DE60204224T2

DE60204224T2 - Verwendung bestimmter substituierter pyrrolidone wie z.b. piracetam bei der behandlung von viralen und anderen erkrankungen

Info

Publication number: DE60204224T2
Application number: DE60204224T
Authority: DE
Inventors: Jacques Peuvot; Robert Brasseur; Michel Deleers; Fausto A. Pontes; Jean-Marie Ruysschaert
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2022-03-21
Also published as: US20040092575A1; EP1392290A1; ATE295727T1; WO2002076451A1; ES2242024T3; DE60204224D1; EP1392290B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von bestimmten substituierten Pyrrolidonen, ihrer pharmazeutisch akzeptablen Salze und ihrer Isomere bei der Vorbeugung und Behandlung von Viruserkrankungen, die aus der geneigten Einführung von Fusionsproteinen in die Membranen von Zellen resultieren, und die Herstellung von Medikamenten, die zur Vorbeugung und Behandlung derartiger Erkrankungen vorgesehen sind.
Zelluläres Leben existiert aufgrund einer Trennung zwischen dem Inneren der Zelle und der äußeren Umgebung. Diese Trennung wird durch eine biologische Membran erreicht, die im wesentlichen aus Lipiden und Proteinen gebildet ist. Die Lipidzusammensetzung und die Proteinzusammensetzung variieren von einem zellulären Typ zum anderen beträchtlich. Jedoch ist in allen Fällen die Membran der Zelle eine Barriere, die verlängerten Kontakt zwischen der intrazellulären Domäne und der extrazellulären Flüssigkeit verhindert.
Trotzdem wird eine Anzahl von Phänomenen in die Reorganisation der Membranstruktur einbezogen, um beispielsweise die Fusion und den Durchgang von Proteinen durch die Membran zu ermöglichen. Membranfusionsreaktionen treten kontinuierlich in allen eukaryotischen Zellen auf und sind in verschiedene Verfahren, wie Endozytose, Exozytose und Hüllenvirusinfektionen, die ein oder mehrere kritische Membranfusionsreaktionen benötigen, einbezogen.
Insbesondere verläuft der Eintritt in die Zelle von vielen Infektionserregern, wie Viren, Parasiten und bakteriellen Erregern, mittels eines Mechanismus der Fusion und Durchgang von Proteinen durch die Membran.
Ein Schlüsselmerkmal bei viralen und zellulären Fusionphänomenen ist der Einschluß von speziellen Fusionsproteinen. Unter den wenigen gut charakterisierten Fusionsproteinen befinden sich die Virus-Spike-Glykoproteine, die für das Eindringen von umhüllten Proteinen in ihre Wirtszellen verantwortlich sind, was zu Infektionen führt.
Diese Proteine besitzen in ihrer Sequenz ein „Fusionspeptid", ein kurzes Segment, typischerweise nicht mehr als 40, insbesondere bis zu 20 Aminosäuren lang, von relativ hydrophoben Resten, das im allgemeinen in einer Membran-verankerten Polypeptidkette gefunden wird.
Die Konformationsanalyse des Fusionsproteins des Virus, der die Newcastle-Krankheit verursacht, machte ein Verstehen ihrer Wirkungsweise möglich (Le et al, 1988 Virus Genes 1 (4), 333 – 350). Klassische Sequenzanalyseverfahren offenbarten, daß der N-terminale Teil des Fusionsproteins stark hydrophob ist, und das molekulare Design zeigte, daß dieses Peptid sich selbst in der schrägen oder geneigten Weise in die Lipide einfügt.
In den letzten Jahren sind in Frage kommende Virus-Zell-Fusionsproteine, die in unterschiedliche Fusionsverfahren einbezogen werden, identifiziert worden, und der Nachweis, der die Gegenwart eines Fusionspeptids betrifft, ist für einige dieser Proteine erhalten worden (Muga et al, 1994 Biochemistry 33, 3201 – 3209; Hernandez et al, 1996 Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 12, 627 – 661; Wolfsberg und White, 1996 Dev Biol., 180, 389 – 40; Martin und Ruysschaert, 1997 FEBS Lett 405, 351 – 355; Schanck et al, 1998 J. Chim Phys. 95, 467 – 473).
Andere Virusfusionspeptide, einschließlich denen von SIV, sind durch das molekulare Design analysiert worden, und es wurde gezeigt, daß sie die Eigenschaften besitzen, sich selbst als α-Helices in die Lipidschichten schräg einzufügen.
In Frage kommende Fusionsproteine sind ebenso durch Konformationsanalyse der Fusionsproteine von Parasiten nachgewiesen worden.
Hinsichtlich Malaria, von der etwa 200 Millionen Menschen weltweit betroffen sind, ist erkannt worden, daß das CS- (Circumsporozoit-) -Protein, das an der Oberfläche der Sporozoitmembran lokalisiert ist, für die Bindung und das Eindringen des Malariaparasiten in Hepatozyten verantwortlich ist (Cerami et al. 1992 Cell 70, 1021 – 1033: Menard et al, 1997 Nature 385, 336 – 340).
Das molekulare Design identifizierte ein Aminosäurefragment in diesem Protein, das die Eigenschaften eines potentiellen Fusionspeptids zeigt, das sich schräg mit dem geneigten Ein führwinkel von 50° in die Lipidschichten einfügt (Peuvot et al., 1999, J. Theor. Biol. 198, 173 – 181).
Wenn bakterielle Infektionen betrachtet werden, wurde ein wichtiger Schritt beim Verstehen der Infektionsmechanismen durch den Tuberkulosebazillus 1993 gemacht (Arruda et al., 1993 Science 261, 1454 – 1457). Mycobacterium tuberculosis infiziert zunächst Makrophagen. Ein DNA-Fragment wurde isoliert, das es den Bazillen ermöglicht, in die Makrophage einzudringen und in den menschlichen Zellen zu überleben. Dieses Fragment wurde in das Genom von E. coli eingebracht, das dann in der Lage war, in die Makrophagen einzudringen und der Zerstörung standzuhalten. Dieses DNA-Fragment enthält zwei Subeinheiten, die für das Eindringen bzw. das Überleben in der Zelle verantwortlich sind.
Das Auftreten der geneigten Peptide ist in zwei neurodegenerativen Krankheiten entdeckt worden. Die Entdeckung dieser geneigten Fragmente in den Proteinen, die in diesen neurodegenerativen Krankheiten einbezogen werden, überraschten ursprünglich die Forscher, da nicht bekannt war, daß diese Peptide in die Membranfusion involviert sind (Brasseur et al., 1997 TIBS 22, 167 – 171).
Alzheimerkrankheit (AD) ist eine progressive Demenz, von der etwa 5 bis 10 % der Menschen über dem Alter von 65 betroffen sind (Ebly et al., 1994; Neurology 44, 1593 – 1600). AD ist durch die Ablagerung von extrazellulärem Amyloid, enthaltend das β-Amyloidprotein (Aβ), das von dem β-Amyloidproteinpräkursor (APP) abgeleitet ist, pathologisch gekennzeichnet (Kang et al., 1987 Nature 325, 733 – 736; Glenner and Whong, 1994 Biochem. Biophys. Res. Commun. 120, 885 – 890; Masters et al., 1985 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 4245 – 4249).
Das Computermodell des β-Amyloidpeptids zeigte, daß die C-terminale Domäne von Aβ (beispielsweise 29–40- oder 29–42-Peptid) Eigenschaften aufweist, die denen des Fusionspeptids von Virusproteinen ähnlich sind (Horth et al., 1991 EMBO J. 10, 2747 – 2755).
Die geneigten 29-42-Peptide fügen sich in die Membran mit einem Einführwinkel von 50° und das Peptid 29–40 mit einem Einführwinkel von 40° ein. Aβ-(29–42)-Peptid ist das wirksamere fusogene Peptid und seine fusogenen Eigenschaften sind denen des SIV- Fusionspeptids am nächsten, da es sich tiefer in die Lipidddoppelschicht als das Aβ-(29–40)-Peptid einfügen kann (Pillot et al., 1996 J. Biol. Chem. 271, 28757 – 28765).
Mehrere Proteine, die in anderen neurodegenerativen Krankheiten einbezogen sind, wurden ebenso analysiert und alle wiesen geneigte Peptide auf.
Deshalb könnten, was auch immer der spezielle Mechanismus sein kann, die geneigten Peptide eine Rolle bei den neurodegenerativen Krankheiten spielen.
Brasseur, 1991 (J. Biol. Chem. 266, 16120 – 16127), Peuvot et al. 1999 (J. Theor. Biol. 198, 173 – 181) und Brasseur et al. 2000 (Mol. Membrane Biol. 17(1), 31 – 40) stellen einen Überblick über die obengenannten Untersuchungen und anderes bereit und umfassen Beispiele von Virusfusionsproteinen und Verfahren zu deren Nachweis.
Daher werden geneigte Peptide in vielen Fragmenten von zuvor beschriebenen Proteinen gefunden, um die Fusion experimentell zu induzieren, und es scheint, daß die geneigte Einführung von Fusionspeptiden bei der Entwicklung von vielen unterschiedlichen Krankheiten, einschließlich Virus-, Parasit-, Bakterien-, Krebs- und neurodegenerativen Erkrankungen, eine entscheidende Rolle spielt.
Deshalb würde ein Mittel zum Beeinflussung dieser Peptidfunktionen, umfassend geneigte Einführung von Fusionspeptiden, ein beträchtliches therapeutisches Interesse beim Erzeugen von Antivirus-, Antiparasiten-, Antibakterien-, Antikrebs- oder antineurodegenerativen Mitteln darstellen. Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, ein solches Mittel bereitzustellen.
Eine Untersuchung unter Verwendung der komplementären Kombination eines experimentellen Geräts, ³¹P NMR, und eines theoretischen Verfahrens, Konformationsanalyse, beschrieb die molekulare Wirkung des substituierten Pyrrolidons, Piracetam (Peuvot et al., 1995 Biochem. Pharmacol 50-8, 1129 – 1134). Ein in vitro-Test zeigte ebenso die Fähigkeit von Piracetam, die Replikation des Herpes-simplex-Virus 1 (HSV1) in Vero-Zellkulturen zu stoppen (Y.M. Centifanto, 1992 Antiviral Res. 17, suppl. 1, 114).
Es ist nun überraschenderweise herausgefunden worden, daß bestimmte substituierte Pyrrolidone in der Lage sind, die Destabilisierung, die durch die geneigte Einführung von Fusionspeptiden in die Membranen der Zellen induziert wird, zu verhindern oder zu inhibieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher die Verwendung einer Verbindung der Formel I in racemischer oder isomerer Form oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon
worin
– R Wasserstoff oder Hydroxy darstellt,
– R¹ und R² unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, und
– R³ und R⁴ unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂)_n-NR⁵R⁶ darstellen, worin n 1, 2 oder 3 ist, und R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen;
zur Herstellung eines Medikaments, um Krankheiten, die aus der geneigten Einführung von Fusionspeptiden in die Zellmembranen resultieren oder dadurch vermittelt werden, vorzubeugen und zu behandeln.
Die Verbindung der Formel I, worin R¹, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind, 2-Oxo-pyrrolidinacetamid, mit generischen Namen PIRACETAM ist in den UK-Patenten Nr. 1,039,113 und 1,309,692 beschrieben worden, und ist bei der Behandlung von Bewegungskrankheit, Hyperkinese und Epilepsie nützlich.
UK-Patent Nr. 1,309,692 beschreibt ebenso die Verbindung der Formel I, worin R¹ Ethyl ist, und R, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind, in racemischer Form, α-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid, ebenso bekannt als ETIRACETAM.
Die Verbindung der Formel I, worin R¹ Ethyl ist, und R, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind, in linksdrehender Form, (S)-α-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid, ebenso bekannt als LEVETIRACETAM, ist in EP 0 162 036 B1 als ein Medikament, das zum Vorbeugen von Hypoxie und Ischämie nützlich ist, beschrieben worden.
LEVETIRACETAM ist ebenso ein wirksames therapeutisches Mittel zur Behandlung von Epilepsie (Gower et al., 1992 Eur. J. Pharmacol. 222, 2 – 3).
Die Verbindung der Formel I, worin R¹ ein Ethyl ist, und R, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind, in rechtsdrehender Form, (R)-(–)-alpha-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid, ist in EP 0 165 919 B1 als ein Medikament, das zur Behandlung von zerebralen Insuffizienzen und Gedächtnisstörungen nützlich ist, beschrieben worden.
Die Verbindung der Formel I, worin R, R¹, R² und R³ Wasserstoff sind und R⁴ Diisopropylaminoethyl ist, N-[2-(Diisopropylamino)ethyl]-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid, ebenso bekannt als PRAMIRACETAM, ist in US-Patent Nr. 4,145,347 zusammen mit seiner Verwendung als ein Wahrnehmungsaktivator und beim Behandeln von induzierter Amnesie und Lernstörungen beschrieben worden.
Die Verbindung der Formel I, worin R Hydroxy ist und R¹, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind, 4-Hydroxy-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid, ebenso bekannt als OXIRACETAM, ist in US-Patent Nr. 4,118,396 zusammen mit der ZNS-Aktivität beschrieben worden.
Die übrigen Verbindungen der Formel I sind neu und bilden ebenso einen Teil der Erfindung.
Die Verbindungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung sind fähig, die geneigte Einführung von Fusionspeptiden in die Membranen der Zellen zu inhibieren. Dies macht sie besonders nützlich, um Krankheiten, die aus der geneigten Einführung von Fusionspeptiden in die Zellmembranen resultieren oder dadurch vermittelt werden, zu behandeln oder vorzugsweise vorzubeugen.
Wie hierin erläutert, scheint eine breite Vielzahl an Krankheiten durch die geneigte Einführung von Fusionsproteinen in die Membranen der Zellen vermittelt zu werden. Nicht einschränkende Beispiele umfassen Viruserkrankungen, wie Newcastle-Krankheit, Bovine Leukämie, AIDS, Influenza, Masern, Röteln, Hepatitis B, Hepatitis C und Ebolafieber; Parasitenbefall, wie Malaria oder die Krankheit, die durch Trypanosona cruzi verursacht wird; bakterielle Infektionen, wie durch Mycobacterium tuberculosis, durch Yersinia pseudotuberculosis oder durch Listeria monocytogenes verursacht, Zustände, die zur Entwicklung von Krebszellen oder Entwicklung von neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimerkrankheit oder Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (einschließlich der neuen Variante) führen.
Die Verwendungen gemäß der Erfindung sind besonders zur Verwendung & Vorbeugung von Viruserkrankungen, insbesondere Newcastle-Krankheit, Bovine Leukämie, Aids, Influenza, Masern, Röteln, Hepatitis B, Hepatitis C und Ebolafieber geeignet.
Da gedacht wird, daß die Art der Wirkung, die durch die Verbindungen der Formel I gezeigt wird, physikalisch und/oder mechanisch ist, weist es den Vorteil auf, daß es in Bezug auf die speziellen Krankheiten wahrscheinlich nicht spezifisch ist, und wahrscheinlich für die allgemeine Medikamentenunempfindlichkeit und/oder Medikamenteninteraktionsphänomene weniger anfällig ist. Die bevorzugten Verbindungen der Formel I zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die, worin R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind und R¹ Wasserstoff oder geradekettiges Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
Besonders bevorzugte Verbindungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung sind Piracetam, Levetiracetam und (R)-(–)-alpha-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid.
Der Ausdruck „pharmazeutisch akzeptables Salz", wie hierin verwendet, bedeutet Additionssalze mit pharmazeutisch akzeptablen nicht-toxischen organischen und anorganischen Säuren, wie Essig-, Zitronen-, Malein-, Bernstein-, Ascorbin-, Salz-, Bromwasserstoff-, Schwefel- und Phosphorsäuren und dergleichen.
Der Ausdruck „Isomer", wie hierin verwendet, bedeutet, wenn das Molekül ein Asymmetriezentrum aufweist, die linkdrehenden und die rechtsdrehenden Enantiomere davon, genauer bedeutet es, daß die Verbindung mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-% des einzelnen (entweder rechts- oder linksdrehenden) optischen Isomers und höchstens 10 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 5 Gew.-% des anderen einzelnen (links- bzw. rechtsdrehenden) optischen Isomers umfaßt. Jedes einzelne optische Isomer kann durch konventionelle Mittel, d. h. Trennung aus dem entsprechenden racemischen Gemisch oder asymmetrische Synthese, erhalten werden.
Der Ausdruck „Fusionspeptid", wie hierin verwendet, weist die Bedeutung auf, die nämlich im Stand der Technik als ein kurzes Segment von nicht mehr als 40 Aminosären in der Länge von relativ hydrophoben/hydrophilen Resten verstanden wird, die in einem Protein gefunden werden, im allgemeinen in einer Membran-verankerten oder interagierenden Polypeptidkette, und in die Destabilisierung von Zellmembranen involviert sind.
Der Ausdruck „geneigte Einführung" bedeutet die Einführung in die Membran der Zelle über die Wasser/Lipid- (hydrophil/hydrophob) -Grenzfläche bei einem geneigten Winkel von normalerweise zwischen 25° und 75°, vorzugsweise 45° und 65°, insbesondere 50° und 60° zwischen der Ebene der Zellmembran, die die Grenzfläche enthält.
Das Bestimmen, ob eine spezielle Krankheit oder Zustand vermittelt wird durch oder resultiert aus der geneigten Einführung von Fusionspeptiden in Zellmembranen, kann beispielsweise unter Verwendung der Methodiken bestimmt werden, die in Brasseur 1991 und Peuvot 1999, auf die man sich oben bezieht, beschrieben und besprochen wurden, wobei der Inhalt von jedem in dieser Hinsicht hierin als Verweis aufgenommen wird. Wenn diese Bestimmung einmal gemacht worden ist, werden konventionelle in vivo- und in vitro-Tests die Wirksamkeit von Verbindungen nachweisen. Außerdem kann die wahrscheinliche Eignung einer speziellen Verbindung für die Wechselwirkung mit einem speziellen Peptid, um die geneigte Einführung des Fusionspeptids zu bewirken, beispielsweise gemäß Peuvot 1995 bestimmt werden, auf das man sich oben bezieht und hierin als Verweis aufgenommen wird.
Zur Umsetzung der Verwendung gemäß der Erfindung sollte dem Patienten eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der Formel I in racemischer oder isomerer Form oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon verabreicht werden. Eine wirksame Menge kann ohne weiteres durch die Verwendung von konventionellen Techniken und durch Beobachten der Ergebnisse, die unter analogen Umständen erhalten wurden, bestimmt werden. Beim Bestimmen der wirksamen Menge werden eine Vielzahl von Faktoren betrachtet, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt: die Art des Patienten; sein/ihr Körpergewicht, Alter und allgemeine Gesundheitszustand; die spezifische Krankheit, die behandelt oder vorgebeugt werden soll; der Grad oder die Beteiligung oder die Stärke der Krankheit; die Reaktion des einzelnen Patienten; die verabreichte spezielle Verbindung; die Verabreichungsweise; die Bioverfügbarkeitsmerkmale des verabreichten Präparats; das ausgewählte Dosisregime und die Verwendung von Begleitmedikamenten.
Wie oben angemerkt, können gemäß der vorliegenden Erfindung die Verbindungen von Formel I in racemischer oder isomerer Form oder als pharmazeutisch akzeptables Salz davon verwendet werden, um mit Viruserkrankungen umzugehen, die aus der geneigten Einführung von Fusionspeptiden in die Zellmembranen resultieren. Dies kann durch das Vorbeugen des Beginns der Krankheit oder durch deren Behandeln in ihrer akuten oder chronischen Form durchgeführt werden.
Für die vorbeugende Behandlung kann die tägliche Dosis gering sein, jedoch sollte die Einnahme von Medikamenten so früh wie möglich beginnen (CITIUS), um das Auftreten der Krankheit zu verhindern.
Die Compliance sollte strengstens aufrechterhalten werden, so lange wie die Bedrohung der Krankheit anhält. Jedes Versäumen der Medikamenteneinnahme ermöglicht den Fusionspeptiden von pathologischen Proteinen, sich geneigt in die Membranen der nichtinfizierten Zellen einzufügen, was zum Auftreten der klinischen Phase der Krankheit führt, da sich die Synthese von Fusionspeptiden durch infizierte Zellen, die nicht durch das Medikament gestoppt wird, fortsetzen wird.
Zur Behandlung der akuten und chronischen Zustände der Krankheit sollte die tägliche Dosis höher sein (ALTIUS). Die Medikamenteneinnahme sollte so früh wie möglich beginnen (CITIUS), wenn die Diagnose einmal gestellt worden ist, um die Entwicklung der Krankheit zu verringern, um sie zu stoppen und, wenn möglich, um sie auszurotten, wie es der Fall für einige Krankheiten wie Viruserkrankungen sein könnte.
Diese vorteilhafte Wirkung kann durch die Wirksamkeit der Verbindungen gemäß der Erfindung als Einzeltherapie oder als Zusatztherapie für die wirksamsten Produkte, die für die spezielle Krankheit verfügbar sind [beispielsweise bestehende Dreitherapie/Viertherapie im Falle von AIDS (FORTIUS)], zusätzlich zu der Wirksamkeit des Immunsystems, wenn es noch aktiv ist, erreicht werden.
Die Medikamenteneinnahme sollte, so lange wie die klinische und biologische Untersuchung des Patienten den Fortbestand der akuten oder chronischen Phase der Krankheit zeigt, strengstens aufrechterhalten werden.
Jedes Versäumen der Medikamenteneinnahme ermöglicht den Fusionspeptiden von pathologischen Proteinen, sich geneigt in die Membranen der nichtinfizierten Zellen einzufügen. Dies wird wiederum zur Aufrechterhaltung der akuten klinischen Phase der Krankheit führen, was eventuell den Durchgang der chronischen Phase oder das Aufrechterhalten einer vorher bestehenden chronischen Phase ermöglicht, da sich die Synthese von Fusionspeptiden durch infizierte Zellen, die nicht durch das Medikament gestoppt wird, fortsetzen wird.
Zur Verabreichung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Verbindung der Formel I in racemischer oder isomerer Form oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon in der Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen aufgenommen werden, die durch irgendwelche konventionellen Mittel verabreicht werden können.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die zur oralen Verabreichung vorgesehen sind, können fest oder flüssig sein, beispielsweise in Form von Tabletten, Pillen, Dragees, Gelatinekapseln, sublingualen Formulierungen, Lösungen, Sirups und dergleichen.
Für diesen Zweck können die aktiven Verbindungen mit einem inerten Verdünnungsmittel oder einem pharmazeutisch akzeptablen nicht-toxischen Träger, wie beispielsweise Stärke oder Laktose, gemischt werden. Gegebenenfalls können diese pharmazeutischen Zusammensetzungen ebenso ein Bindemittel, wie mikrokristalline Cellulose, Tragantgummi oder Gelatine, ein Auflösungsmittel, wie Alginsäure, ein Schmiermittel, wie Magnesiumstearat, Gleitmittel, wie Colloidsiliziumdioxid, ein Süßungsmittel, wie Saccharose oder Saccharin, ein Färbemittel oder einen Geschmacksstoff, wie Pfefferminz oder Methylsalicylat, enthalten. Diese Zusammensetzungen umfassen ebenso Zusammensetzungen, die die kontrollierte Freisetzung des Wirkstoffes ermöglichen.
Andere Verabreichungsweisen umfassen die Injektion entweder intravenös, subkutan oder intramuskulär.
All diese pharmazeutischen Formen können gemäß konventionellen Verfahren, die von Pharmazeuten verwendet werden, hergestellt werden.
Der Prozentsatz der aktiven Verbindung in den pharmazeutischen Zusammensetzungen kann innerhalb sehr breiter Konzentrationsgrenzen variieren und hängt von einer Vielzahl von Faktoren, wie das Geschlecht, Alter, Gewicht und medizinische Zustand des Patienten sowie von der Verabreichungsweise ab.
Bei den bevorzugten oralen Zusammensetzungen enthält die Dosierungseinheit zwischen 250 und 1500 mg aktive Verbindung. Beispielsweise sind in dem Fall von PIRACETAM Dosierungseinheiten, die 400, 800 oder 1200 mg Wirkstoff enthalten, geeignet.
Was die tägliche Dosis betrifft, kann diese innerhalb eines breiten Bereiches von Dosierungseinheiten variieren, und es wird verstanden, daß die spezielle Dosis für spezielle Fälle in Abhängigkeit des einzelnen Bedarfs nach dem Ermessen des verantwortlichen Arztes angepaßt wird. Jedoch wird es aus deutlichen pharmakokinetischen Gründen und aufgrund der Wirkungsweise der Verbindungen der vorliegenden Erfindung durch Blockieren der Fusion von geneigten Peptiden an den Membranen der Wirtszellen empfohlen, daß die Verbindungen in drei geteilten täglichen Dosierungen verabreicht werden.
Die folgenden beispielhaften Dosierungen für Piracetam werden nur zu Beispielzwecken angegeben und schränken den Umfang der Praxis der Erfindung keineswegs ein.
Beispielsweise beträgt für Piracetam der empfohlene Oraldosierungsplan zur vorbeugenden Behandlung von 2,4 g bis 4,8 g täglich.
Zur Behandlung der akuten Phase beträgt der empfohlene Oraldosierungsplan 4,8 g täglich bis zu 10,8 g täglich in Abhängigkeit von der Krankheit und der Stärke des klinischen Zustands (beispielsweise HBV, HCV, AIDS).
Zur Langzeitbehandlung von chronischen Krankheiten (beispielsweise HBV, HCV, AIDS) beträgt der empfohlene Oraldosierungsplan 4,8 g täglich bis zu 10,8 g täglich.
In mehreren Fällen, wenn die Patienten bereits einen intravenösen Zugang aufweisen, können große Dosierungen von bis zu 12 g täglich von Piracetam ebenso in drei geteilten täglichen Dosierungen verabreicht werden.
Die folgenden Zusammensetzungen sind Beispiele von Zusammensetzungen, die Verbindungen zur Verwendung gemäß der Erfindung enthalten, die zur oralen Verabreichung geeignet sind:

Zusammensetzung 1 Zusammensetzung 2

XX mg Piracetam XX mg Levetiracetam

200 mg Laktose 400 mg Laktose

1 mg Magnesiumstearat 5 mg Magnesiumstearat
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung einer Verbindung der Formel I in racemischer oder isomerer Form oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon
worin
– R Wasserstoff oder Hydroxy darstellt,
– R¹ und R² unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, und
– R³ und R⁴ unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂)_n-NR⁵R⁶ darstellen, worin n 1, 2 oder 3 ist, und R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen;
zur Herstellung eines Medikaments, um Viruserkrankungen vorzubeugen und zu behandeln.
Spezielle Viruserkrankungen, die für derartige Vorbeugung & Behandlung empfänglich sind, umfassen Newcastle-Krankheit, Bovine Leukämie, HIV, AIDS, Influenza, Masern, Röteln, Hepatitis B, Hepatitis C, Ebolafieber.
Die Erfindung wird außerdem in bezug auf die folgenden Beispiele, die die Wirksamkeit der Verfahren zur Behandlung und Vorbeugung gemäß der vorliegenden Erfindung beschreiben, definiert.
Beispiel 1. Wirkung von Piracetam bei Patienten, die akute virale Hepatitis aufweisen
Untersuchungsaufbau
110 Patienten mit akuter Hepatitis, die von der ersten oder der zweiten Woche der Gelbsucht in ein Krankenhaus eingewiesen wurden, wurden in diese Studie einbezogen. Allen Patienten wurde Ruhe verordnet und erhielten Diät und Vitamine.
Eine erste Gruppe erhielt Piracetam bei einer täglichen Dosis von 2,4 g (3 × 0,8 g/Tag), eine zweite Gruppe erhielt kein Piracetam und fungierte als Kontrollgruppe. Die Hauptparameter waren Serumbilirubin und Transaminasen, die einmal in der Woche während der gesamten Gelbsucht gemessen wurden.
Die Einschlußkriterien waren Bilirubin (> 3,0 mg/täglich) (N < 0,3) und Transaminasen (> 400 U) (N < 40).
Die Kriterien für eine positive Reaktion waren Bilirubin < 1,5 mg/dl und Transaminasen < 100 U.
Ergebnisse
Die klinische Toleranz war ausgezeichnet.
Die Entwicklung in Serumbilirubinniveaus wurde sehr stark signifikant verringert (p < 0,0003) für die Piracetamgruppe im Vergleich zu der Kontrollgruppe. Diese positive Entwicklung wurde für Patienten, die Piracetam von der ersten Woche der Gelbsucht an er hielten (Zeitwirkung), besonders beobachtet, während die Bilirubinniveaus bei Patienten, die Piracetam von der zweiten Woche der Gelbsucht an erhielten, nicht signifikant verringert wurden.
Die Entwicklung in Serumtransaminasen war ebenso vorteilhaft, obwohl sie bei Patienten, die Piracetam erhielten, nicht signifikant war. Außerdem scheint diese Wirkung bestimmter für Patienten zu sein, die Piracetam von der ersten Woche der Gelbsucht an erhielten, was auf eine Zeit-Wirkungs-Beziehung schließen läßt.
Bis auf 6 Patienten von 49 wurde die Gelbsuchtphase für die Piracetamgruppe um 50 % im Vergleich zu der Kontrollgruppe verringert.
Diese Ergebnisse zeigen eine wirksame therapeutische Wirkung von Piracetam bei akuter Hepatitis.
Beispiel 2. Wirkung von Piracetam bei Patienten, die chronische C-Virushepatitis zeigen.
Untersuchungsaufbau
6 Patienten mit chronischem Transfusions-verbundenem Hepatitis-C-Virus (HCV) erhielten eine Therapie von 6 Monaten mit Piracetam bei einer täglichen Dosis von 10,8 g (3 × 3,6 g/d) ohne eine andere Behandlung. Dem folgte ein Zeitraum von 3 Monaten ohne Behandlung.
Alle Patienten, Interferon-Non-Responder, hatten chronische Hepatitis seit 6 bis 19 Jahren. Das Hauptkriterium der Wirksamkeit war die Serumvirenbelastung (HCV-RNA), die durch die Polymerasekettenreaktion (PCR) bei 0, 3, 6 und 9 Monaten durchgeführt wurde.
Diese Patienten zeigten einen allmählichen Anstieg ihrer HCV-RNA. Daher wurde das Kriterium für keine Reaktion als keine Veränderung bei der Erhöhung von HCV-RNA, eine positive Reaktion als ein Status quo von Serum-HCV-RNA und eine signifikante Reaktion als eine Verringerung von mindestens der Hälfte eines log von HCV-RNA definiert.
Ergebnisse
Die klinische Toleranz war ausgezeichnet.
Zwei Patienten wiesen eine Erhöhung unter 10 % auf. Vier Patienten wiesen eine Verringerung auf, die bei dem Patienten signifikant war (↘ < 0,6 log), der erst kürzlich infiziert wurde (6 Jahre), was auf eine wirksame therapeutische Wirkung bei Piracetam bei chronischer Hepatitis C schließen läßt.
Beispiel 3. In vitro-hemmende Wirkung von Piracetam bei der Bildung von Synzytien, die durch Fusion von HIV-infizierten Zellen mit nicht-infizierten Nachbarzellen induziert wurden
HIV weist die Eigenschaft auf kultivierten Zellen auf, die Bildung von Synzytien durch Fusion von infizierten Zellen mit nicht-infizierten Nachbarzellen zu provozieren, wenn der Virus seine Replikation beendet.
Die Viren sind bemerkenswert opportunistisch beim Erforschen geworden, ob sie komplizierte Formen auf der Wirtszellenoberfläche als Bindungsrezeptoren finden können (beispielsweise CD4, CXCR4, CCR5, CKR-5, CKR-3).
Diese Studie untersuchte daher die Fähigkeit von Piracetam, die Bildung von Synzytien zu inhibieren, während CD4, der primäre Bindungsrezeptor von HIV, beeinflußt wird. Für diesen Zweck wurden zwei Zellkulturen verwendet, A-201-Zellen ohne CD4-Rezeptoren und SUP-T1-Zellen, die CD4-Rezeptoren darstellen.
Piracetam gemäß den verwendeten Dosierungen inhibierte das Verfahren, das zur Bildung von Synzytien führt, ob die Zelle den CD4-Bindungsrezeptor darstellt oder nicht, was seine unspezifische Wirkung bestätigt. Diese in vitro-Wirkung auf die Membran ist sehr deutlich.
Basierend auf diesem Ergebnis wurde die Fähigkeit von Piracetam, die Fusion von großen einschichtigen Vehikeln (LUV) zu inhibieren, die aus dem Haupt-4PL der Hülle des Virus hergestellt sind und durch das geneigte Peptid von HIV-wt (Wildtyp) (16 AA) und von SIV-wt (12AA) provoziert wurde, untersucht.
Bei den getesteten Dosierungen inhibiert Piracetam die Fusion von LUV in der Gegenwart von diesen zwei geneigten Peptiden.
Beispiel 4. Levetiracetam und (R)-(–)-alpha-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid
Dieselbe in vitro-Studie wie in Beispiel 1 wurde verwendet, um zwei analoge Verbindungen (Levetiracetam und (R)-(–)-alpha-Ethyl-2-oxo-1-pyrrolidinacetamid) im Vergleich zu Piracetam zu untersuchen. Bei den getesteten Dosierungen zeigten diese beiden analogen Verbindungen ebenso eine sehr deutliche hemmende Wirkung auf das Fusionsverfahren, das auf LUV durch das virale geneigte Peptid induziert wurde.
Referenzbeispiel 5. In vitro-hemmende Wirkung von Piracetam auf das Fusionsverfahren, das durch zwei Alzheimer'sche geneigte Beta-Amyloidpentide auf den Membranmodellen induziert wird:
Vier grundlegende Studien unter Verwendung unterschiedlicher Hilfsmittel, wie Konformationsanalyse, biophysikalische Verfahren, NMR und Zwei-Hybrid-Assay, wurden durchgeführt.
Sie zeigten die Wirksamkeit von Piracetam, um das Fusionsverfahren zu inhibieren, das durch zwei Alzheimer'sche geneigte β-Amyloidpeptide (29–40 und 29–42) auf den Membranmodellen induziert wurde.
Die Ergebnisse zeigten an, daß, egal was das Amyloidpeptid ist, die Vorinkubation in vitro von Piracetam vor der Zugabe jedes geneigten Peptids fast vollständig das Fusionsverfahren inhibiert, das durch die zwei Amyloidpeptide induziert wurde.
Außerdem ist es interessant anzumerken, daß, egal was die Dosierung von Piracetam ist, wenn Piracetam nach der Inkubation des Amyloidpeptids mit Liposomen eingeführt wird, Piracetam nicht in der Lage ist, das bereits verlaufende Fusionsverfahren zu inhibieren.
Der Zwei-Hybrid-Assay zeigte, daß diese Wirkung weder in dem Zytoplasma noch in dem Kern der Zelle lokalisiert ist. Die hemmende Wirkung von Piracetam bei dem Fusionsverfah ren, das durch die zwei geneigten Amyloidpeptide induziert wurde, scheint stark bei dem Niveau der Membran der Zelle lokalisiert zu sein.

Claims

Verwendung einer Verbindung der Formel I in racemischer oder isomerer Form oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon,
worin – R Wasserstoff oder Hydroxy darstellt, – R¹ und R² unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, und – R³ und R⁴ unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder -(CH₂)_n-NR⁵R⁶ darstellen, worin n 1, 2 oder 3 ist, und R⁵ und R⁶ unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen; zur Herstellung eines Medikaments, um eine Viruserkrankung vorzubeugen und zu behandeln.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Viruserkrankung aus der Newcastle-Krankheit, Boviner Leukämie, HIV, AIDS, Influenza, Masern, Röteln, Hepatitis B, Hepatitis C, Ebolafieber ausgewählt ist.
Verwendung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei R¹, R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind.
Verwendung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei R¹ ein Ethyl ist, und R², R³ und R⁴ Wasserstoff sind.
Verwendung nach Anspruch 4, wobei die Verbindung in der Form ihres (R)-Isomers vorliegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbindung der Formel I in Form eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes vorliegt.