epizodu niedotlenienia i niedokrwienia mózgu, lecz u dorosłych po upływie kilku-kilkunastu godzin, a u noworodków nawet po upływie kilku dni. Do tej opóźnionej śmierci komórek mózgowych dochodzi nawet wówczas, gdy dopływ krwi i tlenu do mózgu został już przywrócony (Z.S. Vexler, D.M. Ferriero, Molecular and biochemical mechanisms of perinatal brain injury, Seminars in Neonatology 2001, ). U dorosłych proces ten dotyka przede wszystkim komórki nerwowe, a u noworodków, których mózg nie jest jeszcze całkowicie wykształcony, także niektóre rodzaje komórek macierzystych (S.W. Levison i wsp., Hypoxia/ischemia depletes the rat perinatal subventricular zone of oligodendrocyte progenitors and neural stem cells, Developmental Neuroscience 2001; 23, ). Z tego względu intensywnie poszukuje się metod, których zastosowanie chroniłoby komórki mózgu przed opóźnioną śmiercią będącą odległym skutkiem przejściowego niedotlenienia i niedokrwienia. W próbach leczenia udaru mózgu u dorosłych stosowano w tym celu różne leki i substancje o własnościach neuroprotekcyjnych, takie jak antagoniści receptorów N-metyl-D-asparaginianowych (NMDA), agoniści kwasu gamma-aminomasłowego (GABA), aktywatory błonowych kanałów potasowych, blokery błonowych kanałów wapniowych i antagoniści wapnia, a także wymiatacze wolnych rodników i leki przeciwzapalne. Środki te okazały się jednak nieskuteczne, a niektóre powodowały skutki uboczne (B. Ovbiagele i wsp., Neuroprotective agents for the treatment of acute ischemic stroke, Current Neurology and Neuroscience Reports 2003; 3, 9-20). Wyjątkiem jest citicolina, której zastosowanie do ograniczania zasięgu martwicy spowodowanej przejściowym ogniskowym niedokrwieniem mózgu, czyli udarem niedokrwiennym, jest przedmiotem patentów USA nr 5,801,160, 5,827,832 i 6,057,301, a także WO , a skuteczność w leczeniu ostrej fazy udaru mózgu była sprawdzana w kilku badaniach klinicznych. Chociaż żadna z prób klinicznych dotyczących użycia citicoliny w leczeniu udaru niedokrwiennego nie przyniosła jednoznacznie pozytywnego wyniku, ich metaanaliza (tj. jednoczesna analiza wyników wielu niezależnie wykonanych badań) wykazała niewielkie pozytywne efekty (A. Davalos i wsp., Oral citicoline in acute ischemic stroke: an individual patient data pooling analysis of clinical trials. Stroke 2002; 33, ). Korzystną cechą citicoliny jest bardzo niewielka toksyczność i brak istotnych skutków ubocznych jej podawania. Chociaż wiele substancji i leków o własnościach neuroprotekcyjnych poddawano próbom na zwierzęcych modelach okołoporodowego niedokrwienia i niedotlenienia, w badaniach klinicznych sprawdzono skuteczność jedynie kilku i nie uzyskano powodzenia. Dla przykładu, próby zastosowania u noworodków ludzkich zarówno blokera kanału wapniowego nicardipiny, jak i siarczanu magnezu

3 PL B1 3 zostały przerwane ze względu na groźne skutki uboczne (C. Peeters, F. Van Bel, Pharmacotherapeutical reduction of post-hypoxic-ischemic brain injury in the newborn, Biology of Neonate 2001; 79, ). Podstawowym aspektem naszego wynalazku jest zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku przeznaczonego do ochrony i leczenia tkanek mózgu przed skutkami niedokrwienia i niedotlenienia polegające na tym, że lek przeznaczony jest do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka, w okresie okołoporodowym. Farmakologicznie dopuszczalną solą citicoliny jest sól sodowa, magnezowa lub litowa. Citicolina lub jej farmakologicznie dopuszczalna sól podawana jest w ilości mg/kg ciężaru ciała dziennie, korzystnie mg/kg ciężaru ciała dziennie. Lek może być podawany jednorazowo, lub w dawkach podzielonych nie przekraczających jednakże wskazanej dawki dziennej. Według wynalazku pierwsza dawka citicoliny lub jej farmakologicznie dopuszczalnej soli podawana jest natychmiast, ale nie później niż jedną godzinę po porodzie, a dalsze dawki podawane są przez okres od co najmniej około od trzech dni do ośmiu tygodni, korzystnie przez okres od trzech do sześciu tygodni. Zastosowanie citikoliny według wynalazku wydaje się być szczególnie korzystne do ochrony i/lub leczenia tkanek mózgu przed skutkami niedokrwienia u noworodka ssaka takiego jak noworodek ludzki. Opracowana przez nas kompozycja farmaceutyczna przeznaczona do ochrony i/lub leczenia tkanek mózgu przed skutkami niedokrwienia u noworodka ssaka zawierająca citicolinę bądź jej farmaceutycznie dopuszczalną sól, w dawce mg/kg wagi ciała dziennie może być podawana w formie dopuszczonej do parenteralnego podawania noworodkom, to jest w postaci izotonicznego, jałowego roztworu wodnego. Preparat może być wytwarzany w formie dawki jednostkowej i może zawierać dopuszczalne farmaceutycznie znane ze stanu techniki nośniki i/lub rozcieńczalniki. Często używanym w badaniach zwierzęcym modelem okołoporodowego niedokrwienia i niedotlenienia mózgu u noworodków ludzkich są doświadczenia, w których szczurzym noworodkom w siódmym dniu po porodzie podwiązuje się jednostronnie tętnicę szyjną, a następnie przez co najmniej 1 godzinę podaje się do oddychania mieszankę gazową o obniżonej w porównaniu z powietrzem atmosferycznym zawartości tlenu (wynoszącej zazwyczaj około 7%). Ani samo podwiązanie tętnicy szyjnej, ani sama ekspozycja na niedotlenienie nie powodują zmian degeneracyjnych w mózgu, lecz kombinacja tych dwóch procedur prowadzi do uszkodzenia i zaniku tkanek nerwowych półkuli mózgowej. Uważa się, że mózg szczura w siódmym dniu po porodzie pod względem stopnia dojrzałości odpowiada mózgowi noworodka ludzkiego urodzonego w terminie. Z tego względu przyjmuje się, że obserwowane u tych zwierząt procesy biochemiczne i zmiany degeneracyjne, oraz długoterminowe następstwa pod postacią upośledzenia funkcji ośrodkowego układu nerwowego w okresie późniejszym przypominają w dużym stopniu skutki okołoporodowego niedokrwienia i niedotlenienia u noworodków ludzkich (R.C. Vannucci i wsp., Rat model of perinatal hypoxic-ischemic brain damage, Journal of Neuroscience Research 1999; 55, ). Nasze badania wykonane na siedmiodniowych noworodkach szczurzych poddanych wyżej opisanej procedurze doświadczalnej wykazały, że parenteralne podawanie roztworu wodnego citicoliny, bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli takiej jak sól sodowa, magnezowa bądź litowa, w dawce mg/kg ciężaru ciała dziennie, rozpoczynane bezpośrednio po zakończeniu ekspozycji na mieszankę hipoksyjną i kontynuowane przez okres od 3 dni do 6 tygodni, korzystnie przez okres 7-14 dni, wywiera ochronny wpływ na mózg, zmniejszając zakres uszkodzeń tkanki mózgowej w porównaniu z noworodkami z grupy kontrolnej. Jest on silniejszy, niż znany z literatury przedmiotu ochronny wpływ citicoliny na mózg osobnika dorosłego. Na podstawie wyników tych badań, w kontekście innych danych z literatury przedmiotu, należy spodziewać się podobnie korzystnego efektu ochrony mózgu przed szkodliwymi skutkami okołoporodowego niedokrwienia i niedotlenienia u noworodków ludzkich. Wspomniana powyżej niewielka toksyczność citicoliny i niewystępowanie skutków ubocznych podczas jej podawania są dodatkowymi, istotnymi argumentami na rzecz zastosowania niniejszego wynalazku w praktyce klinicznej i pozwalają przewidzieć korzyści, jakie przyniesie jej stosowanie. Wykorzystanie nieoczekiwanie silnego ochronnego wpływu citicoliny na mózg noworodka poddany uprzednio niedokrwieniu i niedotlenieniu nie było dotychczas znane, ani nie mogło zostać przewidziane na podstawie literatury przedmiotu. Zarówno publikacje naukowe, jak i opisy patentowe dotyczące wykorzystania citicoliny w celach terapeutycznych odnoszą się bowiem do terapii schorzeń występujących u dorosłych i u osób w podeszłym wieku, oparte są na wynikach badań w których po-

4 4 PL B1 dawano citicolinę dorosłym zwierzętom doświadczalnym bądź dorosłym pacjentom, lub odnoszą się do podawania tego leku osobom dorosłym lub osobom w podeszłym wieku. W cytowanym uprzednio patencie USA nr 5,801,160 wspomniana jest możliwość użycia citicoliny w terapii niedokrwiennego i krwotocznego udaru mózgu, skurczu mózgowych naczyń krwionośnych, hipoglikemii, zatrzymania akcji serca, stanu padaczkowego, a także schizofrenii, padaczki, schorzeń neurodegeneracyjnych, choroby Alzheimera i choroby Huntingtona. W literaturze naukowej rozważano stosowanie citicoliny także w leczeniu jaskry (P. Grieb, R. Rejdak, Pharmacodynamics of citicoline relevant to the treatment of glaucoma. Journal of Neuroscience Research 2002; 67, ), mechanicznego urazu mózgu (M.K. Baskaya i wsp., Neuroprotective effects of citicoline on brain edema and blood-brain barrier breakdown after traumatic brain injury, Journal of Neurosurgery 2000; 92, ) i stwardnienia rozsianego (N. Clayton N i wsp., Beneficial effects of citicoline in experimental allergic encephalomyelitis (EAE) in rats and mice. FASEB Journal 1999; 13, Part 2, Suppl. S, A1104). W żadnym ze źródeł nie wspomniano jednak o możliwości podawania citicoliny noworodkom, ani o korzyściach jakie z tego mogą wyniknąć dla ochrony mózgu noworodka narażonego na szkodliwe oddziaływanie okołoporodowego niedotlenienia i niedokrwienia. P r z y k ł a d w y k o n a n i a. Dziesięciodniowe oseski szczurze poddano procedurze jednostronnego podwiązania tętnicy szyjnej, a następnie podawano im do oddychania mieszankę gazową zawierającą 7,2% tlenu w azocie przez 65 minut. Następnie zwierzęta podzielono na dwie grupy. 16 zwierzętom należącym do grupy leczonej aktywnie bezpośrednio po zakończeniu niedotlenienia podano dootrzewnowo dawkę 300 mg/kg ciężaru ciała soli sodowej citicoliny rozpuszczonej w soli fizjologicznej, a kolejne dawki leku podawano raz dziennie. 14 zwierzętom należącym do grupy kontrolnej bezpośrednio po zakończeniu niedotlenienia podano dootrzewnowo podobną objętość soli fizjologicznej, a kolejne dawki tego rozpuszczalnika podawano raz dziennie. W 7 dniu zwierzęta uśpiono, po czym dokonano półilościowej oceny morfologicznych zmian degeneracyjnych w półkulach mózgu po stronie podwiązanej tętnicy szyjnej, posługując się pięciopunktową skalą zaproponowaną przez E. Bona i wsp., Neonatal cerebral hypoxia-ischemia: The effect of adenosine receptor antagonists, Neuropharmacology 1997; 36, , zgodnie z którą nieuszkodzona półkula mózgu otrzymuje ocenę 0, a maksymalne nasilenie uszkodzeń, jakie bywa obserwowane, otrzymuje ocenę 5. Następnie od każdego ze zwierząt pobrano nieuszkodzoną i uszkodzoną półkulę mózgu, zważono je i obliczono DM, deficyt masy półkuli mózgowej po stronie podwiązanej tętnicy szyjnej, według wzoru: DM [%] = 1 - (masa półkuli mózgowej po stronie podwiązanej tętnicy) (masa przeciwległej półkuli mózgowej) Wartość DM jest miarą intensywności procesów degeneracji komórek w półkuli mózgowej poddanej niedotlenieniu i niedokrwieniu. Średnia ocena uszkodzenia (w punktach skali Bona) półkuli mózgu po stronie podwiązanej tętnicy szyjnej wyniosła 2,64 u zwierząt kontrolnych i tylko 0,94 u zwierząt leczonych. Według testu statystycznego Manna-Whitney a prawdopodobieństwo, że różnica ta jest przypadkowa, wynosi 0,0002. Średni deficyt masy półkuli mózgu po stronie podwiązanej tętnicy szyjnej wyniósł 37,94% u zwierząt kontrolnych i tylko 14,6% u zwierząt leczonych. Według dwustronnego testu statystycznego t Studenta dla prób niezależnych prawdopodobieństwo, że różnica ta jest przypadkowa, wynosi 0, Autorzy wynalazku uważają zatem, że citicolina bądź jej farmakologicznie dopuszczalna sól w znacznym stopniu zmniejsza rozmiary uszkodzenia tkanki mózgowej ssaczego noworodka, a także chroni przed skutkami niedokrwienia i niedotlenienia w porównaniu z noworodkami z grupy kontrolnej. Zastrzeżenia patentowe 1. Zastosowanie citicoliny bądź jej farmakologicznie dopuszczalnej soli do wytwarzania leku przeznaczonego do ochrony i leczenia tkanek mózgu przed skutkami niedokrwienia i niedotlenienia, znamienne tym, że lek przeznaczony jest do ochrony i leczenia tkanek mózgu noworodka ssaka, w okresie okołoporodowym. 2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwsza dawka wytworzonego leku będącego efektywną ilością citicoliny lub jej farmakologicznie dopuszczalnej soli podawana jest natych-

5 PL B1 5 miast, ale nie później niż jedną godzinę, po porodzie, a dalsze dawki podawane są przez okres co najmniej około od trzech dni do ośmiu tygodni. 3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że lek będący efektywną ilością citicoliny lub jej farmakologicznie dopuszczalnej soli podawany jest w ilości mg/kg wagi ciała dziennie. 4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że lek będący efektywną ilością citicoliny lub jej farmakologicznie dopuszczalnej soli przeznaczony jest do podawania w dawce mg/kg wagi ciała dziennie jednorazowo lub w dawce podzielonej. 5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że lek będący efektywną ilością citicoliny lub jej farmakologicznie dopuszczalnej soli podawany jest w formie roztworu wodnego. 6. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że noworodkiem ssaczym jest noworodek ludzki.

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)