[go: up one dir, main page]

EP4149433A1 - Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections - Google Patents

Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections

Info

Publication number
EP4149433A1
EP4149433A1 EP21725470.5A EP21725470A EP4149433A1 EP 4149433 A1 EP4149433 A1 EP 4149433A1 EP 21725470 A EP21725470 A EP 21725470A EP 4149433 A1 EP4149433 A1 EP 4149433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solute
compatible
mixture
composition
use according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21725470.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eva Galik
Dieter Oesterhelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bitop AG
Original Assignee
Bitop AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bitop AG filed Critical Bitop AG
Publication of EP4149433A1 publication Critical patent/EP4149433A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/205Amine addition salts of organic acids; Inner quaternary ammonium salts, e.g. betaine, carnitine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/41Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/41641,3-Diazoles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7032Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a polyol, i.e. compounds having two or more free or esterified hydroxy groups, including the hydroxy group involved in the glycosidic linkage, e.g. monoglucosyldiacylglycerides, lactobionic acid, gangliosides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/05Dipeptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/06Tripeptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/007Pulmonary tract; Aromatherapy
    • A61K9/0073Sprays or powders for inhalation; Aerolised or nebulised preparations generated by other means than thermal energy
    • A61K9/0078Sprays or powders for inhalation; Aerolised or nebulised preparations generated by other means than thermal energy for inhalation via a nebulizer such as a jet nebulizer, ultrasonic nebulizer, e.g. in the form of aqueous drug solutions or dispersions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • A61P31/14Antivirals for RNA viruses
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/02Inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/007Pulmonary tract; Aromatherapy
    • A61K9/0073Sprays or powders for inhalation; Aerolised or nebulised preparations generated by other means than thermal energy

Definitions

  • the present invention relates to the use of organic and highly water-soluble compatible solutes or a mixture of solutes, preferably in the form of an inhalable, oropharyngeal, nasal and intravenous composition, in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family , preferably those diseases that are caused by SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKLH, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E.
  • solutes within the meaning of the invention are ectoin and its derivatives, glycoin, mannosylglycerate (Firoin) and mannosylglyceramide (Firoin-A), which, due to their strong water-binding capacity, bind the viruses to the receptors of the host cell in the transitional epithelium, e.g. the eye, inside Epithelium, for example lungs, and in the endothelium are reduced and thus the multiplication of viruses is reduced or prevented.
  • the invention prevention through a reduced infectious sputum and breath as well as treatment and rehabilitation of the affected tissue through the membrane-protecting properties of the compatible solutes according to the invention are made possible.
  • SARS-CoV-2 The new SARS coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has quickly developed into a global challenge. Within a very short time, the spread was declared a pandemic. Although the course of the disease is mild in many to most cases and only shows mild symptoms such as malaise, fever and possibly cough, the disease can develop into acute respiratory distress syndrome (ARDS) and severe acute respiratory syndrome (severe acute respiratory syndrome, SARS). The mortality rate increases with the severity of the disease and can reach up to 49% in critically ill patients. There is currently no targeted treatment of the Covid-19 diseases caused by the Sars-CoV-2 virus, synonymous with "Coronavirus Disease 2019". At the moment, only supportive measures can be used because at the moment there is no effective therapeutic agent against Covid-19 diseases and no vaccination against the SARS-CoV-2 virus is available.
  • ARDS acute respiratory distress syndrome
  • SARS severe acute respiratory syndrome
  • the present invention is based on the object of providing a compound, an agent, a medical product and / or a medicament which is used for the prevention and / or treatment of diseases which are triggered by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, in particular viral infections and / or inflammations caused by the virus SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKU1, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E.
  • the task is to prevent the penetration of the aforementioned viruses, in particular SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 and / or MERS-CoV, to prevent or reduce in a host cell, where word cells are eukaryotic cells of humans and animals.
  • This is intended to provide a compound, an agent, medical product and / or medicament for use in the prevention and treatment of the aforementioned diseases in humans and animals.
  • the present invention has the further object of providing a method which identifies precisely those compounds which are suitable for the treatment and prevention of the aforementioned diseases.
  • Another object of the present invention is to provide suitable medical products for individual prevention for daily use as well as an isolated and complementary therapy for the treatment of damaged epithelial tissue and the endothelium. It is therefore a further object to provide suitable formulations and dosage forms.
  • an object of the present invention is a compatible solute or mixture of solutes for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the family Coronavriridae, wherein the at least one compatible solute of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds , is preferably selected from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives. If “ectoin and / or the derivatives” or “ectoin and / or its derivatives” are mentioned in the present document, this includes all compounds of the formulas I and II.
  • viruses of the Coronaviridae family considered by the present invention are differentiated from the viruses of the Picornaviridae family (order Picornavirales), the Adenoviridae family (disorder unknown) and the Filoviridae family (Mononegavirales order).
  • Viruses of the Picornaviridae family include rhinoviruses that have single-stranded RNA genome positive polarity.
  • Viruses of the family Adenoviridae include adenoviruses based on ds-DNA and viruses of the family Filoviridae, to which e.g. B.
  • the Ebola virus are also single-stranded RNA genomes but with negative polarity.
  • Viruses for the purposes of this invention belong to the Coronaviridae family, which is divided into two subfamilies Coronavirinae and Torovirinae.
  • Coronavirinae are divided into the genera of alpha, beta coronaviruses, which infect only mammals, and gamma and delta coronaviruses, which infect both mammals and birds.
  • E229 and NL63 are human-pathogenic alphacoronaviruses, while OC43 and HKU1 and all new CoVs viruses, including the SARS-CoV2, belong to the genus Betacoronavirus.
  • the present invention therefore also provides the use of at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably of ectoin and its derivatives, in which the disease is triggered by an SS (+) RNA virus of the genus Betacoronavirus and / or Alphacoronavirus and preferably by a virus selected from SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E.
  • viruses HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and HCoV-229E cause rhinitis, conjunctivitis, pharyngitis, occasionally laryngitis and / or otitis media and thus mainly diseases of the upper respiratory tract.
  • the remaining viruses can cause more severe lower respiratory diseases with or without systemic infections and / or inflammation.
  • particularly preferred viruses are ARS-CoV (-1), SARS-CoV-2 and / or MERS-CoV.
  • Each of the above viruses comprises a surface protein bound in the virus envelope, which interacts with specific surface proteins of the host cells, binds to them, whereby the infection of the word cell is ultimately induced (Tay et al.). Therefore, in a particular embodiment of the present invention, at least one compatible solute or a solute mixture, preferably ectoin, is used, in which the ss (+) RNA virus interacts with at least one membrane-bound protein or component thereof on human cells (host cells) and this protein or uses the component of it as a receptor for binding to the cell. In the context of the invention, the at least one solute acts on all surface proteins of human cells which are bound by viral pathogens as receptors through pathogenic surface proteins.
  • the ss (+) RNA virus interacts with a receptor selected from angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 (DPP4).
  • ACE2 angiotensin-converting enzyme 2
  • APN aminopeptidase N
  • DPP4 dipeptidyl peptidase 4
  • “Viral receptors” within the meaning of the invention are all membrane-bound proteins which are recognized by the ss (+) RNA viruses mentioned here as receptors on their word cells, preferably on human cells, particularly preferably on cells of the transitional epithelial tissue, the inner epithelial tissue and / or the endothelium. Therefore, in a special embodiment of the following method according to the invention for identifying potential compatible solutes within the meaning of the invention, the corresponding combinations according to Fang Li 2016 are tested in order to identify the most suitable compatible solute for the respective virus, which consists of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably selected from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives. These solutes particularly preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
  • a further object of the present invention is namely a method for the identification of a compatible solute according to the invention for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, in which the at least one compatible solute from organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds is selected.
  • the process comprises the following steps:
  • a cell line which has membrane surface proteins as potentially viral receptors preferably a cell line from Table 5,
  • a compound which is potentially a compatible solute within the meaning of the invention preferably ectoin and / or another compound of the formula I and / or II, glyceryl glucoside (Glycoin), mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin- A), preferably an experimental approach to control without one of the potential solutes, adding a viral receptor binding domain which comprises a measurable signal, preferably a binding domain of the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), the aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 ( DPP4), preferably the S1 protein or another according to Fang Li 2016,
  • ACE2 angiotensin-converting enzyme 2
  • API aminopeptidase N
  • DPP4 dipeptidyl peptidase 4
  • Example 1 demonstrates the functionality of the assay.
  • the cells are preferably incubated with propidium iodide, so that membrane-damaged, preferably dead cells, are subtracted from the measurement signal.
  • the potential compounds are made up of organic and highly water-soluble, preferably bio-based compounds are selected which preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute.
  • Compatible solutes within the meaning of the invention are preferably screened using the above method.
  • the method according to the invention can be designed in two different embodiments.
  • compatible solutes with a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute are selected in an upstream method, in particular measured by atomic force spectroscopy according to Rouychoudhury et al 2011 and then fed to the biological assay described above.
  • potential solutes are first identified in the aforementioned biological assay and then the water-binding capacity according to Rouychoudhury et al 2011 is determined.
  • ectoin is carried along as an internal standard in order to identify compatible solutes according to the invention as measured by ectoin.
  • a compatible solute according to the invention can be of biological (bio-based) origin or it can also be produced synthetically.
  • Bio-based compatible solutes preferably compounds of the formula I and / or II, can be produced using natural strains (see also Costa et al), e.g. B. Halomonas elongata et al. (Table 1), or using genetically modified microorganisms, e.g. B Corynebacterium glutamicum, produced biotechnologically.
  • the use of genetically modified microorganisms enables the production of larger quantities of compatible solutes according to the invention.
  • the synthetic production of compatible solutes according to the invention is advantageous in terms of quantity and cost.
  • the water-binding capacity and the reducing / disruptive effect of the respective compatible solute on the binding between ss (+) RNA viruses and host cells are essential for the purposes of the invention, preferably on the binding between the viral peplomers or spike proteins, preferably the receptor binding domains (RBD), and the viral receptors on the host cell, preferably ACE2, APN and / or DPP4 (see above).
  • Compatible solutes according to the invention have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol H 2 O / solute, preferably determined according to Rouychoudhury et al 2011.
  • Enantiomerically pure forms of the solute or mixture of solutes according to the invention particularly preferably have S and / or (S, S) isomers.
  • S-ectoine and (S, S) -hydroxyectoine are each present with a purity greater than or equal to 90%, greater than or equal to 95%, preferably greater than or equal to 97%, greater than or equal to 99%, particularly preferably equal to 100%.
  • racemates are preferred: S-ectoine and R-ectoine,
  • the invention also relates to diastereomers, racemates, zwitterions, cations and mixtures of the aforementioned compounds.
  • Derivatizations can be carried out with hydroxy, sulfonic acid, carboxy acid derivatives, such as amides, esters, etc., carbonyl, ethers, alkoxy and hydroxyl groups.
  • At least one compatible solute is selected from glyceryl glucoside (Glycoin), glycine betaine, mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin-A), ectoin and its derivatives of the formula I and / or II and the physiologically compatible ones Salts, amides and esters of the aforementioned compounds, where in formula I and in formula II
  • R1 H or alkyl
  • R3 and R4 each independently of one another H or OH
  • Alkyl an alkyl radical with C1-C4 carbon atoms.
  • preferred compatible solutes within the meaning of the invention are compounds from the group comprising ectoin and derivatives thereof, glycoin (glyceryl glucoside), L-proline, mannosylglycerate, N-acetyl-diaminobutyric acid (NADA), trimethylamine N-oxide (TMAO) and / or Glycine betaine.
  • Preferred derivatives of ectoine include S / R-ectoine, (S, S) / (R, R) -hydroxyectoine, (S, S) / (R, R) -hydroxyectoine and S-homoectoine, and the physiologically acceptable salts, amides and esters of the foregoing compounds.
  • a solute mixture of at least two of the aforementioned compounds is also used, preferably a solute mixture comprising at least two compounds according to formula I and / or according to formula II.
  • the respective compatible solute according to formula I or II is preferably in enantiomerically pure form with a Purity greater than or equal to 90%.
  • a particularly preferred solute mixture within the meaning of the invention of compounds of the formula I or II contains, based on the sum of all compounds with a total content of 100% by weight, greater than or equal to 85% by weight of S-ectoin and less than or equal to 15% by weight % (S, S) - Hydroxyectoin.
  • compatible solutes according to the invention are bio-based, bio-based being understood to mean that the compound has a biological origin.
  • Biological sources of solutes according to the invention include, for example, from algae, fungi, phototrophic bacteria, methanogenic bacteria, Actinopolyspora halophila, Gammaproteobacteria, Nocardiopsis sp., Brevibacteria, gram-positive cocci, many bacilli, algae, some bacilli and related species (Planococcus citreus), Staphylococcuscus sp., strain M96 / 12b, Sporosarcina halophila, methanogenic bacteria (ß-glutamine, Ne-acetyl-ß-lysine), Ectothiorhodospira marismortui (CGA), other anoxigenic phototrophic bacteria, Azospirillum brasilense, Rhizobium meliloti and many more.
  • compatible solutes are compounds from the classes of sugars, amino acids and polyols which are characterized by OH groups and / or amino and / or amide groups which have a high reactivity with water. These also include betaines, compounds of the formula I / II, proline, carboxamides, NAc-O, NAc-L and mannosyl glycerate.
  • a compatible solute according to the invention is an organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compound which, in a particular embodiment, has a water-binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
  • the water-binding capacity is preferably greater than or equal to 7.2, greater than or equal to 7.5, greater than or equal to 7.7, greater than or equal to 8.0, greater than or equal to 8.2, greater than or equal to 8.5, greater than or equal to 8.7, greater than or equal to 9, in each case as [mol / mol FfeO / solute].
  • the preferred solute in the context of the invention is ectoin with a water binding capacity greater than or equal to 9.0 mol / mol FhO / solute.
  • solute or solute mixture within the meaning of the invention can be used alone or in combination with other physiological solutions, e.g. various infusion solutions used in clinics, NaCl solutions.
  • solutes according to the invention are used in the prevention or treatment of viral diseases which include infection and / or inflammation of the transitional epithelial tissue and / or internal epithelial tissue.
  • viral diseases which include infection and / or inflammation of the transitional epithelial tissue and / or internal epithelial tissue.
  • the viral disease comprises an infection and / or inflammation of the endothelium.
  • Viral diseases in the context of the invention include an infection and / or inflammation of the endothelium, in particular the endothelium of the eye, the upper and / or lower respiratory tract, io the trachea, the lungs, the bronchi, the bronchial tree, the heart, the endothelium of the heart, blood-lymphatic vessels, brain vessels, kidney vessels, esophagus, gastric mucosa and / or thin / intestinal mucosa.
  • such viral diseases are included, each triggered by SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HC0V-HKUI, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E, the one Show infection and / or inflammation of the upper and / or lower airways, windpipe, lungs, bronchi and / or bronchial tree.
  • These diseases are characterized and detectable in that the tissues affected in the aforementioned organs were infected by the virus and thus at least one component (viral RNA) of the virus can be detected in these tissues.
  • Affected tissue within the meaning of the invention include
  • Transitional epithelial tissue including upper respiratory tract, oral cavity, oral mucosa, gums, tongue, tongue mucosa, nasal cavity, paranasal sinuses, nasal mucosa, eye, vocal folds, pharynx and genitals and / or inner epithelial tissue including lower respiratory tract, trachea, bronchi, bronchial tree, lungs, inner endothelium tissue continuous endothelium, in particular continuous endothelium of the lungs and heart, endothelium of the heart, blood and lymph vessels, esophagus, gastric mucosa and / or thin / intestinal mucosa.
  • Table 2 Epithelial tissue within the meaning of the invention Treatment and prevention within the meaning of the invention is to be interpreted broadly and also includes support for the rehabilitation of tissue damaged by the virus. This is particularly relevant when immunization by vaccines is the priority and the tissue damaged by the virus is to be rehabilitated using a solute according to the invention using a combination according to the invention, or the tissue is to be protected preventively.
  • the at least one solute or mixture of solutes preferably in the form of a composition according to the invention, is used in the prevention or treatment of diseases of the respiratory tract caused by the aforementioned viruses, preferably by SARS-Cov-2.
  • Compositions according to the invention contain at least one compatible solute, which is selected from organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives, and preferably have a water-binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
  • Viral diseases of the respiratory tract within the meaning of the invention include not only endothelial infections and / or inflammations, but also infections and / or inflammations of the alveolar epithelial cells.
  • Viral diseases within the meaning of the invention which are caused by ss (+) - RNA viruses, preferably by SARS-Cov-2, include pneumonia, SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) and organ-wide damage to the aforementioned tissues.
  • SARS-Cov-2 or COVID-19 patients have typical symptoms such as fever, malaise, tiredness and cough. Most adults or children infected with SARS-CoV-2 have mild flu-like symptoms. In some patients, especially those in the risk groups, these can quickly lead to acute respiratory distress syndrome (SARS), respiratory failure, multiple organ failure and even death.
  • SARS acute respiratory distress syndrome
  • the products according to the invention are particularly suitable for prevention or treatment in patients with the aforementioned symptoms of the upper and / or lower respiratory tract.
  • Inhalable compositions and products are particularly preferred (FIG. 6).
  • the products according to the invention (FIG. 6) are preferred which contain at least one compatible solute which is made up of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably from hydroxyectoine, ectoine and / or the derivatives is selected.
  • These compatible solutes particularly preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute.
  • the at least one compatible solute or mixture of solutes preferably contained in a composition according to the invention
  • the at least one compatible solute preferably ectoine
  • S1 recognizes and binds to host receptors, and subsequent conformational changes in S2 facilitate fusion between the virus envelope and the cell membrane.
  • the mechanism of infection lies in the steps of binding the viral receptor-binding domain to the receptor of the host cell, followed by fusion of the membranes, penetration of the viral RNA into the host cell, multiplication of the viral RNA using the cellular machinery of the host cell and The virus escapes from the word cell
  • the membrane of the transitional epithelia, the inner epithelial tissue and / or the endothelium is shielded with compatible solutes.
  • Bruton's tyrosine kinase inhibitors which include acalabrutinib, ibrutinib and zanubrutinib, as well as the drugs spebrutinib, fenebrutinib, HM71224, ABBV-105 and ONO-4059, which are still in development.
  • compositions for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family in which at least one compatible solute or a solute mixture within the meaning of the present invention Invention is included.
  • the composition preferably contains a solute selected from the group comprising glyceryl glucoside (Glycoin), mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin-A), ectoin and compounds of the formula I and / or II. Ectoin, hydroxyectoin and glycoin are particularly preferred.
  • An infusion solution is preferably administered at approximate body temperature.
  • An average infusion bag has a volume of 500 ml. Based on a single dose of the full volume of an infusion bag, the infusion solution has a maximum concentration of 4% (isotonic) so that the body does not suffer an osmotic shock. Repeated administration can be used, but depends on the doctor's decision.
  • composition according to the invention is preferably used in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, an infusion being administered in combination with an inhalant.
  • a medical product (e.g. FIG. 6) that can be self-administered in between is the subject of the present invention.
  • healthcare workers in particular are at high risk. This includes doctors and nursing staff in hospitals and staff in other facilities such as retirement homes, fire departments, kindergartens and schools.
  • the risk can be reduced by using a nasal spray, eye drops, lozenge, mouth rinse and / or mouth sprays according to the invention. This significantly reduces the risk of droplet infection and protects the caring and treating people.
  • Possible products in particular medical products, can be subdivided into the following applications: lungs, nose, mouth / throat and eye, as shown in FIG. 6.
  • Each of the applications shown in FIG. 6 can be combined with the at least one solute according to the invention or a solute mixture.
  • Fig. 6 is not an exhaustive list, but only the most frequently used products. For the purposes of the invention, these are suitable for use in the prevention and treatment of diseases caused by ss (+) - RNA viruses.
  • Fig.1 Gating strategy for excluding dead cells from the analysis.
  • A) FL1 shows the green fluorescence resulting from the detection of cell-bound SARS-Cov-2 S1. Dead cells were counterstained with propidium iodide. The staining of dead cells is visible through a shift on the FL2 axis. Thus cells in gate R2 are living cells.
  • B) The cells in gate R2 were plotted as a histogram and the mean fluorescence intensity of these cells was determined.
  • 4A shows the results as a relative increase in fluorescence.
  • the increase in the fluorescence of A549 cells due to the binding of the Cov2 S1 protein to the cell surface was calculated by dividing the mean fluorescence intensity of the cells stimulated with the protein by the intensity of the cells not stimulated with the protein.
  • Example 1 Inhibition of the binding of the SARS-CoV-2 spike S1 protein to A549 cells by compatible solutes
  • SARS-CoV-2 Spike S1 protein trenzyme life Science Services, Cat. No. P2020-001, Lot No .: 1IPO
  • A549 cells from the American Type Culture Collection (ATCC) expressing angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) were used (Uhal et al. 2013).
  • the adherent cells were routinely cultured in T-75 flasks in DMEM with 10% FCS containing penicilin and streptomycin as antibiotics in a CC> 2 incubator (5% CO2, 37 ° C). When the bottom of the flask was 2/3 covered with cells, these were detached by Accutase
  • the A549 cells were cultured to confluence in DMEM with 10% FCS, and the confluent culture was continued for four more days during which the cell culture medium was replaced.
  • HIS-labeled SARS-Cov2-S1 protein is added to each tube and incubated for a further 60 minutes on a tumble shaker at 450 rpm and room temperature.
  • Table 4 MFI values for FIG. 2. The corresponding coefficient of variation in percent (CV%) of the
  • the assay can be performed in a modified form using the cell lines mentioned below.
  • Any cell line which expresses angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 (DPP4) is a suitable cell line for the purposes of the assay according to the invention.
  • ACE2 angiotensin-converting enzyme 2
  • APN aminopeptidase N
  • DPP4 dipeptidyl peptidase 4
  • the detailed properties of the cell lines listed below can be looked up in the protein atlas: https://www.proteinatlas.org/ENSG0000013Q234-ACE2/cell and are known to the person skilled in the art.
  • a suitable antibody which detects the expression of the receptor on the cell surface is preferably included in the assay.
  • Cell lines which have a low mRNA expression for ACE are cultivated in DMEM with at least 10% FCS.
  • Hep 2G cells show a high expression of the RNA for ACE.
  • HUVEC cells express ACE2 and are cultured in Vascular Cell Basal Medium using the Endothelial Cell Growth Kit- (ATCC).
  • MRC5 cells which do not express the ACE receptor are also used as a control.
  • Hoffmann et al. It was shown in 2020 that the cells are not infected by SARS CoV2. Therefore, the MRC5 cells represent an excellent control for the specificity of the binding assay used.
  • MRC5 cells are cultured in DMEM with 10% FCS.
  • Example 3 Influence of ectoin on the binding of the SARS-Cov2-S1 protein to A549 cells
  • Example 7 Atomic force spectroscopy to determine the effect of compatible solutes on the stability of membranes
  • the binding domain to be tested or the complete protein is bound to a surface.
  • the surface can be a membrane and even a whole cell that expresses the receptor such as ACE2, APN and / or DPP4.
  • ACE2 ACE2, APN and / or DPP4.
  • a compatible solute Estoin 1 M
  • a buffer 300 mM KCl and 20 mM Tris at pH 7.8
  • one approach contains the human viral receptor in the buffer without solute.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)

Abstract

The present invention relates to the use of organic and highly water-soluble compatible solutes or of a solute mixture, preferably in the form of an inhalable composition suitable for oropharyngeal, nasal and intravenous administration, in the prevention or treatment of diseases caused by ss(+)RNA viruses of the Coronaviridae family, preferably diseases caused by SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKU1, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and/or HCoV-229E. Particularly suitable solutes according to the invention are ectoine and its derivatives, glycoin, mannosylglycerate (firoin) and mannosylglyceramide (firoin-A), which, by virtue of their strong water-binding capacity, reduce the binding of the viruses to the receptors of the host cell in the transitional epithelium, e.g. eye, in the inner epithelium, e.g. lung, and in the endothelium and thus reduce or prevent the reproduction of the virus. According to the invention, prevention is made possible by sputum and breath which are less infectious, and treatment and rehabilitation of the affected tissues are made possible by the membrane-protecting properties of the compatible solutes according to the invention.

Description

Kompatible Solute zur Prävention oder Behandlung von SARS-CoV-2-lnfektionen Compatible solutes for the prevention or treatment of SARS-CoV-2 infections
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von organischen und hoch wasserlöslichen kompatiblen Soluten oder eines Solutgemisches, bevorzugt in Form einer inhalierbaren, oropharyngeal, nasal und intravenös verabreichbaren Zusammensetzung, bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen, bevorzugt solcher Erkrankungen, die durch SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS- CoV, HCoV-HKLH, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und/oder HCoV-229E verursacht werden. Besonders geeignete Solute im Sinne der Erfindung sind Ectoin und seine Derivate, Glycoin, Mannosylglycerat (Firoin) und Mannosylglyceramid (Firoin-A), , die durch ihre starke Wasserbindungskapazität die Bindung der Viren an die Rezeptoren der Wirtszelle im Übergangsepithel, z.B. Auge, im inneren Epithel, z.B. Lunge, und im Endothel reduziert und somit die Vermehrung der Viren reduziert oder verhindert. Erfindungsgemäß wird eine Prävention durch ein vermindert infektiöses Sputum und Atem sowie eine Behandlung und Rehabilitation der betroffenen Gewebe durch die membranschützende Eigenschaften der erfindungsgemäßen kompatiblen Solute ermöglicht. The present invention relates to the use of organic and highly water-soluble compatible solutes or a mixture of solutes, preferably in the form of an inhalable, oropharyngeal, nasal and intravenous composition, in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family , preferably those diseases that are caused by SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKLH, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E. Particularly suitable solutes within the meaning of the invention are ectoin and its derivatives, glycoin, mannosylglycerate (Firoin) and mannosylglyceramide (Firoin-A), which, due to their strong water-binding capacity, bind the viruses to the receptors of the host cell in the transitional epithelium, e.g. the eye, inside Epithelium, for example lungs, and in the endothelium are reduced and thus the multiplication of viruses is reduced or prevented. According to the invention, prevention through a reduced infectious sputum and breath as well as treatment and rehabilitation of the affected tissue through the membrane-protecting properties of the compatible solutes according to the invention are made possible.
Das neue SARS-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) hat sich schnell zu einer globalen Herausforderung entwickelt. Innerhalb kürzester Zeit wurde die Verbreitung zu einer Pandemie erklärt. Obwohl der Krankheitsverlauf in vielen bis zu den meisten Fällen milde verläuft und lediglich leichte Symptome, wie Unwohlsein, Fieber und ggf. Husten aufweist, kann sich die Krankheit zu einem akuten Atemnotsyndrom (acute respiratory distress syndrome, ARDS) und schweren akuten respiratorischen Syndrom (severe acute respiratory syndrome, SARS) entwickeln. Die Sterblichkeitsrate steigt mit der Schwere der Erkrankung und kann bei kritisch kranken Patienten bis zu 49% erreichen. Aktuell gibt es keine zielgerichtete Behandlung der durch das Virus Sars-CoV-2 verursachten Covid-19-Erkrankungen, synonym „Coronavirus- Disease 2019“. Derzeit können nur unterstützende Maßnahmen angewendet werden, da zum jetzigen Zeitpunkt kein effektives Therapeutikum gegen die Covid-19-Erkrankungen und auch keine Impfung gegen das SARS-CoV-2 Virus verfügbar sind. The new SARS coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has quickly developed into a global challenge. Within a very short time, the spread was declared a pandemic. Although the course of the disease is mild in many to most cases and only shows mild symptoms such as malaise, fever and possibly cough, the disease can develop into acute respiratory distress syndrome (ARDS) and severe acute respiratory syndrome (severe acute respiratory syndrome, SARS). The mortality rate increases with the severity of the disease and can reach up to 49% in critically ill patients. There is currently no targeted treatment of the Covid-19 diseases caused by the Sars-CoV-2 virus, synonymous with "Coronavirus Disease 2019". At the moment, only supportive measures can be used because at the moment there is no effective therapeutic agent against Covid-19 diseases and no vaccination against the SARS-CoV-2 virus is available.
Vor diesem Hintergrund basiert die vorliegende Erfindung auf der Aufgabe eine Verbindung, ein Mittel, ein Medizinprodukt und/oder ein Arzneimittel bereitzustellen, das zur Prävention und/oder Behandlung von Erkrankungen, welche durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae ausgelöst werden, insbesondere viraler Infektionen und/oder Entzündungen, die durch das Virus SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKU1, HCoV-OC43, HCoV- NL63 und/oder HCoV-229E verursacht werden. Es wird sich die Aufgabe gestellt, das Eindringen der vorgenannten Viren, insbesondere von SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 und/oder MERS-CoV, in eine Wirtszelle zu verhindern oder zu reduzieren, wobei Wrtszellen eukaryotische Zellen von Mensch und Tier sind. Damit soll eine Verbindung, ein Mittel, Medizinprodukt und/oder Arzneimittel zur Verwendung bei der Prävention und Behandlung der vorgenannten Erkrankungen bei Mensch und Tier bereitgestellt werden. Um solche Verbindungen zu identifizieren stellt sich die vorliegende Erfindung die weitere Aufgabe ein Verfahren bereitzustellen, welches eben solche Verbindung identifiziert, die zur Behandlung und Prävention der vorgenannten Erkrankungen geeignet sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung geeigneter Medizinprodukte zur individuellen Prävention für den täglichen Gebrauch sowie einer isolierten und komplementären Therapie zur Behandlung geschädigter Epithelgewebe und des Endothels. Daher ist es eine weitere Aufgabe geeignete Formulierungen und Darreichungsformen bereitzustellen. Against this background, the present invention is based on the object of providing a compound, an agent, a medical product and / or a medicament which is used for the prevention and / or treatment of diseases which are triggered by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, in particular viral infections and / or inflammations caused by the virus SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKU1, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E. The task is to prevent the penetration of the aforementioned viruses, in particular SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 and / or MERS-CoV, to prevent or reduce in a host cell, where word cells are eukaryotic cells of humans and animals. This is intended to provide a compound, an agent, medical product and / or medicament for use in the prevention and treatment of the aforementioned diseases in humans and animals. In order to identify such compounds, the present invention has the further object of providing a method which identifies precisely those compounds which are suitable for the treatment and prevention of the aforementioned diseases. Another object of the present invention is to provide suitable medical products for individual prevention for daily use as well as an isolated and complementary therapy for the treatment of damaged epithelial tissue and the endothelium. It is therefore a further object to provide suitable formulations and dosage forms.
Überraschend wurde nun festgestellt, dass kompatible Solute, wie Ectoin und seine Derivate Glycoin, Mannosylglycerat (Firoin) oder Mannosylglyceramid (Firoin-A) die vorstehenden Aufgaben lösen können, wie es in den beiliegenden Beispielen und Figuren 3-5 gezeigt wurde. It has now surprisingly been found that compatible solutes such as ectoin and its derivatives glycoin, mannosylglycerate (Firoin) or mannosylglyceramide (Firoin-A) can solve the above problems, as was shown in the accompanying examples and FIGS. 3-5.
Daher ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen, worin das mindestens ein kompatibles Solut aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen, bevorzugt aus Hydroxyectoin und Ectoin und den Derivaten, ausgewählt wird. Wenn in der vorliegenden „Ectoin und/oder den Derivaten“ oder „Ectoin und/oder seinen Derivaten“ genannt sind, so sind damit alle Verbindungen der Formel I und II umfasst. Therefore, an object of the present invention is a compatible solute or mixture of solutes for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the family Coronavriridae, wherein the at least one compatible solute of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds , is preferably selected from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives. If “ectoin and / or the derivatives” or “ectoin and / or its derivatives” are mentioned in the present document, this includes all compounds of the formulas I and II.
Die allgemeine Klassifizierung der Viren ist dem Fachmann bekannt. Zur Einordnung der durch die vorliegende Erfindung berücksichtigten Viren der Familie Coronaviridae werden diese von den Viren der Familie Picornaviridae (Ordnung Picornavirales), der Familie Adenoviridae (Unrterordnung unbekannt) und der Familie Filoviridae (Ordnung Mononegavirales) abgegrenzt. Viren der Familie Picornaviridae umfassen Rhinoviren, die Einzelstrang-RNA-Genom positiver Polarität aufweisen. Viren der Familie Adenoviridae umfassen Adenoviren, die auf ds-DNA basieren und Viren der Familie Filoviridae, zu denen z. B. das Ebola-Virus gehört sind ebenfalls Einzelstrang-RNA-Genom aber mit negativer Polarität. Viren im Sinne dieser Erfindung gehören der Familie Coronaviridae an, die in zwei Subfamilien Coronavirinae und Torovirinae unterteilt wird. Coronavirinae werden in die Gattungen der Alpha-, Betacoronaviren, die nur Säugetiere infizieren, Gamma- und Deltacoronaviren, welche beide Säugetiere und Vögel infizieren, unterteilt. E229 und NL63 sind humanpathogene Alphacoronaviren, während OC43 und HKU1 und alle neuen CoVs Viren umfassend das SARS-CoV2 der Gattung der Betacoronavirus angehören. Daher ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung mindestens eines kompatiblen Soluts oder Solutgemisches, bevorzugt von Ectoin und seiner Derivate, worin die Erkrankung durch ein ss(+)RNA-Virus der Gattung Betacoronavirus und/oder Alphacoronavirus ausgelöst wird und bevorzugt durch ein Virus ausgewählt aus SARS-CoV-1 , SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und/oder HCoV-229E. The general classification of viruses is known to the person skilled in the art. To classify the viruses of the Coronaviridae family considered by the present invention, they are differentiated from the viruses of the Picornaviridae family (order Picornavirales), the Adenoviridae family (disorder unknown) and the Filoviridae family (Mononegavirales order). Viruses of the Picornaviridae family include rhinoviruses that have single-stranded RNA genome positive polarity. Viruses of the family Adenoviridae include adenoviruses based on ds-DNA and viruses of the family Filoviridae, to which e.g. B. the Ebola virus are also single-stranded RNA genomes but with negative polarity. Viruses for the purposes of this invention belong to the Coronaviridae family, which is divided into two subfamilies Coronavirinae and Torovirinae. Coronavirinae are divided into the genera of alpha, beta coronaviruses, which infect only mammals, and gamma and delta coronaviruses, which infect both mammals and birds. E229 and NL63 are human-pathogenic alphacoronaviruses, while OC43 and HKU1 and all new CoVs viruses, including the SARS-CoV2, belong to the genus Betacoronavirus. The present invention therefore also provides the use of at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably of ectoin and its derivatives, in which the disease is triggered by an SS (+) RNA virus of the genus Betacoronavirus and / or Alphacoronavirus and preferably by a virus selected from SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E.
Die vier Viren HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und HCoV-229E verursachen Rhinitis, Konjunktivitis, Pharyngitis, gelegentlich eine Laryngitis und/oder eine Mittelohrentzündung und damit hauptsächlich Erkrankungen der oberen Atemwege. Dagegen können die übrigen Viren, schwerwiegendere Erkrankungen der unteren Atemwege mit oder ohne systemischen Infektionen und/oder Entzündungen verursachen. Daher sind im Sinne der Erfindung besonders bevorzugte Viren ARS-CoV(-l), SARS-CoV-2 und/oder MERS-CoV. The four viruses HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and HCoV-229E cause rhinitis, conjunctivitis, pharyngitis, occasionally laryngitis and / or otitis media and thus mainly diseases of the upper respiratory tract. In contrast, the remaining viruses can cause more severe lower respiratory diseases with or without systemic infections and / or inflammation. For the purposes of the invention, therefore, particularly preferred viruses are ARS-CoV (-1), SARS-CoV-2 and / or MERS-CoV.
Jedes der vorstehenden Viren umfasst ein in der Virushülle gebundenes Oberflächenprotein, das mit spezifischen Oberflächenproteinen der Wirtszellen interagiert, an diese bindet, wodurch letztendlich die Infektion der Wrtzelle induziert wird (Tay et al.). Daher wird in einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens ein kompatibles Solut oder ein Solutgemisch, bevorzugt Ectoin, verwendet, worin das ss(+)RNA-Virus mit mindestens einem membrangebundenen Protein oder Bestandteil davon auf humanen Zellen (Wirtzellen) interagiert und dieses Protein oder den Bestandteil davon als Rezeptor zur Bindung an die Zelle nutzt. Im Sinne der Erfindung wirkt das mindestens eine Solut auf alle Oberflächenproteine humaner Zellen, welche von viralen Pathogenen als Rezeptoren durch pathogene Oberflächenproteine gebunden werden. In einer besonderen Ausführungsform interagiert das ss(+)RNA-Virus mit einem Rezeptor ausgewählt aus Angiotensin-konvertierendem Enzym 2 (ACE2), Aminopeptidase N (APN) und/oder Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4). Diese viralen Rezeptoren interagieren mit verschiedenen Proteinen der Viren im Sinne der Erfindung, wie in Fig. 1 von Fang Li 2020 gezeigt. Insbesondere werden Carboxypeptidasen sowie andere Aminopeptidasen und Dipeptidylpeptidase als die bereits genannten ebenfalls von der vorliegenden Erfindung erfasst. „Virale Rezeptoren“ im Sinne der Erfindung sind alle membrangebundene Proteine, welche durch die hier genannten ss(+)RNA-Viren als Rezeptoren auf ihren Wrtszellen erkannt werden, vorzugsweise auf humanen Zellen, besonders bevorzugt auf Zellen der Übergangsepithelgewebe, der inneren Epithelgewebe und/oder des Endothels. Daher wird in einer besonderen Ausführungsform des nachstehenden erfindungsgemäßen Verfahrens zur Identifikation potentieller kompatibler Solute im Sinne der Erfindung, die entsprechenden Kombinationen nach Fang Li 2016 getestet, um auf diese Weise das jeweils am besten geeignete kompatible Solut für das jeweilige Virus zu identifizieren, welches aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen, bevorzugt aus Hydroxyectoin und Ectoin und den Derivaten, ausgewählt wird. Besonders bevorzugt haben diese Solute eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol FhO/Solut. Each of the above viruses comprises a surface protein bound in the virus envelope, which interacts with specific surface proteins of the host cells, binds to them, whereby the infection of the word cell is ultimately induced (Tay et al.). Therefore, in a particular embodiment of the present invention, at least one compatible solute or a solute mixture, preferably ectoin, is used, in which the ss (+) RNA virus interacts with at least one membrane-bound protein or component thereof on human cells (host cells) and this protein or uses the component of it as a receptor for binding to the cell. In the context of the invention, the at least one solute acts on all surface proteins of human cells which are bound by viral pathogens as receptors through pathogenic surface proteins. In a particular embodiment, the ss (+) RNA virus interacts with a receptor selected from angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 (DPP4). These viral receptors interact with various proteins of the viruses for the purposes of the invention, as shown in FIG. 1 by Fang Li 2020. In particular, carboxypeptidases and aminopeptidases and dipeptidyl peptidases other than those already mentioned are also covered by the present invention. "Viral receptors" within the meaning of the invention are all membrane-bound proteins which are recognized by the ss (+) RNA viruses mentioned here as receptors on their word cells, preferably on human cells, particularly preferably on cells of the transitional epithelial tissue, the inner epithelial tissue and / or the endothelium. Therefore, in a special embodiment of the following method according to the invention for identifying potential compatible solutes within the meaning of the invention, the corresponding combinations according to Fang Li 2016 are tested in order to identify the most suitable compatible solute for the respective virus, which consists of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably selected from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives. These solutes particularly preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nämlich ein Verfahren zur Identifikation eines erfindungsgemäßen kompatiblen Soluts zur Verwendung bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen, worin das mindestens eine kompatible Solut aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen ausgewählt wird. Das Verfahren (synonym: biologischer Assay) umfasst folgende Schritte: A further object of the present invention is namely a method for the identification of a compatible solute according to the invention for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, in which the at least one compatible solute from organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds is selected. The process (synonymous: biological assay) comprises the following steps:
Bereitstellen einer Zelllinie, welche membranständige Oberflächenproteine als potentiell virale Rezeptoren aufweist, bevorzugt eine Zelllinie aus Tabelle 5, Providing a cell line which has membrane surface proteins as potentially viral receptors, preferably a cell line from Table 5,
In Kontakt bringen der Zellen mit einer Verbindung, welche potentiell ein kompatibles Solut im Sinne der Erfindung ist, bevorzugt Ectoin und/oder eine andere Verbindung der Formel I und/oder II, Glycerylglucosid (Glycoin), Mannosylglycerat (Firoin), Mannosylglycramid (Firoin-A), vorzugsweise ein Versuchsansatz zur Kontrolle ohne eines der potentiellen Solute, Hinzufügen einer viralen Rezeptorbindungsdomäne, welche ein messbares Signal umfasst, vorzugsweise eine Bindungsdomäne des Angiotensin-konvertierenden Enzyms 2 (ACE2), der Aminopeptidase N (APN) und/oder Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4), bevorzugt das S1 Protein oder ein anderes nach Fang Li 2016, Bringing the cells into contact with a compound which is potentially a compatible solute within the meaning of the invention, preferably ectoin and / or another compound of the formula I and / or II, glyceryl glucoside (Glycoin), mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin- A), preferably an experimental approach to control without one of the potential solutes, adding a viral receptor binding domain which comprises a measurable signal, preferably a binding domain of the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), the aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 ( DPP4), preferably the S1 protein or another according to Fang Li 2016,
Inkubation des Ansatzes, bevorzugt für eine ausreichende Dauer zur Interaktion und Bindung der Bindungspartner Incubation of the batch, preferably for a sufficient period of time for the binding partners to interact and bind
Aufzeichnen des an der Zelle messbaren Signals, vorzugsweise eines Fluoreszenzsisgnals, und Recording the signal that can be measured on the cell, preferably a fluorescence signal, and
Ermittlung einer reduzierten Bindung zwischen der viralen Rezeptorbindungsdomäne und dem humanen membranständigen Oberflächenprotein. Determination of a reduced binding between the viral receptor binding domain and the human membrane-bound surface protein.
Wird in dem vorgenannten Verfahren im Vergleich zur mitgeführten Kontrolle eine Reduzierung des von dem viralen Protein ausgehenden Signals gemessen, so deutet dies auf eine reduzierte Bindung des Virus hin. Beispiel 1 beweist die Funktionalität des Assays. Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zellen mit Propidiumiodid inkubiert, sodass membrangeschädigte, vorzugsweise tote Zellen, vom Messsignal abgezogen werden. Die potentiellen Verbindungen werden aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen ausgewählt, die vorzugsweise eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol hhO/Solut haben. If a reduction in the signal emanating from the viral protein is measured in the above-mentioned method in comparison to the control carried out, this indicates a reduced binding of the virus. Example 1 demonstrates the functionality of the assay. In the method according to the invention, the cells are preferably incubated with propidium iodide, so that membrane-damaged, preferably dead cells, are subtracted from the measurement signal. The potential compounds are made up of organic and highly water-soluble, preferably bio-based compounds are selected which preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute.
Bevorzugt werden kompatible Solute im Sinne der Erfindung mit dem vorstehenden Verfahren gescreent. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in zwei verschiedenen Ausführungsformen ausgestaltet sein. In einer ersten Alternative einer Ausführungsformen werden in einem vorgeschalteten Verfahren kompatible Solute mit einer Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol hhO/Solut ausgewählt, insbesondere gemessen mittels Atomkraft spektroskopie nach Rouychoudhury et al 2011 und anschließend dem oben beschriebenen biologischen Assay zugeführt. In einer zweiten Alternative einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden potentielle Solute zunächst in dem vorgenannten biologischen Assay identifiziert und anschließend die Wasserbindungskapazität nach Rouychoudhury et al 2011 ermittelt. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sowie der Alternativen wird Ectoin als interner Standard mitgeführt, um erfindungsgemäße kompatible Solute gemessen an Ectoin zu identifizieren. Compatible solutes within the meaning of the invention are preferably screened using the above method. The method according to the invention can be designed in two different embodiments. In a first alternative of an embodiment, compatible solutes with a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute are selected in an upstream method, in particular measured by atomic force spectroscopy according to Rouychoudhury et al 2011 and then fed to the biological assay described above. In a second alternative of an embodiment of the method according to the invention, potential solutes are first identified in the aforementioned biological assay and then the water-binding capacity according to Rouychoudhury et al 2011 is determined. In a further embodiment of the method and the alternatives, ectoin is carried along as an internal standard in order to identify compatible solutes according to the invention as measured by ectoin.
Ein erfindungsgemäßes kompatibles Solut, vorzugsweise gemäß Formel I und/oder II, kann biologischen (biobasierten) Ursprung haben oder auch synthetisch hergestellt sein. Biobasierte kompatible Solute, vorzugsweise Verbindungen der Formel I und/oder II, können unter Einsatz von natürlichen Stämmen (siehe auch Costa et al), z. B. Halomonas elongata u. a. (Tabelle 1), oder unter Einsatz genetisch modifizierter Mikroorganismen, z. B Corynebacterium glutamicum, biotechnologisch hergestellt werden. Die Verwendung von genetisch modifizierten Mikroorganismen ermöglicht die Herstellung größerer Mengen erfindungsgemäßer kompatibler Solute. Ebenso ist die synthetische Herstellung erfindungsgemäßer kompatibler Solute in Bezug auf die Menge und Kosten vorteilhaft. A compatible solute according to the invention, preferably according to formula I and / or II, can be of biological (bio-based) origin or it can also be produced synthetically. Bio-based compatible solutes, preferably compounds of the formula I and / or II, can be produced using natural strains (see also Costa et al), e.g. B. Halomonas elongata et al. (Table 1), or using genetically modified microorganisms, e.g. B Corynebacterium glutamicum, produced biotechnologically. The use of genetically modified microorganisms enables the production of larger quantities of compatible solutes according to the invention. Likewise, the synthetic production of compatible solutes according to the invention is advantageous in terms of quantity and cost.
Unabhängig von dem Herstellungsweg sind jedoch im Sinne der Erfindung die Wasserbindungskapazität und die reduzierende/störende Wirkung des jeweiligen kompatiblen Soluts auf die Bindung zwischen ss(+)RNA-Viren und Wirtszellen wesentlich, bevorzugt auf die Bindung zwischen den viralen Peplomeren oder Spike Proteinen, vorzugsweise den Rezeptorbindungsdomänen (RBD), und den viralen Rezeptoren auf der Wirtszelle, vorzugsweise ACE2, APN und/oder DPP4 (siehe oben). Erfindungsgemäße kompatible Solute weisen eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol H20/Solut auf, bevorzugt ermittelt nach Rouychoudhury et al 2011. Regardless of the production route, however, the water-binding capacity and the reducing / disruptive effect of the respective compatible solute on the binding between ss (+) RNA viruses and host cells are essential for the purposes of the invention, preferably on the binding between the viral peplomers or spike proteins, preferably the receptor binding domains (RBD), and the viral receptors on the host cell, preferably ACE2, APN and / or DPP4 (see above). Compatible solutes according to the invention have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol H 2 O / solute, preferably determined according to Rouychoudhury et al 2011.
Synthetisch hergestellte kompatible Solute, wie Ectoine, und mittels Biosynthese hergestellte Ectoine unterscheiden sich in mehreren Merkmale des Endproduktes. Die Merkmale umfassen die Reinheit des Endproduktes in Bezug auf Reststoffe der zur synthetischen Herstellung eingesetzten Chemikalien, die Reinheit in Bezug auf die Enantiomer-Reinheit, Geruch, Färbung (Hazenzahl) und Verarbeitung zu einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Ein Vergleichsbeispiel eines kommerziell synthetisch hergestellten Ectoins und eines biobasierten Ectoins zeigt folgende Unterschiede: Synthetically produced compatible solutes, such as ectoine, and ectoine produced by means of biosynthesis differ in several characteristics of the end product. The features include the purity of the end product in relation to residues of the chemicals used for synthetic production, the purity in relation to the enantiomeric purity, odor, color (Hazen number) and processing into a composition according to the invention. A comparative example of a commercially synthetically produced ectoin and a bio-based ectoin shows the following differences:
Ectoine fallen unter die Formel I und II und können als optische Isomere, Diastereomere, Racemate, Zwitterionen, Kationen oder als ein Gemisch aus mindestens zwei der vorgenannten Formen vorliegen. Isomere umfassen (R,R)-, (R,S)-, (S,S)- und (S, R)-Konfigurationen der Verbindungen der Formel I und der Formel II, wobei ein S-Enantiomer gemäß der Fischer- Projektion dem L-Enantiomer entspricht und ein R- Enantiomer dem D- Enantiomer z.B. L-Ectoin gleich S-Ectoin, D-Ectoin gleich. R-Ectoin Ectoins come under the formulas I and II and can be present as optical isomers, diastereomers, racemates, zwitterions, cations or as a mixture of at least two of the aforementioned forms. Isomers include (R, R) -, (R, S) -, (S, S) - and (S, R) -configurations of the compounds of the formula I and the formula II, with an S-enantiomer according to the Fischer projection corresponds to the L-enantiomer and an R-enantiomer corresponds to the D-enantiomer, for example L-ectoine is S-ectoine, D-ectoine is the same. R-ectoin
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Soluts oder Solutgemisches liegt das mindestens eine kompatible Solut in Enantiomer reiner Form mit einer Reinheit von größer gleich 90 % vor, vorzugsweise größer gleich 95 %, größer gleich 97 %, größer gleich 99 %, besondere bevorzugt gleich 100 %. Auf das Solutgemisch bezogen, bedeutet das, dass das Gemisch von zwei Verbindungen, die jeweilige Verbindungen in Enantiomer reiner Form aufweist und vorzugsweise keine Verunreinigung der ausgewählten Verbindungen durch das Isomer aufweist. In a preferred embodiment of the solute or mixture of solutes according to the invention, the at least one compatible solute is in enantiomerically pure form with a purity greater than or equal to 90%, preferably greater than or equal to 95%, greater than or equal to 97%, greater than or equal to 99%, particularly preferably equal to 100% . In relation to the solute mixture, this means that the mixture of two compounds has the respective compounds in enantiomerically pure form and preferably has no contamination of the selected compounds by the isomer.
Enantiomer reine Formen des erfindungsgemäßen Soluts oder Solutgemisches weisen besonders bevorzugt S- und/oder (S,S)-lsomere auf. In einem bevorzugten Enantiomer reinen Solutgemisch liegen S-Ectoin und (S,S)-Hydroxyectoin jeweils mit einer Reinheit größer gleich 90 % vor, größer gleich 95 %, vorzugsweise größer gleich 97 %, größer gleich 99 %, besondere bevorzugt gleich 100 %. Somit weist dieses Solutgemisch bevorzugt jeweils kleiner gleich 10 % kleiner gleich 5 %, vorzugsweise kleiner gleich 3 %, kleiner gleich 1 %, besonders bevorzugt gleich 0 % R-Ectoin oder (R,S)-/(S,R)- oder (R,R)-Hydroxyectoin auf. Enantiomerically pure forms of the solute or mixture of solutes according to the invention particularly preferably have S and / or (S, S) isomers. In a preferred enantiomerically pure solute mixture, S-ectoine and (S, S) -hydroxyectoine are each present with a purity greater than or equal to 90%, greater than or equal to 95%, preferably greater than or equal to 97%, greater than or equal to 99%, particularly preferably equal to 100%. This solute mixture thus preferably has less than or equal to 10% less than or equal to 5%, preferably less than or equal to 3%, less than or equal to 1%, particularly preferably equal to 0%, R-ectoine or (R, S) - / (S, R) - or (R, R) -hydroxyectoine.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind folgende Racemate bevorzugt: S-Ectoin und R-Ectoin, In a particular embodiment of the invention, the following racemates are preferred: S-ectoine and R-ectoine,
(S,S)-Hydroxyectoin, (S,R)-Hydroxyectoin, (R,S)-Hydroxyectoin und (R,R)-Hydroxyectoin, oder (S, S) -hydroxyectoin, (S, R) -hydroxyectoin, (R, S) -hydroxyectoin and (R, R) -hydroxyectoin, or
S-Homoectoin und R-Homoectoin. S-homoectoin and R-homoectoin.
Neben Isomere sind Diastereomere, Racemate, Zwitterionen, Kationen und Gemisch der vorgenannten Verbindungen ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Derivatisierungen können mit Hydroxy-, Sulfsonäsure-, Carboxysäurederivate, wie Amide, Ester usw., Carbonyl, Ether, Alkoxy- und Dydroxylgruppen erfolgen. In addition to isomers, the invention also relates to diastereomers, racemates, zwitterions, cations and mixtures of the aforementioned compounds. Derivatizations can be carried out with hydroxy, sulfonic acid, carboxy acid derivatives, such as amides, esters, etc., carbonyl, ethers, alkoxy and hydroxyl groups.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung wird mindestens ein kompatibles Solut ausgewählt aus Glycerylglucosid (Glycoin), Glycin-Betain, Mannosylglycerat (Firoin), Mannosylglycramid (Firoin-A), Ectoin und seinen Derivaten der Formel I und/oder II sowie den physiologisch verträglichen Salzen, Amiden und Estern der vorgenannten Verbindungen, wobei in Formel I und in Formel II In a particular embodiment of the use according to the invention, at least one compatible solute is selected from glyceryl glucoside (Glycoin), glycine betaine, mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin-A), ectoin and its derivatives of the formula I and / or II and the physiologically compatible ones Salts, amides and esters of the aforementioned compounds, where in formula I and in formula II
R1 = H oder Alkyl, R1 = H or alkyl,
R2 = H, COOH, COO-Alkyl oder CO-NH-R5, R2 = H, COOH, COO-alkyl or CO-NH-R5,
R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander H oder OH, R3 and R4 each independently of one another H or OH,
R5 = H, Alkyl, ein Aminosäurerest, Dipeptidrest oder Tripeptidrest n = 1, 2 oder 3, R5 = H, alkyl, an amino acid residue, dipeptide residue or tripeptide residue n = 1, 2 or 3,
Alkyl = einen Alkylrest mit C1-C4 Kohlenstoffatomen bedeuten. Ebenso bevorzugte kompatible Solute im Sinne der Erfindung sind Verbindungen aus der Gruppe umfassend Ectoin und Derivate davon, Glycoin (Glyceryl Glucoside), L-Prolin, Mannosylglycerate, N-Acetyl-Diaminobuttersäure (NADA), trimethylamine N-oxide (TMAO) und/oder Glycin-Betaine. Bevorzugte Derivate von Ectoin umfassen S/R-Ectoin, (S,S)/(R,R)- Hydroxyectoin, (S,S)/(R,R)-Hydroxyectoin und S-Homoectoin, sowie die physiologisch verträglichen Salze, Amide und Ester der vorgenannten Verbindungen. Alkyl = an alkyl radical with C1-C4 carbon atoms. Likewise preferred compatible solutes within the meaning of the invention are compounds from the group comprising ectoin and derivatives thereof, glycoin (glyceryl glucoside), L-proline, mannosylglycerate, N-acetyl-diaminobutyric acid (NADA), trimethylamine N-oxide (TMAO) and / or Glycine betaine. Preferred derivatives of ectoine include S / R-ectoine, (S, S) / (R, R) -hydroxyectoine, (S, S) / (R, R) -hydroxyectoine and S-homoectoine, and the physiologically acceptable salts, amides and esters of the foregoing compounds.
Im Sinne der Erfindung wird ebenfalls ein Solutgemisch aus mindestens zwei der vorgenannten Verbindungen verwendet, bevorzugt ein Solutgemisch umfassend mindestens zwei Verbindungen nach Formel I und/oder nach Formel II. Bevorzugt liegt das jeweilige kompatible Solut nach Formel I oder II in Enantiomer reinen Form mit einer Reinheit größer gleich 90 % vor. Ein besonders bevorzugtes Solutgemisch im Sinne der Erfindung aus Verbindungen der Formel I oder II enthält, bezogen auf die Summe aller Verbindungen mit einem Gesamtgehalt von 100 Gew.-%, größer gleich 85 Gew.-% S-Ectoin und kleiner gleich 15 Gew.-% (S,S)- Hydroxyectoin. In the context of the invention, a solute mixture of at least two of the aforementioned compounds is also used, preferably a solute mixture comprising at least two compounds according to formula I and / or according to formula II. The respective compatible solute according to formula I or II is preferably in enantiomerically pure form with a Purity greater than or equal to 90%. A particularly preferred solute mixture within the meaning of the invention of compounds of the formula I or II contains, based on the sum of all compounds with a total content of 100% by weight, greater than or equal to 85% by weight of S-ectoin and less than or equal to 15% by weight % (S, S) - Hydroxyectoin.
In einer besonderen Ausführungsform sind erfindungsgemäße kompatible Solute biobasiert, wobei biobasiert so zu verstehen ist, dass die Verbindung einen biologischen Ursprung hat. Biologische Quellen erfindungsgemäßer Solute umfassen z.B. aus Algen, Pilzen, phototrophen Bakterien, methanogene Bakterien, Actinopolyspora halophila, Gammaproteobakterien, Nocardiopsis sp., Brevibacteria, grampositive Kokken, viele Bacillen, Algen, einige Bacillen und verwandte Arten (Planococcus citreus), Staphylococcus epidermidis, Salinicoccus sp., Stamm M96/12b, Sporosarcina halophila, methanogene Bakterien (ß-Glutamin, Ne-Acetyl-ß-lysin), Ectothiorhodospira marismortui (CGA), andere anoxigene phototrophe Bakterien, Azospirillum brasilense, Rhizobium meliloti und viele mehr. Einige Beispiele sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefasst. In a particular embodiment, compatible solutes according to the invention are bio-based, bio-based being understood to mean that the compound has a biological origin. Biological sources of solutes according to the invention include, for example, from algae, fungi, phototrophic bacteria, methanogenic bacteria, Actinopolyspora halophila, Gammaproteobacteria, Nocardiopsis sp., Brevibacteria, gram-positive cocci, many bacilli, algae, some bacilli and related species (Planococcus citreus), Staphylococcuscus sp., strain M96 / 12b, Sporosarcina halophila, methanogenic bacteria (ß-glutamine, Ne-acetyl-ß-lysine), Ectothiorhodospira marismortui (CGA), other anoxigenic phototrophic bacteria, Azospirillum brasilense, Rhizobium meliloti and many more. Some examples are summarized in Table 1 below.
Eine weitere Zusammenfassung kompatibler Solute im Sinne der Erfindung enthält Costa et al 1998. Die dort ab Seite 122 bis Seite 141 aufgeführten Verbindungen werden hiermit als Bestandteil der vorliegenden Erfindung eingebunden. Die dort genannten Solute sind zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet, bevorzugt solche mit einer Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol FhO/Solut, bevorzugt ermittelt nach Rouychoudhury et al 2011. Tabelle 1: Beispiel kompatibler Solute A further summary of compatible solutes within the meaning of the invention is contained in Costa et al 1998. The compounds listed there from page 122 to page 141 are hereby incorporated as part of the present invention. The solutes mentioned there are suitable for use according to the invention, preferably those with a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute, preferably determined according to Rouychoudhury et al 2011. Table 1: Example of compatible solutes
Daher sind kompatible Solute im Sinne der Erfindung, Verbindungen aus den Klassen von Zuckern, Aminosäuren und Polyolen, welche durch OH-Gruppen und/oder Amino-und/oder Amid-Gruppen gekennzeichnet sind, welche eine hohe Reaktivität mit Wasser aufweisen. Dazu gehören ebenfalls Betaine, Verbindungen der Formel l/ll, Prolin, Carboxamide, NAc-O, NAc-L und Mannosylglycerat. For the purposes of the invention, therefore, compatible solutes are compounds from the classes of sugars, amino acids and polyols which are characterized by OH groups and / or amino and / or amide groups which have a high reactivity with water. These also include betaines, compounds of the formula I / II, proline, carboxamides, NAc-O, NAc-L and mannosyl glycerate.
Somit ist ein erfindungsgemäßes kompatibles Solut (synonym: Solut) eine organische und hoch wasserlösliche, vorzugsweise biobasierte, Verbindung, welche in einer besonderen Ausführungsform eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol FhO/Solut aufweist. Bevorzugt beträgt die Wasserbindungskapazität größer gleich 7,2, größer gleich 7,5, größer gleich 7,7, größer gleich 8,0, größer gleich 8,2, größer gleich 8,5, größer gleich 8,7, größer gleich 9 jeweils als [mol/mol FfeO/Solut]. Das bevorzugte Solut im Sinne der Erfindung ist Ectoin mit einer Wasserbindungskapazität größer gleich 9,0 mol/mol FhO/Solut. Thus, a compatible solute according to the invention (synonym: solute) is an organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compound which, in a particular embodiment, has a water-binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute. The water-binding capacity is preferably greater than or equal to 7.2, greater than or equal to 7.5, greater than or equal to 7.7, greater than or equal to 8.0, greater than or equal to 8.2, greater than or equal to 8.5, greater than or equal to 8.7, greater than or equal to 9, in each case as [mol / mol FfeO / solute]. The preferred solute in the context of the invention is ectoin with a water binding capacity greater than or equal to 9.0 mol / mol FhO / solute.
Das jeweils bevorzugte Solut oder Solutgemisch im Sinne der Erfindung kann allein oder in Kombination mit anderen physiologischen Lösungen eingesetzt werden, z.B. verschiedene in der Klinik eingesetzte Infusionslösungen, NaCI-Lösungen. The respectively preferred solute or solute mixture within the meaning of the invention can be used alone or in combination with other physiological solutions, e.g. various infusion solutions used in clinics, NaCl solutions.
Die erfindungsgemäßen Solute, bevorzugte Ectoin und/oder seine Derivate oder eine Zusammensetzung enthalten das mindestens eine bevorzugte Solut, werden bei der Prävention oder Behandlung von viralen Erkrankungen verwendet, welche eine Infektion und/oder Entzündung der Übergangsepithelgewebe und/oder inneren Epithelgewebe umfassen. In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung umfasst die virale Erkrankung eine Infektion und/oder Entzündung des Endothels. The solutes according to the invention, preferred ectoin and / or its derivatives or a composition containing the at least one preferred solute, are used in the prevention or treatment of viral diseases which include infection and / or inflammation of the transitional epithelial tissue and / or internal epithelial tissue. In a particular embodiment of the use according to the invention, the viral disease comprises an infection and / or inflammation of the endothelium.
Virale Erkrankung im Sinne der Erfindung umfassen eine Infektion und/oder Entzündung des Endothels, insbesondere des Endothels des Auges, der oberen und/oder unteren Atemwege, io der Luftröhre, der Lunge, der Bronchien, des Bronchialbaums, des Herzen, des Endothel von Herz-, Blut-Lymphgefäßen, Hirngefäßen, Nierengefäßen, Speiseröhre, Magenschleimhaut und/oder Dünn-/Darmschleimhaut. Daher sind im Sinne der Erfindung solche viralen Erkrankungen umfasst, jeweils ausgelöst durch SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HC0V-HKUI, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und/oder HCoV-229E, die eine Infektion und/oder Entzündung der oberen und/oder unteren Atemwege, der Luftröhre, der Lunge, der Bronchien und/oder des Bronchialbaum zeigen. Diese Erkrankungen sind dadurch charakterisiert und nachweisbar, dass die in den vorgenannten Organen betroffenen Gewebe durch das Virus infiziert wurden und somit mindestens ein Bestandteil (virale RNA) des Virus in diesen Geweben nachweisbar ist. Betroffene Gewebe im Sinne der Erfindung umfassen Viral diseases in the context of the invention include an infection and / or inflammation of the endothelium, in particular the endothelium of the eye, the upper and / or lower respiratory tract, io the trachea, the lungs, the bronchi, the bronchial tree, the heart, the endothelium of the heart, blood-lymphatic vessels, brain vessels, kidney vessels, esophagus, gastric mucosa and / or thin / intestinal mucosa. Therefore, within the meaning of the invention, such viral diseases are included, each triggered by SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HC0V-HKUI, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E, the one Show infection and / or inflammation of the upper and / or lower airways, windpipe, lungs, bronchi and / or bronchial tree. These diseases are characterized and detectable in that the tissues affected in the aforementioned organs were infected by the virus and thus at least one component (viral RNA) of the virus can be detected in these tissues. Affected tissue within the meaning of the invention include
Übergangsepithelgewebe umfassend obere Atemwege, Mundhöhle, Mundschleimhaut, Zahnfleisch, Zunge, Zungenschleimhaut, Nasenhöhle, Nasennebenhöhlen, Nasen- Schleimhaut, Auge, Stimmlappen, Rachen und Genitalien und/oder innere Epithelgewebe umfassend untere Atemwege, Luftröhre, Bronchien, Bronchialbaum, Lungen, inneres Endothelgewebe, kontinuierliches Endothel, insbesondere kontinuierliches Endothel von Lunge und Herz, Endothel von Herz-, Blut- Lymphgefäßen, Speiseröhre, Magenschleimhaut und/oder Dünn-/Darmschleimhaut. Transitional epithelial tissue including upper respiratory tract, oral cavity, oral mucosa, gums, tongue, tongue mucosa, nasal cavity, paranasal sinuses, nasal mucosa, eye, vocal folds, pharynx and genitals and / or inner epithelial tissue including lower respiratory tract, trachea, bronchi, bronchial tree, lungs, inner endothelium tissue continuous endothelium, in particular continuous endothelium of the lungs and heart, endothelium of the heart, blood and lymph vessels, esophagus, gastric mucosa and / or thin / intestinal mucosa.
Tabelle 2: Epithelgewebe im Sinne der Erfindung Behandlung und Prävention im Sinne der Erfindung ist weit auszulegen und umfasst ebenfalls die Unterstützung der Rehabilitierung von durch das Virus beschädigtem Gewebe. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn vorrangig eine Immunisierung durch Vakzine erfolgt und durch eine erfindungsgemäße Kombination zusätzlich durch Verwendung eines erfindungsgemäßen Soluts die Rehabilitierung des durch das Virus beschädigten Gewebes erfolgen soll oder aber präventiv das Gewebe geschützt werden. Table 2: Epithelial tissue within the meaning of the invention Treatment and prevention within the meaning of the invention is to be interpreted broadly and also includes support for the rehabilitation of tissue damaged by the virus. This is particularly relevant when immunization by vaccines is the priority and the tissue damaged by the virus is to be rehabilitated using a solute according to the invention using a combination according to the invention, or the tissue is to be protected preventively.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung wird das mindestens eine Solut oder Solutgemisch, bevorzugt in Form einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, bei der Prävention oder Behandlung von durch die vorgenannten Viren, bevorzugt durch SARS-Cov-2, verursachten Erkrankungen der Atemwege eingesetzt. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen enthalten mindestens ein kompatibles Solut, das aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen, bevorzugt aus Hydroxyectoin und Ectoin und den Derivaten, ausgewählt wird und vorzugsweise eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol FhO/Solut haben. In a particular embodiment of the use according to the invention, the at least one solute or mixture of solutes, preferably in the form of a composition according to the invention, is used in the prevention or treatment of diseases of the respiratory tract caused by the aforementioned viruses, preferably by SARS-Cov-2. Compositions according to the invention contain at least one compatible solute, which is selected from organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably from hydroxyectoine and ectoine and the derivatives, and preferably have a water-binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
Virale Erkrankungen der Atemwege im Sinne der Erfindung umfassen nicht nur endotheliale Infektionen und/oder Entzündungen, sondern auch Infektionen und/oder Entzündungen der Alveolarepithelzellen. Virale Erkrankungen im Sinne der Erfindung, die durch ss(+)-RNA-Viren, bevorzugt durch das SARS-Cov-2, verursacht werden, umfassen Pneumonie, SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) und organweite Schädigungen der vorgenannten Gewebe. SARS-Cov-2 bzw. COVID-19-Patienten weisen typische Symptome auf, wie Fieber, Unwohlsein, Müdigkeit und Husten. Die meisten Erwachsenen oder Kinder, die mit SARS-CoV- 2 infiziert sind, haben leichte grippeähnliche Symptome. Diese können sich bei einigen Patienten, insbesondere bei Patienten der Risikogruppen, schnell zu einem akuten Atemnotsyndrom (SARS), Atemversagen, Versagen mehrerer Organe und sogar Tod führen. Viral diseases of the respiratory tract within the meaning of the invention include not only endothelial infections and / or inflammations, but also infections and / or inflammations of the alveolar epithelial cells. Viral diseases within the meaning of the invention which are caused by ss (+) - RNA viruses, preferably by SARS-Cov-2, include pneumonia, SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) and organ-wide damage to the aforementioned tissues. SARS-Cov-2 or COVID-19 patients have typical symptoms such as fever, malaise, tiredness and cough. Most adults or children infected with SARS-CoV-2 have mild flu-like symptoms. In some patients, especially those in the risk groups, these can quickly lead to acute respiratory distress syndrome (SARS), respiratory failure, multiple organ failure and even death.
Weitere Symptome sind Husten, Sputumproduktion, Atemnot, Halsschmerzen und Kopfschmerzen. Einige Patienten zeigen gastrointestinale Symptome mit Durchfall und Erbrechen auf. Fieber und Husten sind die dominierenden Symptome, während Symptome der oberen Atemwege und des Magen-Darm-Trakts selten waren. Other symptoms are cough, sputum production, shortness of breath, sore throat and headache. Some patients have gastrointestinal symptoms with diarrhea and vomiting. Fever and cough are the dominant symptoms, while upper respiratory and gastrointestinal symptoms were rare.
Bei Patienten mit den vorgenannten Symptomen der oberen und/oder unteren Atemwege sind die erfindungsgemäßen Produkte zur Prävention oder Behandlung besonders gut geeignet. Besonders bevorzugt sind inhalierbare Zusammensetzung und Produkte (Fig. 6). Ebenso bei Patienten mit Husten, Sputumproduktion und/oder Halsschmerzen sind die erfindungsgemäßen Produkte (Fig. 6) bevorzugt, welche mindestens ein kompatibles Solut enthalten, welches aus organischen und hoch wasserlöslichen, vorzugsweise biobasierten, Verbindungen, bevorzugt aus Hydroxyectoin, Ectoin und/oder den Derivaten, ausgewählt wird. Besonders bevorzugt haben diese kompatiblen Solute eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol hhO/Solut. Diese Produkte erfüllen dabei zwei Funktionen. Zum einen unterstützen sie die Rehabilitation der angegriffenen Gewebe (siehe Tabelle 2) und behandelt auf diese Weise die virale Erkrankung im Sinne der Erfindung. Zum anderen wird dadurch ein Schutz des Umfelds erzielt, da ein geringer infektiöser Sputum und Atem erzielt wird. The products according to the invention are particularly suitable for prevention or treatment in patients with the aforementioned symptoms of the upper and / or lower respiratory tract. Inhalable compositions and products are particularly preferred (FIG. 6). Likewise for patients with cough, sputum production and / or sore throat, the products according to the invention (FIG. 6) are preferred which contain at least one compatible solute which is made up of organic and highly water-soluble, preferably bio-based, compounds, preferably from hydroxyectoine, ectoine and / or the derivatives is selected. These compatible solutes particularly preferably have a water binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol hhO / solute. These products fulfill two functions. On the one hand, they support the rehabilitation of the affected tissue (see Table 2) and in this way treat the viral disease within the meaning of the invention. On the other hand, protection of the environment is achieved as a result, since a low level of infectious sputum and breath is achieved.
Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung ist der Einsatz des mindestens einen kompatiblen Soluts, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, bei der Behandlung oder Prävention einer systemischen Endothelliitis, wie sie durch das SARS-Cov-2 verursacht wird. Die sogenannten Covid-19-Endotheliitis ist durch mehrfache Organschädigung gekennzeichnet und insbesondere durch diffuse endotheliale Entzündungen in Herz, Leber und Niere. Herzkreislaufprobleme werden ebenso beschrieben. Bei diesen Patienten wird festgestellt, dass SARS-CoV-2 direkt Entzündungen in den Gefäßen auslöst. Weitere Organe können Infektionen und/oder Entzündungen aufweisen. A particular embodiment of the use according to the invention is the use of the at least one compatible solute, preferably ectoin and / or its derivatives, in the treatment or prevention of systemic endothelliitis, such as that caused by SARS-Cov-2. The so-called Covid-19 endotheliitis is characterized by multiple organ damage and in particular by diffuse endothelial inflammation in the heart, liver and kidneys. Cardiovascular problems are also described. In these patients it is found that SARS-CoV-2 directly causes inflammation in the blood vessels. Other organs can have infections and / or inflammations.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung des mindestens einen kompatiblen Soluts oder Solutgemisches, bevorzugt enthaltend in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, reduziert oder verhindert das mindestens eine kompatibles Solut, bevorzugt Ectoin, das Entfalten und/oder Öffnen des zur Bindung an den humanen Rezeptor geeigneten viralen Proteins des ss(+)RNA-Virus. Zu den viralen Proteinen, auch Peplomere genannt, der erfindungsgemäßen ss(+)RNA-Viren, gehören die sogenannten S1 Spike Proteine der erfindungsgemäßen Viren und insbesondere die jeweiligen Bindungsdomänen umfassend Domäne A von HCoV-OC43 S, Domäne B von SARS-CoV S, welcher mit dem ACE2-Rezeptor interagiert, HCoV-NL63 S, MERS-CoV S und HCoV-229E S (Tortoricia 2019). Die störende Wirkung der erfindungsgemäßen Solute auf die Interaktion und Bindung zwischen den Peplomeren und den viralen Rezeptoren ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. In a particular embodiment of the use according to the invention of the at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably contained in a composition according to the invention, the at least one compatible solute, preferably ectoine, reduces or prevents the unfolding and / or opening of the viral protein suitable for binding to the human receptor of the ss (+) RNA virus. The viral proteins, also called peplomers, of the ss (+) RNA viruses according to the invention include the so-called S1 spike proteins of the viruses according to the invention and in particular the respective binding domains comprising domain A of HCoV-OC43 S, domain B of SARS-CoV S, which interacts with the ACE2 receptor, HCoV-NL63 S, MERS-CoV S and HCoV-229E S (Tortoricia 2019). The disruptive effect of the solutes according to the invention on the interaction and binding between the peplomers and the viral receptors is shown in FIGS.
Die Viren weisen die Peplomere (Spike Proteine) auf der Virushülle auf, wobei das Peplomer ein glykosylierten S-Protein (Spikes-Protein, 180 bis 220 kDa) umfasst, das ein membranverankertes Trimer bildet. Diese Anteile tragen sowohl (S1) die Rezeptor-Bindungs- Domäne (RBD), mit der das Virus an eine Zelle andocken kann, als auch (S2) eine Untereinheit, die als Fusions-Protein (FP) die Verschmelzung von Virushülle und Zellmembran bewirkt. Die Rezeptor-Bindungs-Domäne (RBD) umfasst eine N-terminale Domäne (NTD) und eine C-terimale Domäne (CTD), die beide als Rezeptor-Bindungs-Domäne fungieren können und unterschiedliche Proteine und Zucker binden. Das Spike-Protein (S-Protein) von SARS-CoV-2 spielt eine zentrale Rolle bei der Virusinfektion und Pathogenese. S1 erkennt und bindet an Wirtsrezeptoren, und nachfolgende Konformationsänderungen in S2 erleichtern die Fusion zwischen der Virushülle und der Wrtszellmembran. Der Infektion liegt der Mechanismus mit den Schritten der Bindung der viralen Rezeptor-Bindungs-Domäne an den Rezeptor der Wrtszelle, gefolgt von der Verschmelzung der Membranen, Eindringen der viralen RNA in die Wirtszelle , Vermehrung der viralen RNA unter Ausnutzung der zellulären Maschinerie der Wrtszelle und Austritt des Virus aus der Wrtszelle The viruses have the peplomers (spike proteins) on the virus envelope, the peplomer comprising a glycosylated S protein (spikes protein, 180 to 220 kDa), which forms a membrane-anchored trimer. These parts carry both (S1) the receptor binding domain (RBD), with which the virus can dock onto a cell, and (S2) a subunit which, as a fusion protein (FP), causes the virus envelope and cell membrane to fuse . The receptor binding domain (RBD) comprises an N-terminal domain (NTD) and a C-terminal domain (CTD), both of which can function as receptor binding domains and bind different proteins and sugars. The spike protein (S protein) of SARS-CoV-2 plays a central role in viral infection and pathogenesis. S1 recognizes and binds to host receptors, and subsequent conformational changes in S2 facilitate fusion between the virus envelope and the cell membrane. The mechanism of infection lies in the steps of binding the viral receptor-binding domain to the receptor of the host cell, followed by fusion of the membranes, penetration of the viral RNA into the host cell, multiplication of the viral RNA using the cellular machinery of the host cell and The virus escapes from the word cell
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung reduziert oder verhindert das mindestens ein kompatibles Solut oder Solutgemisch, vorzugsweise Ectoin und/oder seine Derivate, bevorzugt enthalten in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die Verschmelzung der viralen Membranen mit der Membran der angegriffenen Zelle, insbesondere einer Epithelzelle und/oder Endothelzelle. In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung wird durch das mindestens eine kompatible Solut, vorzugsweise Ectoin und/oder seine Derivate, vorzugsweise biobasiert, bevorzugt enthaltend in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die Vermehrung des ss(+)RNA-Virus, insbesondere in der Wrtszelle, reduziert oder verhindert. In a preferred embodiment of the use according to the invention, the at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its derivatives, preferably contained in a composition according to the invention, reduces or prevents the fusion of the viral membranes with the membrane of the attacked cell, in particular an epithelial cell and / or endothelial cell. In a particular embodiment of the use according to the invention, the at least one compatible solute, preferably ectoin and / or its derivatives, preferably bio-based, preferably contained in a composition according to the invention, reduces the multiplication of the ss (+) RNA virus, in particular in the word cell or prevented.
Die überraschende Wrkung erfindungsgemäßer kompatibler Solute ist in u.a. in Beispiel 3 und in Fig. 4 und 5 gezeigt. Es konnte signifikant gezeigt werden, dass A549 Zellen, die mit Ectoin vorinkubiert wurden, weniger bis kein gebundenes virales Cov2 S1 Protein an der Zelloberfläche aufwiesen. Dieser deutliche und starke Effekt von Ectoin ist überraschend und reproduzierbar. Ebenso wird gezeigt, dass der Effekt abhängig von der Konzentration des Ectoins ist. Somit wird überraschend gezeigt, dass kompatible Solute abhängig von ihrer Konzentration einen signifikanten schützenden Effekt auf die Wrtszellen von ss(+)-RNA-Viren haben. Dieser Effekt erfindungsgemäßer Solute ermöglicht eine Prävention sowie Behandlung im Sinne der vorliegenden Erfindung. The surprising effect of compatible solutes according to the invention is shown in, inter alia, Example 3 and in FIGS. 4 and 5. It could be shown significantly that A549 cells, which were preincubated with ectoine, had less or no bound viral Cov2 S1 protein on the cell surface. This clear and strong effect of ectoine is surprising and reproducible. It is also shown that the effect depends on the concentration of the ectoins. It is thus surprisingly shown that compatible solutes, depending on their concentration, have a significant protective effect on the heart cells of ss (+) - RNA viruses. This effect of solutes according to the invention enables prevention and treatment within the meaning of the present invention.
Der beobachtete Effekte von Ectoin wird derzeit mit einer Theorie begründet, die auf die für Ectoin bekannte Protein und Membran stabilisierende Wrkung zurückgeführt wird. Es wird vermutet, dass erfindungsgemäße kompatible Solute sich um die jeweiligen Bindungspartner anlagern und durch eine Hydrathülle abschirmen. Ohne auf diese Theorie beschränkt zu werden, wird vermutet, dass die Hydrathülle der Solute, welche sich mutmaßlich um die viralen Peplomere (Spike Proteine) anlagern, die Konformation des gefalteten bzw. „geschlossenen“ Proteins stabilisieren und auf diese Weise das Entfalten bzw. „Öffnen“ des Spike Proteins und damit die Zugänglichkeit der Rezeptor-Bindungs-Domäne reduziert oder verhindert wird. Dadurch gelangen die Rezeptor-Bindungs-Domäne des Cov2 S1 Proteins und der „virale Rezeptor“ der Wirtszelle nicht in ausreichende Nähe, sodass es nicht zu einer Bindung kommt. The observed effects of ectoine are currently based on a theory that is attributed to the protein and membrane stabilizing effects known for ectoine. It is assumed that compatible solutes according to the invention accumulate around the respective binding partner and shield by a hydration shell. Without being restricted to this theory, it is assumed that the hydrate shell of the solutes, which are supposed to attach themselves to the viral peplomers (spike proteins), stabilize the conformation of the folded or "closed" protein and in this way the unfolding or " Open “the spike protein and so that the accessibility of the receptor binding domain is reduced or prevented. As a result, the receptor binding domain of the Cov2 S1 protein and the “viral receptor” of the host cell do not come close enough to prevent binding.
Ein ähnlicher Effekt kann ebenfalls auf der Wirkseite der Wirtszelle vermutet werden. Hier scheint das erfindungsgemäße Solut, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, sich um die viralen Rezeptoren anzulagern. Damit wird eine doppelte Abschirmung der Rezeptor-Bindungs- Domäne am Virus und des viralen Rezeptors auf der Wirtszelle erzielt, die zu einer Reduzierung der Bindung zwischen diesen Bindungspartnern führt. Es ist nicht auszuschließen, dass selbiges auf die zelluläre Serinprotease TMPRSS2 zutrifft, welche für die Prozessierung des SARS-CoV-2 Spike Proteins erforderlich ist, um die Verschmelzung einzuleiten (Hoffmann et al. 2020). A similar effect can also be assumed on the active side of the host cell. Here the solute according to the invention, preferably ectoine and / or its derivatives, appears to attach to the viral receptors. This achieves a double shielding of the receptor binding domain on the virus and of the viral receptor on the host cell, which leads to a reduction in the binding between these binding partners. It cannot be ruled out that the same applies to the cellular serine protease TMPRSS2, which is required for processing the SARS-CoV-2 spike protein in order to initiate the fusion (Hoffmann et al. 2020).
Daher wird in einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung des mindestens einen kompatiblen Soluts oder Solutgemisches, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivat, vorzugsweise enthaltend in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die Membran der Übergangsepithelien, der inneren Epithelgewebe und/oder des Endothels abgeschirmt. Therefore, in a particular embodiment of the use according to the invention of the at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its derivative, preferably contained in a composition according to the invention, the membrane of the transitional epithelia, the inner epithelial tissue and / or the endothelium is shielded.
Bevorzugt werden die von den erfindungsgemäßen ss(+)-RNA-Viren als Bindungsdomäne erforderlichen Oberflächenstrukturen auf humanen Zellen (virale Rezeptoren) abgeschirmt. Besonders bevorzugt werden die Bindungsdomänen der viralen Rezeptoren, umfassend das Angiotensin konvertierende Enzym 2 (ACE2), die Aminopeptidase N (APN) und/oder die Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4), durch das mindestens eine kompatible Solut oder Solutgemisch, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, abgeschirmt. Das Angiotensin konvertierende Enzym 2 (ACE2) Rezeptor, wird in vielen Organen exprimiert, umfassend Lunge, Herz, Leber, Darm, Auge und Niere und dort von den im Sinne der Erfindung genannten Viren als Rezeptor zur Bindung an die jeweilige Zelle genutzt. The surface structures on human cells (viral receptors) required by the ss (+) - RNA viruses according to the invention as binding domains are preferably shielded. Particularly preferred are the binding domains of the viral receptors, comprising the angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), the aminopeptidase N (APN) and / or the dipeptidyl peptidase 4 (DPP4), through the at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its Derivatives, shielded. The angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptor is expressed in many organs, including the lungs, heart, liver, intestines, eyes and kidneys and used there by the viruses mentioned in the context of the invention as a receptor for binding to the respective cell.
Ohne daran gebunden zu sein, ist eine These zum Wirkmechanismus, dass durch das Abschirmen membrangebundener Oberflächenproteine auf der Wirtszelle, welche das Virus als Rezeptor zur Erzielung einer Bindung an die humane Zelle nutzt („viralen Rezeptors“), eine Bindung des Virus und damit eine virale Infektion der Zelle reduziert oder verhindert wird. Insbesondere werden die für das Virus zur Bindung erforderlichen Zuckerreste des „viralen Rezeptors“ abgeschirmt. Eine These zum Wirkmechanismus ist, dass die Abschirmung durch die Bildung von Wasserstoff-Brücken zwischen den OH-Gruppen der viralen Rezeptoren auf der Wirtszelle und den erfindungsgemäßen Soluten, bevorzugt Ectoin, erzielt wird. Die starke Wasserbindungskapazität für Ectoin ist bekannt, sodass es vernünftig erscheint eine Anlagerung der Solute und folglich Rekrutierung von Wassermolekülen zur Ausbildung mindestens einer oder mehrerer Hydrathüllen. Dies würde dazu führen, dass mangels Interaktion zwischen den Bindungspartnern keine Bindung und somit final keine Verschmelzung der Membranen erfolgen würde. Die Verhinderung der vorgenannten Schritte würde auf der Grundlage dieser Theorie erfindungsgemäß zur Verhinderung oder Reduzierung der Vermehrung des Virus in der Wirtzelle führen. Damit würde der Krankheitsverlauf der viralen Erkrankungen im Sinne der Erfindung umfassend Infektionen und/oder Entzündungen des Übergangsepithels, inneren Epithels und des Endothels, gestoppt und/oder abgemildert werden. Damit wird eine SARS-CoV-2-lnfektion behandelt oder der Ausbruch der typischen Symptome vorgebeugt. Bevorzugt wird auf diese Weise die Covid-19-Endothelialiitis behandelt oder präventiv verhindert. Without being bound to it, one thesis on the mechanism of action is that by shielding membrane-bound surface proteins on the host cell, which the virus uses as a receptor to achieve a binding to the human cell ("viral receptor"), a binding of the virus and thus a viral infection of the cell is reduced or prevented. In particular, the sugar residues of the “viral receptor” required for the virus to bind are shielded. One thesis on the mechanism of action is that the shielding is achieved through the formation of hydrogen bridges between the OH groups of the viral receptors on the host cell and the solutes according to the invention, preferably ectoin. The strenght The water-binding capacity for ectoine is known, so that it appears reasonable to add the solutes and consequently to recruit water molecules to form at least one or more hydration shells. This would mean that, due to a lack of interaction between the binding partners, there would be no binding and thus ultimately no fusion of the membranes. On the basis of this theory, the prevention of the aforementioned steps would lead, according to the invention, to the prevention or reduction of the multiplication of the virus in the host cell. This would stop and / or alleviate the course of the viral diseases within the meaning of the invention, including infections and / or inflammations of the transitional epithelium, inner epithelium and endothelium. This treats a SARS-CoV-2 infection or prevents the onset of typical symptoms. This is the preferred way of treating or preventing Covid 19 endothelialitis.
Daher wird in einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung des kompatibles Solut oder Solutgemisches die Membran der Übergangsepithelien, der inneren Epithelgewebe und/oder des Endothel mit kompatiblen Soluten abgeschirmt. Therefore, in a particular embodiment of the use according to the invention of the compatible solute or mixture of solutes, the membrane of the transitional epithelia, the inner epithelial tissue and / or the endothelium is shielded with compatible solutes.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung des mindestens einen kompatible Soluts oder Solutgemisches, vorzugsweise Ectoin und/oder seine Derivate, wird das mindestens eine Solut oder das Solutgemisch in Kombination mit anti-viralen Verbindungen, entzündungshemmenden Verbindungen, Interleukin-Blockern, entzündungshemmenden Anti- Zytokinen, Inhibitoren der viralen Rezeptoren und/oder Vakzinen verabreicht. In a further embodiment of the use according to the invention of the at least one compatible solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its derivatives, the at least one solute or mixture of solutes is used in combination with anti-viral compounds, anti-inflammatory compounds, interleukin blockers, anti-inflammatory anti-cytokines , Inhibitors of the viral receptors and / or vaccines administered.
Zu der Gruppe der vorgenannten anti-viralen Verbindungen gehören Antikörper und neutralisierende Antikörper ausgewählt aus der Gruppe umfassend Casirivimab, Imdevimab, Bamlanivimab, Etesevimab, VIR-7831, VIR-7832, Tocilizumab, Sarilumab, Adalimumab, Siltuximab, BTN162b2 (BioNtech/Pfizer), ein ACE2-Fc fusioniert an Immunoglobulin und CR3022. Weitere Anti-Zytokin-Therapien, welche zur Verwendung bei der Behandlung oder Prävention von Erkrankungen, welche durch ss(+)RNA-Viren ausgelöst werden, umfassen Etanercept, Infliximab, Golimumab und Certolizumab pegol. The group of the aforementioned anti-viral compounds includes antibodies and neutralizing antibodies selected from the group comprising casirivimab, imdevimab, bamlanivimab, etesevimab, VIR-7831, VIR-7832, tocilizumab, sarilumab, adalimumab, siltuximab, BTN162b2 (BioNtech / Pfizer), an ACE2-Fc fused to immunoglobulin and CR3022. Other anti-cytokine therapies for use in the treatment or prevention of diseases caused by ss (+) RNA viruses include etanercept, infliximab, golimumab, and certolizumab pegol.
Die Gruppe der anti-viralen Verbindungen (Virostatika) umfassen Virostatika die auch gegen andere Krankheitserreger der Familie Coronavriridae eingesetzt werden, die SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKLH, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und/oder HCoV-229E Viren umfassend. Bekannte Virostatika, welche mit Ectoin und/oder eines einer Derivate kombiniert werden können, werden ausgewählt aus Favipiravir, Lopinavir, Ritonavir, Acyclovir, Ganciclovir, Ribavirin, Foscavir (Foscarnet), Penciclovir, Alisporivir, Remdesivir, Molnupiravir (4482/El DD- 2801), Ivermectin, Umifenovir, Oseltamivir, ASC09F und Galidesivir. Bevorzugt wird das Virostatikum ausgewählt aus Acyclovir, Ganciclovir, Ribavirin, Foscavir (Foscarnet), Remdesivir, Molnupiravir (4482/El DD-2801) und Ivermectin. The group of anti-viral compounds (antivirals) includes antivirals that are also used against other pathogens of the Coronavriridae family, the SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKLH, HCoV-OC43, HCoV- Including NL63 and / or HCoV-229E viruses. Known antivirals, which can be combined with ectoin and / or one of a derivatives, are selected from favipiravir, lopinavir, ritonavir, acyclovir, ganciclovir, ribavirin, foscavir (Foscarnet), penciclovir, alisporivir, remdesivir, molnupiravir (4482 2801), ivermectin, umifenovir, oseltamivir, ASC09F and galidesivir. The antiviral is preferably selected from acyclovir, ganciclovir, ribavirin, foscavir (Foscarnet), remdesivir, molnupiravir (4482 / El DD-2801) and ivermectin.
Die Gruppe der entzündungshemmenden Verbindungen umfasst Paracetamol, Ibuprofen, Immunoglobulin, IL-1 Blocker, IL-6 Inhibitoren, Tumornekrosefaktora (z.B. Adalimumab). The group of anti-inflammatory compounds includes paracetamol, ibuprofen, immunoglobulin, IL-1 blockers, IL-6 inhibitors, tumor necrosis factors (e.g. adalimumab).
Die Gruppe der Inhibitoren umfasst Helikaseinhibitoren, komplementäre Inhibitoren (rheumatoid drugs), Proteaseinhibitoren, Indinavir (Crixivan), Nelfinavir (Viracept), Saquinavir (Fortovase), Renin-Angiotensin System (RAS) Inhibitoren, Neuraminidaseinhibitoren (SARS virus), Oseltamivir (Tamiflu), Zanamivir (Relenza), Reverse Transkriptaseinhibitoren (SARS virus), Lamivudine (Epivir) und Zidovudine (Retrovir). Bevorzugt wird Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate mit Neuraminidaseinhibitoren oder Reverse Transkriptaseinhibitoren, Oseltamivir, Zanamivir, Lamivudine und Zidovudine kombinert. Besonders bevorzugt wird Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate mit Neuraminidaseinhibitoren oder Reverse Transkriptaseinhibitoren kombiniert. The group of inhibitors includes helicase inhibitors, complementary inhibitors (rheumatoid drugs), protease inhibitors, indinavir (Crixivan), nelfinavir (Viracept), saquinavir (Fortovase), renin-angiotensin system (RAS) inhibitors, neuraminidase inhibitors (SARSiv) virus), , Zanamivir (Relenza), reverse transcriptase inhibitors (SARS virus), lamivudine (Epivir), and zidovudine (Retrovir). Ectoin and / or one of the derivatives described here is preferably combined with neuraminidase inhibitors or reverse transcriptase inhibitors, oseltamivir, zanamivir, lamivudine and zidovudine. Ectoin and / or one of the derivatives described here is particularly preferably combined with neuraminidase inhibitors or reverse transcriptase inhibitors.
Eine weitere Gruppe bilden die Janus Kinaseinhibitoren (JKI), welche Baricitinib + Remdesivir, Ruxolitinib, Tofacitinib und Fedratinib umfassen. Weitere JKIs sind die zugelassenen Präparate Oclacitinib, Peficitinib, Upadacitinib und Filgotinib sowie die noch nicht zugelassenen Präparate Cerdulatinib, Lestaurtinib, Gandotinib, Momelotinib, Pacritinib, Abrocitinib und Deucravacitinib. Eine weitere Gruppen bilden die Bruton’s Tyrosinkinaseinhibitoren, welche Acalabrutinib, Ibrutinib und Zanubrutinib umfassen sowie die noch in Entwicklung befindlichen Präparate Spebrutinib, Fenebrutinib, HM71224, ABBV-105 und ONO-4059. Janus kinase inhibitors (JKI), which comprise baricitinib + remdesivir, ruxolitinib, tofacitinib and fedratinib, form another group. Other JKIs are the approved products oclacitinib, peficitinib, upadacitinib and filgotinib as well as the not yet approved products cerdulatinib, lestaurtinib, gandotinib, momelotinib, pacritinib, abrocitinib and deucravacitinib. Another group are the Bruton's tyrosine kinase inhibitors, which include acalabrutinib, ibrutinib and zanubrutinib, as well as the drugs spebrutinib, fenebrutinib, HM71224, ABBV-105 and ONO-4059, which are still in development.
Die Gruppe der Interferone umfassen Interferon a- 2a (Roferon), Interferon a- 2b (Intron A), Interferon a- nl (Wellferon), Interferon a - n3 (Alferon), Interferon ß- 1a (Rebif) und Interferon ß- 1b (Betaferon). Die Gruppe der Interleukin-Blocker (Immunsuppressoren/Immundepressiv) umfassen Dexamethasone, Hydrocortisone, Colchicine, Fluvoxamine, Anakinra (Interleukin (IL)- 1 Inhibitors) und Interferon beta. The group of interferons includes interferon a- 2a (Roferon), interferon a- 2b (intron A), interferon a- nl (Wellferon), interferon a - n3 (Alferon), interferon ß-1a (Rebif) and interferon ß-1b (Betaferon). The group of interleukin blockers (immunosuppressors / immunodepressants) include dexamethasone, hydrocortisone, colchicine, fluvoxamine, anakinra (interleukin (IL) - 1 inhibitor) and interferon beta.
Eine erfindungsgemäße Kombination ermöglicht eine Kombinationstherapie, z.B. eine Akutbehandlung zum Schutz des noch intakten Gewebes, zur Unterstützung der Rehabilitation der bereits angegriffenen Gewebe, zur Reduzierung des infektiösen Atems/Sputums jeweils in Kombination mit einer immunisierenden Therapie mit einem Vakzin. Die Kombination von Ectoin und einem der hier beschriebenen anti-viralen Verbindungen, entzündungshemmenden Verbindungen, Interleukin-Blockern, entzündungshemmenden Anti- Zytokinen, Inhibitoren der viralen Rezeptoren und/oder Vakzinen kann zeitgleich, nacheinander oder auch zeitversetzt erfolgen. Somit umfasst eine Kombinationstherapie zwei der verschiedene Verbindungen bzw. Wirkstoffe ohne auf eine simultane Verabreichung beschränkt zu sein. In einer Ausführungsform liegt die jeweilige Kombination in einem Präparat als Gemisch eines der hier beschriebenen Verbindung und Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate vor oder als eine Kombination von getrennten Präparaten. Ein getrenntes Präparat umfasst jedwede räumliche Trennung der ausgewählten Kombination, sodass während der Lagerung ein Vermischen von Ectoin und der ausgewählten Verbindung verhindert wird, A combination according to the invention enables a combination therapy, for example an acute treatment to protect the still intact tissue, to support the rehabilitation of the already attacked tissue, to reduce the infectious breath / sputum, in each case in combination with an immunizing therapy with a vaccine. The combination of ectoin and one of the anti-viral compounds, anti-inflammatory compounds, interleukin blockers, anti-inflammatory anti-cytokines, inhibitors of the viral receptors and / or vaccines described here can take place at the same time, one after the other or also with a time delay. A combination therapy thus comprises two of the different compounds or active ingredients without being restricted to simultaneous administration. In one embodiment, the respective combination is present in a preparation as a mixture of one of the compounds described here and ectoin and / or one of the derivatives described here or as a combination of separate preparations. A separate preparation includes any spatial separation of the selected combination so that mixing of ectoine and the selected compound is prevented during storage,
Eine Ausführungsform ist ein Präparat in Form eines Zwei-Kammer-Systems, worin in einer Kammer Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate und in der zweiten Kammer eine der hier beschriebenen Verbindungen vorliegt. Bevorzugt umfasst das Zwei-Kammer- System jeweils eine inhalierbare Formulierung. Eine inhalierbare Formulierung ist also zu verstehen, die dafür geeignet sich unter Einsatz geeigneter Hilfsmittel den/die Wirkstoff/e in die Lunge aufzunehmen. Besonders bevorzugt ist diese Ausführungsform zur Verwendung in einer Kombinationstherapie zur Behandlung oder Prävention von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae vorzugsweise SARS-Cov-2 verursachten Erkrankungen geeignet, wobei die Kombination dem Patienten als Inhalat verabreicht wird (siehe z.B. Fig. 5). Diese Formulierung kann über Lunge mit einem Inhalator (PMDI oder DPI) oder Vernebler (mechanisch oder elektrisch oder pneumatisch) verabreicht werden. One embodiment is a preparation in the form of a two-chamber system, in which ectoin and / or one of the derivatives described here is present in one chamber and one of the compounds described here is present in the second chamber. The two-chamber system preferably comprises an inhalable formulation in each case. An inhalable formulation is therefore to be understood as being suitable for taking up the active ingredient (s) into the lungs using suitable aids. This embodiment is particularly preferably suitable for use in a combination therapy for the treatment or prevention of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, preferably SARS-Cov-2, the combination being administered to the patient as an inhalant (see, for example, Fig. 5). This formulation can be administered through the lungs using an inhaler (PMDI or DPI) or nebulizer (mechanical or electric or pneumatic).
Alternative Ausführungsformen zur Inhalation im Rahmen einer Kombinationstherapie umfassen getrennte Kammern bzw. Kartusche die nach Anleitung im Wechsel verabreicht und inhaliert werden. Andere Verabreichungswege und Formulierungen, welche für eine Kombinationstherapie im Sinne dieser Erfindung geeignet sind, sind in Fig. 5 dargestellt. Somit umfassen andere Ausführungsformen der Kombinationstherapie ein Inhalat enthaltend Ectoin und/oder eines der hier beschrieben Derivate und eine andere Formulierung eines der hier beschriebenen anti-viralen Verbindungen, entzündungshemmenden Verbindungen, Interleukin- Blockern, entzündungshemmenden Anti-Zytokinen, Inhibitoren der viralen Rezeptoren und/oder Vakzinen. Alternative embodiments for inhalation as part of a combination therapy comprise separate chambers or cartridges which are alternately administered and inhaled according to instructions. Other routes of administration and formulations which are suitable for combination therapy within the meaning of this invention are shown in FIG. Thus, other embodiments of the combination therapy comprise an inhalant containing ectoine and / or one of the derivatives described here and another formulation of one of the anti-viral compounds described here, anti-inflammatory compounds, interleukin blockers, anti-inflammatory anti-cytokines, inhibitors of the viral receptors and / or Vaccines.
Zum Beispiel kann Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate mit Interferon beta als Inhalat bereitgestellt werden. Das Inhalat kann ein Gemisch aus den genannten Präparaten sein oder diese liegen getrennt in einem Zwei-Kammersystem vor oder in getrennten Kartuschen. In ersten Fall werden beide Präparate durch das Einatmen parallel oder im Wechsel aus den Zwei-Kammersystem inhaliert. Bei getrennten Kartuschen kann es erforderlich sein, die Kartuschen im Wechsel mit einem geeigneten Hilfsmittel zu kombinieren und entsprechend anzuwenden. For example, ectoin and / or one of the derivatives described here with interferon beta can be provided as an inhalant. The inhalant can be a mixture of the preparations mentioned, or these are present separately in a two-chamber system or in separate ones Cartridges. In the first case, both preparations are inhaled in parallel or alternately from the two-chamber system. In the case of separate cartridges, it may be necessary to combine the cartridges alternately with a suitable tool and use them accordingly.
Eine Kombinationstherapie umfasst ebenfalls Ectoin und/oder eines der hier beschriebenen Derivate in Form eines Nasen, Mund und/oder Rachensprays und eines der hier beschriebenen Verbindungen. A combination therapy also comprises ectoin and / or one of the derivatives described here in the form of a nose, mouth and / or throat spray and one of the compounds described here.
Eine andere Ausführungsform einer Kombination ist die Verwendung des mindestens einen erfindungsgemäßen Soluts oder Solutgemisches, bevorzugt Ectoin, mit einem Corticoid- Präparat. Diese Kombination wird bevorzugt zur Behandlung von erfindungsgemäßen viralen Erkrankungen der unteren Atemwege, besonders der Lunge, besonders bevorzugt in Form eines erfindungsgemäßen Inhalats, verwendet. Another embodiment of a combination is the use of the at least one solute or mixture of solutes according to the invention, preferably ectoin, with a corticoid preparation. This combination is preferably used for the treatment of viral diseases according to the invention of the lower respiratory tract, especially the lungs, particularly preferably in the form of an inhalant according to the invention.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung des kompatibles Solut oder Solutgemisch wird das mindestens eine Solut oder das Solutgemisch, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, vorzugsweise enthaltend in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, bei Patienten angewendet, welche aus Regionen mit hoher Feinstaubbelastung stammen, einer Berufsgruppe mit hoher Feinstaubbelastung angehören, eine Gefäßvorerkrankung und/oder chronische Atemwegserkrankungen aufweisen. In a further embodiment of the use according to the invention of the compatible solute or mixture of solutes, the at least one solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its derivatives, preferably containing in a composition according to the invention, is used in patients who come from regions with high levels of particulate matter, an occupational group with high levels of particulate matter, pre-existing vascular disease and / or chronic respiratory diseases.
Besondere Patientengruppen bzw. Risikopatienten (Wang et al 2020) sind Patienten mit geschwächter Endothelfunktion, wie z. B. Patienten mit Diabetes, Herzinsuffizienz, Bluthochdruck, koronaren Herzkrankheiten, kardiovaskulären Beeinträchtigungen, peripheren Gefäßerkrankung, zerebrovaskulären Erkrankungen, zerebrovaskulärer Insuffizienz, Immundefizienz und/oder chronischen obstruktiven Lungenerkrankungen (COPD). Special patient groups or patients at risk (Wang et al 2020) are patients with weakened endothelial function, such as B. patients with diabetes, heart failure, hypertension, coronary artery disease, cardiovascular impairment, peripheral vascular disease, cerebrovascular disease, cerebrovascular insufficiency, immunodeficiency and / or chronic obstructive pulmonary disease (COPD).
In Bezug auf Vorerkrankungen der Atemwege gehören Raucher und Personen, welche besonders starken Feinstaubbelastung ausgesetzt sind, Asthmatiker u. ä. ebenfalls zur Risikogruppe (Zhao et al. 2020). Insbesondere wurde gezeigt, dass das Virus bei Menschen, die einer Feinstaubbelastung ausgesetzt sind, häufiger zu einem schweren Verlauf der Infektion führt als bei Menschen mit geringerer Belastung (Xiao Wu et al 2020). With regard to previous illnesses of the respiratory tract, smokers and people who are particularly exposed to particulate matter, asthmatics and the like also belong to the risk group (Zhao et al. 2020). In particular, it has been shown that the virus leads to a more severe course of the infection in people who are exposed to fine dust pollution than in people who are less exposed (Xiao Wu et al 2020).
Ein weiterer Gegenstand ist eine Zusammensetzung zur Verwendung bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen, worin mindestens ein kompatibles Solut oder ein Solutgemisch im Sinne der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung ein Solut ausgewählt aus der Gruppe umfassend Glycerylglucosid (Glycoin), Mannosylglycerat (Firoin), Mannosylglycramid (Firoin-A), Ectoin und Verbindungen der Formel I und/oder II. Besonders bevorzugt ist Ectoin, Hydroxyectoin und Glycoin. Another subject matter is a composition for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, in which at least one compatible solute or a solute mixture within the meaning of the present invention Invention is included. The composition preferably contains a solute selected from the group comprising glyceryl glucoside (Glycoin), mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin-A), ectoin and compounds of the formula I and / or II. Ectoin, hydroxyectoin and glycoin are particularly preferred.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Solut oder Solutgemisch liegt das mindestens eine kompatible Solut oder das Solutgemisch mit einem Anteil von größer gleich 0,0001 Gew.-% bis kleiner gleich 70 Gew.-% in der Zusammensetzung vor, bezogen auf den Gesamtgehalt der Zusammensetzung. Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten größer gleich 0,001 Gew.-%, größer gleich 0,01 Gew.-%, größer gleich 0,1 Gew.-%, größer gleich 1,0 Gew.- %, größer gleich 1,5 Gew.-%, größer gleich 2,0 Gew.-%, größer gleich 2,5 Gew.-%, größer gleich 3,0 Gew.-% jeweils bis kleiner gleich 65 Gew.-%, kleiner gleich 60 Gew.-%, kleiner gleich 55 Gew.-%, kleiner gleich 50 Gew.-%, kleiner gleich 45 Gew.-%, kleiner gleich 40 Gew.-%, kleiner gleich 35 Gew.-%, kleiner gleich 30 Gew.-%, kleiner gleich 25 Gew.-%, kleiner gleich 20 Gew.-%. In a further embodiment of the composition according to the invention comprising at least one solute or solute mixture, the at least one compatible solute or solute mixture is present in the composition with a proportion of greater than or equal to 0.0001% by weight to less than or equal to 70% by weight, based on the total content of the composition. Further embodiments of the composition according to the invention contain greater than or equal to 0.001% by weight, greater than or equal to 0.01% by weight, greater than or equal to 0.1% by weight, greater than or equal to 1.0% by weight, greater than or equal to 1.5% by weight %, greater than or equal to 2.0% by weight, greater than or equal to 2.5% by weight, greater than or equal to 3.0% by weight, in each case up to less than or equal to 65% by weight, less than or equal to 60% by weight , less than or equal to 55% by weight, less than or equal to 50% by weight, less than or equal to 45% by weight, less than or equal to 40% by weight, less than or equal to 35% by weight, less than or equal to 30% by weight, less equal to 25% by weight, less than or equal to 20% by weight.
Bevorzugte Anteile des erfindungsgemäßen Soluts in der Zusammensetzung hängen von der jeweiligen Formulierung ab. Bevorzugt enthält eine erfindungsgemäße Zusammensetzung mindestens ein kompatibles Solut oder das Solutgemisch, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, mit einem Anteil von größer gleich 0,5 Gew.-% bis kleiner gleich 15 Gew.-%, vorzugsweise größer gleich 0,5 Gew.-% bis kleiner gleich 10 Gew.-%, größer gleich 0,5 Gew.-% bis kleiner gleich 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt größer gleich 0,5 Gew.-% bis kleiner gleich 4,0 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt der Zusammensetzung. Bevorzugt gelten die vorstehenden Bereich für eine Infusionslösung im Sinne der vorliegenden Erfindung. Preferred proportions of the solute according to the invention in the composition depend on the particular formulation. A composition according to the invention preferably contains at least one compatible solute or the solute mixture, preferably ectoin and / or its derivatives, in a proportion of greater than or equal to 0.5% by weight to less than or equal to 15% by weight, preferably greater than or equal to 0.5% by weight % to less than or equal to 10% by weight, greater than or equal to 0.5% by weight to less than or equal to 5.0% by weight, particularly preferably greater than or equal to 0.5% by weight to less than or equal to 4.0% by weight .-%, based on the total content of the composition. The above ranges preferably apply to an infusion solution within the meaning of the present invention.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Inhalatlösung enthält einen Anteil von größer gleich 2 Gew.-% bis kleiner gleich 25 Gew.-%, größer gleich 5 Gew.-% bis kleiner gleich 25 Gew.-%, bevorzugt größer gleich 8 Gew.-% bis kleiner gleich 22 Gew.-%, größer gleich 10 Gew.-% bis kleiner gleich 20 Gew.-% und bevorzugt größer gleich 10 Gew.-% bis kleiner gleich 18 Gew.-%. An embodiment of the inhalation solution according to the invention contains a proportion of greater than or equal to 2% by weight to less than or equal to 25% by weight, greater than or equal to 5% by weight to less than or equal to 25% by weight, preferably greater than or equal to 8% by weight less than or equal to 22% by weight, greater than or equal to 10% by weight to less than or equal to 20% by weight and preferably greater than or equal to 10% by weight to less than or equal to 18% by weight.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Inhalatlösung werden geringere Konzentrationen des mindestens einen erfindungsgemäßen Soluts oder Solutgemisches, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform werden mehrmalige Applikationen des Inhalts bevorzugt, um auch mit einer geringeren Konzentration eine vergleichbar hohe Dosis zu erzielen, wie mit einer einmaligen Applikation. Welche Konzentration das Inhalat aufweisen sollte, ist abhängig von dem Zustand des Patienten, der angestrebten Therapie, einer ggf. vorhandenen Vorschädigung der Lunge und/oder anderen Kriterien wie z. B. Alter und allgemeine Konstitution des Patienten, welche den Vorgang der Inhalation an sich beeinflussen kann. In another embodiment of the inhalation solution according to the invention, lower concentrations of the at least one solute or mixture of solutes according to the invention, preferably ectoin and / or its derivatives, are used. In this embodiment, repeated applications of the contents are preferred in order to achieve a comparably high dose even with a lower concentration than with a single application. which Concentration the inhalant should have depends on the patient's condition, the desired therapy, any previous damage to the lungs and / or other criteria such as B. Age and general constitution of the patient, which can influence the inhalation process itself.
Insbesondere bei einer bereits geschädigten Lunge, welche eine geringere Aufnahmekapazität im Vergleich zu einer gesunden Lunge hat, ist die Verwendung eines Inhalats mit einem geringeren Anteil des mindestens einen erfindungsgemäßen Soluts sinnvoll. In particular in the case of an already damaged lung, which has a lower absorption capacity compared to a healthy lung, the use of an inhalant with a lower proportion of the at least one solute according to the invention makes sense.
Daher beträgt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Inhalatlösung einen Anteil von größer gleich 0,5 Gew.-% bis kleiner gleich 20 Gew.-%, bevorzugt größer gleich 1,3 Gew.-% bis kleiner gleich 18 Gew.-%, bevorzugt größer gleich 2 Gew.-% bis kleiner gleich 15 Gew.-% und besonders bevorzugt größer gleich 3 Gew.-% bis kleiner gleich 10 Gew.-%. Another embodiment of an inhalation solution according to the invention therefore has a proportion greater than or equal to 0.5% by weight to less than or equal to 20% by weight, preferably greater than or equal to 1.3% by weight to less than or equal to 18% by weight, preferably greater equal to 2% by weight to less than or equal to 15% by weight and particularly preferably greater than or equal to 3% by weight to less than or equal to 10% by weight.
In einer besonderen Ausführungsform der Verwendung der erfindungsgemäßenIn a particular embodiment of the use of the invention
Zusammensetzung liegt diese vor i) in festen Formen umfassend Pulver, Granulat, Kapseln, Lutsch- und Brausetabletten, ii) in flüssigen Formen umfassend Lösung, Injektion, Infusion und Suspension, und/oder iii) als Gemisch umfassend Spray, Aerosole und Inhalat. Composition, this is i) in solid forms comprising powder, granules, capsules, lozenges and effervescent tablets, ii) in liquid forms comprising solution, injection, infusion and suspension, and / or iii) as a mixture comprising spray, aerosols and inhalant.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann topisch (z.B. auf das Auge), oral, nasal, intravenös, inhalativ, intratracheal und/oder buccal (z.B. Lutschtablette) verabreicht werden. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung oral, intratracheal oder, durch Inhalieren verabreicht. Es kann ein Trockeninhalat oder ein Aerosol sein. Lösungen werden bevorzugt für Mund, Nase, Rachen und Augen in Form von Tropfen oder Spray verwendet. Eine Kombination ist abhängig von der erforderlichen Therapie sehr gut möglich. The composition according to the invention can be administered topically (e.g. to the eye), orally, nasally, intravenously, inhalatively, intratracheally and / or buccally (e.g. lozenge). The composition according to the invention is preferably administered orally, intratracheally or by inhalation. It can be a dry inhaler or an aerosol. Solutions are preferably used for the mouth, nose, throat and eyes in the form of drops or spray. A combination is very possible, depending on the therapy required.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung derIn a particular embodiment of the use according to the invention
Zusammensetzung liegt diese in flüssiger Form als Infusionslösung vor oder in flüssiger Form, welche geeignet ist zur Verwendung mit einem Vernebler und/oder Respirator. Composition, this is in liquid form as an infusion solution or in liquid form which is suitable for use with a nebuliser and / or respirator.
Für eine maximal gesättigte Solutlösung werden Konzentrationen bevorzugt, welche knapp unter der Löslichkeitsgrenze des jeweiligen Soluts liegen. Eine solche hoch konzentrierte Solutlösung kann als Ausgangslösung zur Anfertigung der jeweils vor Ort erforderlichen Lösung verwendet werden. Auf diese Weise können, abhängig von der erforderlichen Verabreichung, dem Zustand (Vorerkrankungen, Alter usw.) des Patienten und/oder angestrebten Therapie individuelle Lösungen verdünnt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nicht unterschiedlich konzentrierte Lösungen gelagert werden können. Für Ectoin wurde eine maximal Löslichkeit von etwa 620 g/L bei 40°C und etwa 550 g/L bei 25°C ermittelt. For a maximally saturated solute solution, concentrations are preferred which are just below the solubility limit of the respective solute. Such a highly concentrated solute solution can be used as a starting solution for the preparation of the solution required on site. In this way, depending on the administration required, the condition (previous illnesses, age, etc.) of the patient and / or the therapy aimed at, individual solutions can be diluted. This is particularly advantageous when not differently concentrated solutions can be stored. A maximum solubility of about 620 g / L at 40 ° C and about 550 g / L at 25 ° C was determined for ectoin.
Eine Infusionslösung wird vorzugsweise bei der ungefähren Körpertemperatur verabreicht. Ein durchschnittlicher Infusionsbeutel umfasst ein Volumen von 500 ml. Ausgehend von einer Einmal-Gabe des vollständigen Volumens eines Infusionsbeutels weist die Infusionslösung eine maximale Konzentration von 4 % (isoton) auf, sodass der Körper keinen osmotischen Schock erleidet. Eine wiederholte Verabreichung kann erfolgen, ist jedoch von der Entscheidung des Arztes abhängig. An infusion solution is preferably administered at approximate body temperature. An average infusion bag has a volume of 500 ml. Based on a single dose of the full volume of an infusion bag, the infusion solution has a maximum concentration of 4% (isotonic) so that the body does not suffer an osmotic shock. Repeated administration can be used, but depends on the doctor's decision.
Bevorzugt wird bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet, wobei eine Infusion in Kombination mit einem Inhalat verabreicht wird. The composition according to the invention is preferably used in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, an infusion being administered in combination with an inhalant.
Insbesondere ein Medizinprodukt (z. B. Fig. 6), das zwischendurch sich selbst verabreicht werden kann ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es ist bekannt, dass besonders Personal im Gesundheitswesen einem hohen Risiko ausgesetzt ist. Dazu gehören, Ärzte sowie Pflegepersonal in Krankenhäusern und Personal in anderen Einrichtungen, wie in Seniorenheimen, Feuerwehr, Kindergärten und Schulen. Das Risiko kann durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Nasensprays, Augentropfen, Lutschtablette, Mundspülung und/oder Mundsprays reduziert werden. Dadurch wird die Gefahr einer Tröpfcheninfektion wesentlich reduziert und die pflegenden und behandelnden Personen geschützt. In particular, a medical product (e.g. FIG. 6) that can be self-administered in between is the subject of the present invention. It is well known that healthcare workers in particular are at high risk. This includes doctors and nursing staff in hospitals and staff in other facilities such as retirement homes, fire departments, kindergartens and schools. The risk can be reduced by using a nasal spray, eye drops, lozenge, mouth rinse and / or mouth sprays according to the invention. This significantly reduces the risk of droplet infection and protects the caring and treating people.
Mögliche Produkte, insbesondere Medizinprodukte, können nach folgenden Applikationen unterteilt werden Lunge, Nase, Mund/Rachen und Auge, wie in Fig. 6 dargestellt. Jede der in Fig. 6 gezeigten Applikationen ist mit dem mindestens einen erfindungsgemäßen Solut oder einem Solutgemisch kombinierbar. Fig. 6 stellt keine abschließende Auflistung dar, sondern lediglich die am häufigsten verwendeten Produkte. Diese sind im Sinne der Erfindung zur Verwendung bei der Prävention und Behandlung von durch ss(+)-RNA-Viren verursachten Erkrankungen geeignet. Possible products, in particular medical products, can be subdivided into the following applications: lungs, nose, mouth / throat and eye, as shown in FIG. 6. Each of the applications shown in FIG. 6 can be combined with the at least one solute according to the invention or a solute mixture. Fig. 6 is not an exhaustive list, but only the most frequently used products. For the purposes of the invention, these are suitable for use in the prevention and treatment of diseases caused by ss (+) - RNA viruses.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kit umfassend mindestens eine gebrauchsfertige Zusammensetzung im Sinne der Erfindung zur Inhalation, vorzugsweise in Ampullen oder Einweg-Kartuschen, und eine Vorrichtung, vorzugsweise zur sofortigen und kontrollierten, Verabreichung der Zusammensetzung, insbesondere durch Inhalation. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Zusammensetzung im Sinne der Erfindung in einer Vorrichtung zur kontrollierten Abgabe der Zusammensetzung, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung von Aerosolen der Zusammensetzung geeignet ist, eine Inhalation der Zusammensetzung über Mund und/oder Nase ermöglicht, eine dosierte Abgabe eines definierten Sprühstoßes einer flüssigen oder trockenen Zusammensetzung gewährleistet, eine dosierte Abgabe einer flüssigen Zusammensetzung in die Augen gewährleistet, und/oder ein Versprühen der Zusammensetzung im Mundraum, Rachen und/oder Nasenraum ermöglicht. Another object of the present invention is a kit comprising at least one ready-to-use composition within the meaning of the invention for inhalation, preferably in ampoules or disposable cartridges, and a device, preferably for the immediate and controlled administration of the composition, in particular by inhalation. Another object of the present invention is the use of a composition within the meaning of the invention in a device for the controlled delivery of the composition, the device being suitable for generating aerosols of the composition, allowing inhalation of the composition via the mouth and / or nose, a metered dose Ensures delivery of a defined spray of a liquid or dry composition, ensures a dosed delivery of a liquid composition into the eyes, and / or enables the composition to be sprayed into the mouth, throat and / or nasal cavity.
Bevorzugt wird durch die Vorrichtung, bevorzugt elektronisch gesteuert, eine Aerosol- Partikelgröße VMD (Volumetrie Median Diameter) in einem Bereich von größer gleich 3 pm bis kleiner gleich 7 pm erzielt, wodurch eine verbesserte Inhalation erzielt wird. Besonders bevorzugt sind Partikelgrößen in einem Bereich von größer gleich 3,0 pm bis kleiner gleichPreferably, the device, preferably electronically controlled, achieves an aerosol particle size VMD (Volumetry Median Diameter) in a range from greater than or equal to 3 pm to less than or equal to 7 pm, whereby improved inhalation is achieved. Particle sizes in a range from greater than or equal to 3.0 μm to less than or equal to are particularly preferred
6.5 pm, größer gleich 3,0 pm bis kleiner gleich 6,0 pm, größer gleich 3,0 pm bis kleiner gleich6.5 pm, greater than or equal to 3.0 pm to less than or equal to 6.0 pm, greater than or equal to 3.0 pm to less than or equal to
5.5 pm, größer gleich 3,0 pm bis kleiner gleich 5,0 pm, größer gleich 3,0 pm bis kleiner gleich5.5 pm, greater than or equal to 3.0 pm to less than or equal to 5.0 pm, greater than or equal to 3.0 pm to less than or equal to
4.5 pm, größer gleich 3,5 pm bis kleiner gleich 5,0 pm, größer gleich 4,0 pm bis kleiner gleich4.5 pm, greater than or equal to 3.5 pm to less than or equal to 5.0 pm, greater than or equal to 4.0 pm to less than or equal to
5,0 pm, jeweils mit einer Standardabweichung von +/- 0,005-0,1 pm. 5.0 pm, each with a standard deviation of +/- 0.005-0.1 pm.
In einer Ausführung der vorgenannten Vorrichtung wird eine kontinuierliche Rate von 0,5 ml_ Ectoin/min abgegeben. Daraus ergibt sich eine Abgabe von 20 mg/min an Ectoin, ausgehend von einer 1,3 %-Ectoin-lnhalatlösung. In one embodiment of the aforementioned device, a continuous rate of 0.5 ml_ ectoin / min is delivered. This results in a delivery of 20 mg / min of ectoine, starting from a 1.3% ectoine inhalation solution.
Beschreibung der Figuren Description of the figures
Fig.1 Gating-Strategie zum Ausschluss der toten Zellen von der Analyse. A) FL1 zeigt die grüne Fluoreszenz, die sich aus dem Nachweis von zellgebundenem SARS-Cov-2 S1 ergibt. Tote Zellen wurden mit Propidiumiodid gegengefärbt. Die Färbung toter Zellen ist durch eine Verschiebung auf der FL2-Achse sichtbar. Somit sind Zellen in Gate R2 lebende Zellen. B) Die Zellen im Gate R2 wurden als Histogramm aufgetragen und die mittlere Fluoreszenzintensität dieser Zellen bestimmt. Fig.1 Gating strategy for excluding dead cells from the analysis. A) FL1 shows the green fluorescence resulting from the detection of cell-bound SARS-Cov-2 S1. Dead cells were counterstained with propidium iodide. The staining of dead cells is visible through a shift on the FL2 axis. Thus cells in gate R2 are living cells. B) The cells in gate R2 were plotted as a histogram and the mean fluorescence intensity of these cells was determined.
Fig. 2 Nachweis der Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen mittels Durchflusszytometrie. Es wird die mittlere Fluoreszenzintensität lebender Zellen gezeigt. Fig. 3A Nachweis des Effektes von Ectoin im Vergleich zu NADA auf die Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen. Die Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen wurden mittels Immunfluoreszenz und anschließender Durchflusszytometrie gemessen. Es wird die mittlere Fluoreszenzintensität lebender Zellen gezeigt. Messserie n=2 für 1,25 % und 2,5 %, n=1 für 5 %; es werden die Mittelwerte aus beiden Messungen gezeigt. Fig. 2 Detection of the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells by means of flow cytometry. The mean fluorescence intensity of living cells is shown. 3A demonstration of the effect of ectoin in comparison to NADA on the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells. The binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells were measured by means of immunofluorescence and subsequent flow cytometry. The mean fluorescence intensity of living cells is shown. Measurement series n = 2 for 1.25% and 2.5%, n = 1 for 5%; the mean values from both measurements are shown.
Fig. 3B Darstellung des Einflusses von Ectoin auf die Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen (wie in Fig. 3A), wobei der Konzentrationsbereich erweitert wurde auf 0,25% bis 7,5% Ectoin. Es werden die Mittelwerte aus beiden Messungen gezeigt. 3B shows the influence of ectoin on the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells (as in FIG. 3A), the concentration range being expanded to 0.25% to 7.5% ectoin. The mean values from both measurements are shown.
Fig. 4A Darstellung der Ergebnisse als relative Zunahme der Fluoreszenz. Die Zunahme der Fluoreszenz von A549-Zellen aufgrund der Bindung des Cov2 S1 -Proteins an die Zelloberfläche wurde berechnet, indem die mittlere Fluoreszenzintensität der mit dem Protein stimulierten Zellen durch die Intensität der nicht mit dem Protein stimulierten Zellen geteilt wurde. 4A shows the results as a relative increase in fluorescence. The increase in the fluorescence of A549 cells due to the binding of the Cov2 S1 protein to the cell surface was calculated by dividing the mean fluorescence intensity of the cells stimulated with the protein by the intensity of the cells not stimulated with the protein.
Fig. 4B Die Daten aller Versuche wurden zusammengefasst, die Hintergrundfluoreszenz eliminiert und gegen die Konzentration des Cov2 S1 Proteins aufgetragen. Der inhibitorische Effekt von Ectoin ist signifikant auch unter Berücksichtigung der Standardabweichung. Im Vergleich dazu sind mit NADA vorinkubierte Zellen vergleichbar mit nicht behandelten Zellen 4B The data of all experiments were summarized, the background fluorescence was eliminated and plotted against the concentration of the Cov2 S1 protein. The inhibitory effect of ectoine is significant even when the standard deviation is taken into account. In comparison, cells preincubated with NADA are comparable to cells that have not been treated
Fig. 5 In dieser Figur sind alle möglichen Formulierungen und Applikationen der erfindungsgemäßen Solute, bzw. Zusammensetzungen enthaltend das mindestens eine Solut oder Solutgemisch, bevorzugt Ectoin und/oder seine Derivate, zusammengefasst. Lediglich die Infusionslösung ist in dieser Figur nicht dargestellt. 5 This figure summarizes all possible formulations and applications of the solutes according to the invention, or compositions containing the at least one solute or mixture of solutes, preferably ectoin and / or its derivatives. Only the infusion solution is not shown in this figure.
Referenzen credentials
Costa et al. da Costa MS, Santos H, Galinski EA. An overview of the role and diversity of compatible solutes in Bacteria and Archaea.. Adv Biochem Eng Biotechnol. 1998;61:117-53. Costa et al. da Costa MS, Santos H, Galinski EA. An overview of the role and diversity of compatible solutes in Bacteria and Archaea .. Adv Biochem Eng Biotechnol. 1998; 61: 117-53.
Dong et al. Dong, J.; Xu, X.; Liang, Y.; Head, R.; Bennett, L. Inhibition of angiotensin converting enzyme (ACE) activity by polyphenols from tea (Camellia sinensis) and links to Processing method. Food Funct. 2011, 2, 310-319. Dong et al. Dong, J .; Xu, X .; Liang, Y .; Head, R .; Bennett, L. Inhibition of angiotensin converting enzyme (ACE) activity by polyphenols from tea (Camellia sinensis) and links to Processing method. Food Funct. 2011, 2, 310-319.
Fang Li Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu. Rev. Virol. 2016. 3:237-61. doi: 10.1146/annurev-virology-110615-042301 Fang Li Structure, Function, and Evolution of Coronavirus Spike Proteins. Annu. Rev. Virol. 2016. 3: 237-61. doi: 10.1146 / annurev-virology-110615-042301
Hahn et al. Marc Benjamin Hahn, Frank Uhlig,Tihomir Solomun, Jens Smiatek and Heinz Sturmad Combined influence of ectoine and salt: spectroscopic and numerical evidence for compensating effects on aqueous Solutions Phys.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 28398 Hahn et al. Marc Benjamin Hahn, Frank Uhlig, Tihomir Solomun, Jens Smiatek and Heinz Sturmad Combined influence of ectoine and salt: spectroscopic and numerical evidence for compensating effects on aqueous Solutions Phys.Chem.Chem.Phys., 2016, 18, 28398
Hoffmann et al. Markus Hoffmann, Hannah Kleine-Weber, Simon Schroeder, ..., Marcel A. Müller, Christian Drosten, Stefan Pöhlmann SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor Cell 181, 271-280 April 16, 2020 Elsevier Inc. https://doi.Org/10.1016/j.cell.2020.02.052 Roychoudhury et al. Roychoudhury A, Haussinger D, Oesterhelt F. Effect of the compatible solute ectoine on the stability of the membrane proteins. Protein Pept Lett. 2012 Aug;19(8):791-4. Hoffmann et al. Markus Hoffmann, Hannah Kleine-Weber, Simon Schroeder, ..., Marcel A. Müller, Christian Drosten, Stefan Pöhlmann SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor Cell 181, 271-280 April 16, 2020 Elsevier Inc. https://doi.Org/10.1016/j.cell.2020.02.052 Roychoudhury et al. Roychoudhury A, Haussinger D, Oesterhelt F. Effect of the compatible solute ectoine on the stability of the membrane proteins. Protein Pept Lett. 2012 Aug; 19 (8): 791-4.
Tay et al. Matthew Zirui Tay, Chek Meng Poh, Laurent Renia, Paul A. MacAry and Lisa F. P. Ng The trinity of COVID-19: immunity, inflammation and Intervention. Nature Reviews, Immunology doi: 10.1038/s41577-020-0311-8 Tortoricia M. Alejandra Tortoricia David Veeslera, Structural insights into Coronavirus entry. Tay et al. Matthew Zirui Tay, Chek Meng Poh, Laurent Renia, Paul A. MacAry and Lisa F. P. Ng The trinity of COVID-19: immunity, inflammation and Intervention. Nature Reviews, Immunology doi: 10.1038 / s41577-020-0311-8 Tortoricia M. Alejandra Tortoricia David Veeslera, Structural insights into Coronavirus entry.
Advances in Virus Research, Volume 105. 2019. doi.org/10.1016/bs.aivir.2019.08.002 Uhal et al. Bruce D. Uhal, MyTrang Dang, Vinh Dang, Roger Llatos, Esteban Cano, Amal Abdul-Hafez, Jonathan Markey, Christopher C. Piasecki and Maria Molina- Molina Cell cycle dependence of ACE-2 explains downregulation in idiopathic pulmonary fibrosis Eur Respir J 2013; 42: 198-210 doi: 10.1183/09031936.00015612 Wang et al. Bolin Wang, Ruobao Li, Zhong Lu, Yan Huang Does comorbidity increase the risk of patients with COVID-19: evidence from meta-analysis. AGING 2020, Vol. 12, No. 7 Wu et al. Xiao Wu MS, Rachel C. Nethery PhD, M. Benjamin Sabath MA, DanielleAdvances in Virus Research, Volume 105. 2019. doi.org/10.1016/bs.aivir.2019.08.002 Uhal et al. Bruce D. Uhal, MyTrang Dang, Vinh Dang, Roger Llatos, Esteban Cano, Amal Abdul-Hafez, Jonathan Markey, Christopher C. Piasecki and Maria Molina- Molina Cell cycle dependence of ACE-2 explains downregulation in idiopathic pulmonary fibrosis Eur Respir J 2013; 42: 198-210 doi: 10.1183 / 09031936.00015612 Wang et al. Bolin Wang, Ruobao Li, Zhong Lu, Yan Huang Does comorbidity increase the risk of patients with COVID-19: evidence from meta-analysis. AGING 2020, Vol. 12, No. 7 Wu et al. Xiao Wu MS, Rachel C. Nethery PhD, M. Benjamin Sabath MA, Danielle
Braun PhD, Francesca Dominici PhD. Exposure to air pollution and COVID-19 mortality in the United States preprint doi: 10.1101/2020.04.05.20054502 Zhao et al. Qianwen Zhao, Meng Meng, Rahul Kumar, Yinlian Wu, Jiaofeng Huang, Ningfang Lian, Yunlei Deng, Su Lin. The impact of COPD and smoking history on the severity of Covid-19: A systemic review and meta-analysis. Accepted article Braun PhD, Francesca Dominici PhD. Exposure to air pollution and COVID-19 mortality in the United States preprint doi: 10.1101 / 2020.04.05.20054502 Zhao et al. Qianwen Zhao, Meng Meng, Rahul Kumar, Yinlian Wu, Jiaofeng Huang, Ningfang Lian, Yunlei Deng, Su Lin. The impact of COPD and smoking history on the severity of Covid-19: A systemic review and meta-analysis. Accepted article
Die nachfolgenden Beispiele zeigen die Wirksamkeit von ausgewählten kompatiblen Soluten, um die Ausführbarkeit der Erfindung zu demonstrieren, ohne jedoch die Erfindung auf diese zu beschränken. The following examples show the effectiveness of selected compatible solutes in order to demonstrate the feasibility of the invention without, however, restricting the invention to these.
Beispiele Examples
Beispiel 1 : Inhibition der Bindung des SARS-CoV-2 spike S1 Proteins an A549 Zellen durch kompatible Solute Example 1: Inhibition of the binding of the SARS-CoV-2 spike S1 protein to A549 cells by compatible solutes
Material material
Ectoin: (4S)-2-Methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidin-4-carbonsäure, CAS Nr. 96702-03-3 NA DA: NY-Acetyl-L-2,4-diaminobutyric acid Produkt Beschreibung, CAS Nr. 1190-46-1 Hydroxyectoin: CAS-Nr. 165542-15-4 Glvcoin: CAS-Nr. 22160-26-5 Mannosylglycerat: CAS-Nr. 164324-35-0 Ectoin: (4S) -2-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine-4-carboxylic acid, CAS No. 96702-03-3 NA DA: NY-Acetyl-L-2,4-diaminobutyric acid Product description, CAS No. 1190-46-1 Hydroxyectoin: CAS No. 165542-15-4 Glvcoin: CAS No. 22160-26-5 Mannosyl glycerate: CAS No. 164324-35-0
Glvcin-Betain: CAS Nr. 107-43-7 L-Prolin: CAS-Nr. 147-85-3 Glvcin-betaine: CAS No. 107-43-7 L-proline: CAS No. 147-85-3
SARS-CoV-2 Spike S1 protein: trenzyme life Science Services, Cat. No. P2020-001, Lot No.: 1IPO SARS-CoV-2 Spike S1 protein: trenzyme life Science Services, Cat. No. P2020-001, Lot No .: 1IPO
Methode method
Es wurden das Angiotensin-konvertierende Enzym 2 (ACE2) exprimierende A549-Zellen aus der American Type Culture Collection (ATCC) verwendet (Uhal et al. 2013). Die anhaftenden Zellen wurden routinemäßig in T-75-Kolben in DMEM mit 10% FCS, die Penicilin und Streptomycin als Antibiotika enthielten, in einem CC>2-lnkubator (5% CO2, 37 °C) kultiviert. Als der Boden des Kolbens zu 2/3 mit Zellen bedeckt war, wurden diese durch Accutase abgelöst A549 cells from the American Type Culture Collection (ATCC) expressing angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) were used (Uhal et al. 2013). The adherent cells were routinely cultured in T-75 flasks in DMEM with 10% FCS containing penicilin and streptomycin as antibiotics in a CC> 2 incubator (5% CO2, 37 ° C). When the bottom of the flask was 2/3 covered with cells, these were detached by Accutase
Um den Assay durchzuführen, wurden die A549-Zellen bis zur Konfluenz in DMEM mit 10% FCS kultiviert und die Kultivierung im konfluenten Zustand wurde weitere vier Tage durchgeführt, während derer das Zellkulturmedium ersetzt wurde. To perform the assay, the A549 cells were cultured to confluence in DMEM with 10% FCS, and the confluent culture was continued for four more days during which the cell culture medium was replaced.
Für das Hemmungsexperiment wurden die Zellen mit Accutase abgelöst. Jeweils 105 Zellen wurden in ein Probenröhrchen überführt und mit unterschiedlichen Konzentrationen des kompatiblen Soluts vorbehandelt (Tabelle 2), um ein Endvolumen von 100 pl zu gegeben. For the inhibition experiment, the cells were detached with Accutase. In each case 105 cells were transferred to a test tube and pretreated with different concentrations of the compatible solute (Table 2) in order to give a final volume of 100 μl.
Nach 30 Min Inkubation wird das HIS-markierte SARS-Cov2-S1 -Protein in jedes Röhrchen hinzugefügt und weitere 60 Minuten auf einem Tumble-Shaker bei 450 U/min und Raumtemperatur inkubiert. After 30 minutes of incubation, the HIS-labeled SARS-Cov2-S1 protein is added to each tube and incubated for a further 60 minutes on a tumble shaker at 450 rpm and room temperature.
Tabelle 3: kompatibles Solut + CoV2 S1 Table 3: Compatible Solut + CoV2 S1
Die Auswertung erfolgte über die Immunfluoreszenz mittels Durchflusszytometrie. Die Bindung des SARS-CoV-2 Spike S1-Proteins wird durch indirekte Immunfluoreszenz unter Verwendung eines CyFlow SL (Sysmex GmbH) -Durchflusszytometers analysiert. Die Zellen wurden zuerst bei 300 c g, 5 min zentrifugiert und dann in 100 pl PBS mit 1,5 % fötalem Kälberserum und 10 mM Natriumazid resuspendiert. Die Zellen wurden dann 30 Minuten mit 5 pg/ml eines gegen den HIS-Tag gerichteten Maus-Antikörpers (Biolegend) inkubiert. Nach dem Waschen (PBS mit 1,5 % fötalem Kälberserum und 10 mM Natriumazid) wurden die Zellen mit dem sekundären Antikörper (20 pg/ml, Kaninchen-Anti-Maus-IgG (H + L), mit Alexafluor 488 markiert, Invitrogen) für 20 Minuten inkubiert. Die Zellen wurden dann einmal gewaschen und in 1 ml PBS ohne Azid/FCS resuspendiert. Kurz vor der Messung wurden 10 pl einer 0,5 mg/ml Propidiumiodidlösung zugegeben. Danach wurden die Zellen sofort durch ein 50 pm-Zellsieb filtriert und dann sofort gemessen. Alle Schritte werden bei 4 °C im Dunkeln durchgeführt. The evaluation was carried out using immunofluorescence using flow cytometry. The binding of the SARS-CoV-2 Spike S1 protein is analyzed by indirect immunofluorescence using a CyFlow SL (Sysmex GmbH) flow cytometer. The cells were centrifuged at 300 min first c g, 5 and then resuspended in 100 pl PBS with 1.5% fetal calf serum and 10 mM sodium azide. The cells were then countered with 5 pg / ml for 30 minutes the HIS-tag directed mouse antibody (Biolegend) was incubated. After washing (PBS with 1.5% fetal calf serum and 10 mM sodium azide), the cells were labeled with the secondary antibody (20 pg / ml, rabbit anti-mouse IgG (H + L), with Alexafluor 488, Invitrogen) incubated for 20 minutes. The cells were then washed once and resuspended in 1 ml PBS without azide / FCS. Shortly before the measurement, 10 μl of a 0.5 mg / ml propidium iodide solution were added. The cells were then immediately filtered through a 50 μm cell sieve and then measured immediately. All steps are carried out at 4 ° C in the dark.
Die Fluoreszenz der A549 Zellen wird dann durch Durchflusszytometrie analysiert. Zu diesem Zweck wird eine Region auf die lebenden Zellen gelegt (die toten Zellen können von der Analyse ausgeschlossen werden, da sie den roten Propidiumiodidfarbstoff absorbieren) und das geometrische Mittel der relativen Fluoreszenz (MFI) der Zellen in dieser Region bestimmt wie in Fig. 1 gezeigt. The fluorescence of the A549 cells is then analyzed by flow cytometry. For this purpose, a region is placed on the living cells (the dead cells can be excluded from the analysis because they absorb the red propidium iodide dye) and the geometric mean relative fluorescence (MFI) of the cells in this region is determined as in FIG. 1 shown.
Beispiel 2: Nachweis der Bindung des SARS-Cov2-S1 -Proteins in Abhängigkeit der Konzentration an A549 Zellen Example 2: Detection of the binding of the SARS-Cov2-S1 protein as a function of the concentration of A549 cells
A549-Zellen werden bis zur Konfluenz in DMEM mit 10 % FCS kultiviert. Danach wurden die Zellen jeden Tag mit frischem Zellkulturmedium versorgt. Anschließend wurden die Zellen mit unterschiedlichen Konzentrationen des SARS-Cov2-S1 -Proteins ohne ein Extremolyt stimuliert, wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Analyse erfolgte mittels Zytometrie. A549 cells are grown to confluence in DMEM with 10% FCS. The cells were then supplied with fresh cell culture medium every day. The cells were then stimulated with different concentrations of the SARS-Cov2-S1 protein without an extremolyte, as described in Example 1. The analysis was carried out by means of cytometry.
Tabelle 4: MFI-Werte zu Fig. 2. Der entsprechende Variationskoeffizient in Prozent (CV%) derTable 4: MFI values for FIG. 2. The corresponding coefficient of variation in percent (CV%) of the
Fluoreszenzintensität der Zellen wird ebenfalls angegeben. The fluorescence intensity of the cells is also given.
Im Vergleich von ungefärbten („unstained A549“) und gefärbten A549-Kontroll-Zellen („A549 control staining“) wird eine geringe Hintergrundfärbung gemessen. Gefärbte A549-Kontroll- Zellen sind Zellen, die nicht mit Cov2 S1-Protein stimuliert wurden, sondern mit einem Fite markierten Antikörper zur Anfärbung behandelt wurden. Unter Berücksichtigung dieser Kontrollen war das Signal des gebundenen Spike-Proteins bereits nach Stimulation der Zellen mit 1 pg Cov2 S1 nachweisbar. Durch Verwendung höherer Mengen des Proteins war eine erhöhte Proteinbindung an den A549-Zellen nachweisbar. Somit kann mittels dieses Assays eine konzentrationsabhängige Bindung einer Bindungsdomäne, wie Cov2 S1, an ACE-exprimierenden Zellen, wie A549, nachgewiesen werden und eine Substanz auf ihre Wirkung hin untersucht werden, die Bindung von Cov2 S1 an A549-Zellen zu hemmen. In a comparison of unstained (“unstained A549”) and stained A549 control cells (“A549 control staining”), a slight background staining is measured. Stained A549 control cells are cells that have not been stimulated with Cov2 S1 protein, but have been treated with a Fite-labeled antibody for staining. Taking these controls into account, the signal of the bound spike protein was already detectable after stimulating the cells with 1 pg Cov2 S1. By using higher amounts of the protein, an increased protein binding to the A549 cells was detectable. Thus, by means of this assay, a concentration-dependent binding of a binding domain, such as Cov2 S1, to ACE-expressing cells, such as A549, can be detected and a substance can be examined for its effect on inhibiting the binding of Cov2 S1 to A549 cells.
Der Assay kann in abgewandelter Form unter Verwendung der nachfolgend genannten Zelllinien durchgeführt werden. Jede Zelllinien, welche das Angiotensin-konvertierende Enzym 2 (ACE2), die Aminopeptidase N (APN) und/oder Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) exprimiert ist eine geeignete Zelllinie im Sinne des erfindungsgemäßen Assays. Die detaillierten Eigenschaften der nachstehend aufgeführten Zelllinien können unter anderem im Proteinatlas: https://www.proteinatlas.org/ENSG0000013Q234-ACE2/cell nachgeschlagen werden und sind dem Fachmann bekannt. The assay can be performed in a modified form using the cell lines mentioned below. Any cell line which expresses angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 (DPP4) is a suitable cell line for the purposes of the assay according to the invention. The detailed properties of the cell lines listed below can be looked up in the protein atlas: https://www.proteinatlas.org/ENSG0000013Q234-ACE2/cell and are known to the person skilled in the art.
Tabelle 5: ACE-Rezeptor exprimierende Zelllinien Table 5: Cell lines expressing ACE receptor
Bevorzugt wird in dem Assay ein geeigneter Antikörper mitgeführt, der die Expression des Rezeptors auf der Zelloberfläche nachweist. Zelllinien, die eine geringe mRNA Expression für ACE aufweisen, werden in DMEM mit mindestens 10 % FCS kultiviert. Hep 2G-Zellen weisen eine hohe Expression der RNA für ACE auf. HUVEC Zellen exprimieren ACE2 und werden in Vascular Cell Basal Medium unter Verwendung des Endothelial Cell Growth Kit-(ATCC) kultiviert. Als Kontrolle werden MRC5 Zellen mitgeführt, die den ACE-Rezeptor nicht exprimieren. Darüber hinaus wurde in Hoffmann et al. 2020 gezeigt, dass sie Zellen nicht durch SARS CoV2 infiziert werden, Daher stellen die MRC5- Zellen eine hervorragende Kontrolle für die Spezifität des verwendeten Bindungsassay dar. MRC5 Zellen werden in DMEM mit 10% FCS kultiviert. A suitable antibody which detects the expression of the receptor on the cell surface is preferably included in the assay. Cell lines which have a low mRNA expression for ACE are cultivated in DMEM with at least 10% FCS. Hep 2G cells show a high expression of the RNA for ACE. HUVEC cells express ACE2 and are cultured in Vascular Cell Basal Medium using the Endothelial Cell Growth Kit- (ATCC). MRC5 cells which do not express the ACE receptor are also used as a control. In addition, Hoffmann et al. It was shown in 2020 that the cells are not infected by SARS CoV2. Therefore, the MRC5 cells represent an excellent control for the specificity of the binding assay used. MRC5 cells are cultured in DMEM with 10% FCS.
Die HUVEC-Zelllinie, die für ACE-lnhibition-tests bereits verwendet wird (Don et al.), ist besonders geeignet, um den Nachweis einer potentiellen Covid-19-Endotheliaiits wie derzeit diskutiert zu erbringen und den positiven Effekt erfindungsgemäßer kompatibler Solute, wie dem Ectoin, zu zeigen. The HUVEC cell line, which is already being used for ACE inhibition tests (Don et al.), Is particularly suitable to provide evidence of potential Covid-19 endotheliaiits as currently discussed and the positive effect of compatible solutes according to the invention, such as the ectoin to show.
Im Bindungsversuch werden die vorgenannten Zelllinien mit den in Tabelle 6 gezeigten CoV2 S1 -Konzentrationen inkubiert. Beispiel 3: Einfluss von Ectoin auf die Bindung des SARS-Cov2-S1 -Proteins an A549 Zellen In the binding experiment, the aforementioned cell lines are incubated with the CoV2 S1 concentrations shown in Table 6. Example 3: Influence of ectoin on the binding of the SARS-Cov2-S1 protein to A549 cells
Tabelle 6: kompatibles Solut + CoV2 S1 Table 6: Compatible Solut + CoV2 S1
Um zu untersuchen, ob Ectoin einen Einfluss auf die Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen hat, wurden abgelöste Zellen mit unterschiedlichen Konzentrationen eines erfindungsgemäßen Soluts, wie Ectoin, untersucht. Dazu wurden die Zellen mit dem jeweiligen Solut vorinkubiert und anschließend mit unterschiedlichen Konzentrationen des Cov2 S1 Proteins behandelt (siehe Beispiel 1 und 2). In order to investigate whether ectoin has an influence on the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells, detached cells were investigated with different concentrations of a solute according to the invention, such as ectoin. For this purpose, the cells were preincubated with the respective solute and then treated with different concentrations of the Cov2 S1 protein (see example 1 and 2).
In diesem „proof-of-concept“ Versuch mit n=1 konnte bereits in Anwesenheit von 2,5 % Ectoin eine geringere Fluoreszenz des an A549-Zellen gebundenen Cov2 S1 Proteins gemessen wurde (Daten nicht gezeigt). Dies deutet auf eine reduzierte Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen in Anwesenheit von Ectoin. Im Vergleich zu Ectoin wurde für NADA kein Einfluss auf die Bindung zwischen Cov2 S1 und den A549-Zellen festgestellt. Sowohl der Versuchsansatz [1,25/2,5% NADA + 5 pg Cov2 S1 + A549] sowie [5 pg Cov2 S1 + A549] zeigen dieselbe mittlere Fluoreszenz (vgl. Fig. 2 und Fig. 3). Somit scheint NADA die Bindung des Virus an die Wirtszelle nicht zu beeinflussen. In this “proof-of-concept” experiment with n = 1, a lower fluorescence of the Cov2 S1 protein bound to A549 cells could already be measured in the presence of 2.5% ectoin (data not shown). This indicates a reduced binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells in the presence of ectoine. Compared to Ectoin, NADA was found to have no effect on the binding between Cov2 S1 and the A549 cells. Both the test batch [1.25 / 2.5% NADA + 5 pg Cov2 S1 + A549] and [5 pg Cov2 S1 + A549] show the same mean fluorescence (cf. FIGS. 2 and 3). Thus, NADA does not seem to affect the binding of the virus to the host cell.
Um den Versuch zu verifizieren wurde die Konzentrationen von 1,25 % und 2,5 % wiederholt und 5 % des jeweiligen Soluts zusätzlich untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 dargestellt. To verify the experiment, the concentrations of 1.25% and 2.5% were repeated and 5% of the respective solute was additionally examined. The results are shown in Table 7.
Tabelle7: MFI-Werte zu Fig. 4. Der entsprechende Variationskoeffizient in Prozent (CV%) der Fluoreszenzintensität der Zellen wird ebenfalls angegeben. Table 7: MFI values for FIG. 4. The corresponding coefficient of variation in percent (CV%) of the fluorescence intensity of the cells is also given.
Bei 5 % Ectoin konnte eine vollständige Hemmung der Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen gezeigt werden. Im Vergleich dazu konnte mit NADA keine Hemmung erzielt werden. Hier steigt die mittlere Fluoreszenz in Anwesenheit von 1,25 %, 2,5% oder 5 % NADA vergleichbar an, wie die mittlere Fluoreszenz des Versuchssatzes ohne ein kompatibles Solut (vgl. Fig. 2). Der Versuch mit NADA und Ectoin wurde mit den in Tabelle 3 aufgeführten Konzentration wiederholt. Es wurde bestätigt, dass NADA keinen Einfluss auf die Bindung des Cov2 S1 Proteins an A549 Zellen hat (Daten nicht zeigt), wogegen Ectoin wiederholt einen signifikanten Effekt aufweist (Fig. 3B). Alle durchgeführten Versuche wurden zusammengefasst, um die Signifikanz des Effektes zu ermitteln. Die Hintergrundfloureszenz der A549 Zellen wurde subtrahiert und die spezifischen Werte gegen die Konzentration Bindung des Cov2 S1 Proteins aufgetragen (Fig. 4B). Es konnte bestätigt werden, dass Ectoin einen signifikanten Effekt auf die A549 Zellen hat und die Bindung des Cov2 S1 Proteins hemmt. Signifikanz-Berechnung: With 5% ectoin, a complete inhibition of the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells could be shown. In comparison, no inhibition could be achieved with NADA. Here, the mean fluorescence in the presence of 1.25%, 2.5% or 5% NADA increases in a manner comparable to that of the mean fluorescence of the test set without a compatible solute (see FIG. 2). The experiment with NADA and Ectoin was repeated with the concentrations listed in Table 3. It was confirmed that NADA has no influence on the binding of the Cov2 S1 protein to A549 cells (data not shown), whereas ectoine repeatedly has a significant effect (FIG. 3B). All tests carried out were summarized in order to determine the significance of the effect. The background fluorescence of the A549 cells was subtracted and the specific values plotted against the binding concentration of the Cov2 S1 protein (FIG. 4B). It could be confirmed that ectoin has a significant effect on the A549 cells and inhibits the binding of the Cov2 S1 protein. Significance calculation:
Beispiel 4: Einfluss von Glycoin und Ectoin auf die Bindung des SARS-Cov2-S1-Example 4: Influence of Glycoin and Ectoin on the binding of the SARS-Cov2-S1-
Proteins Protein
Zu Beispiel 3 analoge Versuche werden mit den Zelllinien HUVEC, HEK293, RPMI-8226 und Hep G2 (Tabelle 5) durchgeführt. Als kompatible Solute werden Ectoin und Glycoin in unterschiedlichen Konzentrationen (Tabelle 3) getestet. Experiments analogous to Example 3 are carried out with the cell lines HUVEC, HEK293, RPMI-8226 and Hep G2 (Table 5). Ectoin and Glycoin are tested in different concentrations as compatible solutes (Table 3).
Beispiel 5: Einfluss von Glycoin, Mannosylglycerat, Hydroxyectoin und Ectoin auf die Bindung des SARS-Cov2-S1 -Proteins Zu Beispiel 3 analoge Versuche werden mit den Zelllinien HUVEC, HEK293, RPMI-8226 und Hep G2 (Tabelle 5) durchgeführt, wobei die Zellen nicht mit Ectoin vorinkubiert werden, sondern eine zeitgleiche Gabe von Ectoin oder Glycoin und Cov2 S1 Protein erfolgt. Als Solute werden Ectoin, Hydroxyectoin, Mannosylglycerat und Glycoin in unterschiedlichen Konzentrationen (Tabelle 3) getestet. Example 5: Influence of glycoin, mannosylglycerate, hydroxyectoin and ectoin on the binding of the SARS-Cov2-S1 protein. Experiments analogous to Example 3 are carried out with the cell lines HUVEC, HEK293, RPMI-8226 and Hep G2 (Table 5), with the Cells are not preincubated with ectoin, but ectoin or glycoin and Cov2 S1 protein are administered at the same time. Ectoine, hydroxyectoine, mannosylglycerate and glycoin are tested as solutes in different concentrations (Table 3).
Als weiteren Ansatz erfolgt eine Vorinkubation des Cov2 S1 Protein mit Ectoin oder Glyocin und anschließend eine Inkubation der Zellen mit dem vorinkubierten Ansatz [Cov2 S1 Protein + Ectoin] in unterschiedlichen Konzentrationen gemäß Tabelle 3. Die Vorinkubation [Cov2 S1 Protein + Ectoin] erfolgt für 5 min, 10 min und 30 min jeweils bei RT. Anschließend erfolgt die Analyse wie in Beispiel 3 analog. Der Versuch wird mit den Zelllinien HUVEC, HEK293, RPMI- 8226 und Hep G2 (Tabelle 5) durchgeführt Beispiel 6: Berechnung der Zunahme der relativen Fluoreszenz As a further approach, the Cov2 S1 protein is preincubated with ectoin or glyocin and then the cells are incubated with the preincubated approach [Cov2 S1 protein + ectoin] in different concentrations according to Table 3. The preincubation [Cov2 S1 protein + ectoin] takes place for 5 min, 10 min and 30 min each at RT. The analysis is then carried out analogously as in Example 3. The experiment is carried out with the cell lines HUVEC, HEK293, RPMI-8226 and Hep G2 (Table 5) Example 6: Calculation of the increase in relative fluorescence
Um die Experimente vergleichbar zu machen, wurde der Anstieg der Fluoreszenz von A549- Zellen aufgrund der Bindung des Cov2 S1 -Proteins an die Zelloberfläche berechnet, indem die mittlere Fluoreszenzintensität der Zellen durch die mittlere Fluoreszenzintensität der Hintergrundfärbung dividiert wurde. Für die Ermittlung der Hintergrundfärbung wurden die Zellen mit einem Antikörper in Abwesenheit von Cov2 S1 gefärbt. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt. In order to make the experiments comparable, the increase in the fluorescence of A549 cells due to the binding of the Cov2 S1 protein to the cell surface was calculated by dividing the mean fluorescence intensity of the cells by the mean fluorescence intensity of the background staining. To determine the background staining, the cells were stained with an antibody in the absence of Cov2 S1. The results are shown in FIG.
Es ist zu sehen, dass in Abwesenheit eines kompatiblen Soluts eine konzentrationsabhängige Zunahme der mittleren Fluoreszenz (fold Floureszenz) bei Zugabe des Cov2 S1 -Proteins an A549-Zellen nachgewiesen wird. Während Ectoin bereits bei 1,25 % eine positive Wirkung zeigt und die Bindung des Cov2 S1 -Proteins an A549-Zellen hemmt, kann für NADA bei gleicher Konzentration keine signifikante Wirkung nachgewiesen werden. Die Wirkung von Ectoin verstärkt sich mit zunehmender Konzentration und erzielt bei 5 % Ectoin eine vollständige Hemmung der Bindung. Im Vergleich dazu wird mit 5 % NADA eine geringe Hemmung der Bindung gezeigt. It can be seen that in the absence of a compatible solute, a concentration-dependent increase in the mean fluorescence (fold fluorescence) is detected when the Cov2 S1 protein is added to A549 cells. While ectoin already shows a positive effect at 1.25% and inhibits the binding of Cov2 S1 protein to A549 cells, no significant effect can be demonstrated for NADA at the same concentration. The effect of ectoine increases with increasing concentration and with 5% ectoine it completely inhibits binding. In comparison, with 5% NADA, a slight inhibition of binding is shown.
Beispiel 7: Atomkraftspektroskopie zur Bestimmung des Effekts von kompatiblen Soluten auf die Stabilität von Membranen Example 7: Atomic force spectroscopy to determine the effect of compatible solutes on the stability of membranes
Auf der Grundlage der Methode nach Roychoudhury et al. wird zum Nachweis einer Bindung zwischen einem viralen membranständigen Protein, insbesondere Peplomer, und einem humanen membranständigen Oberflächenprotein ein Verfahren mittels Atomkraftmikroskopie durchgeführt. Das Verfahren basiert auf den folgenden Schritten. Based on the Roychoudhury et al. a method using atomic force microscopy is carried out to detect a bond between a viral membrane-bound protein, in particular peplomer, and a human membrane-bound surface protein. The procedure is based on the following steps.
Die zu testende Bindungsdomäne oder das vollständige Protein wird an einer Oberfläche gebunden. Die Oberfläche kann dabei eine Membran sein und sogar eine ganze Zelle, welche den Rezeptor, wie ACE2, APN und/oder DPP4 exprimiert. Es werden mindestens zwei unterschiedliche Ansätze getestet, ein Ansatz enthält den humanen viralen Rezeptor mit einem kompatiblen Solut (Ectoin 1 M) in einem Puffer (300 mM KCl und 20 mM Tris bei pH 7,8) und ein Ansatz den humanen viralen Rezeptor im Puffer ohne Solut. In einem nächsten Schritt wird die Spitze des atomar führbaren Arms (AFM tip) der Vorrichtung (AFM Gerät von Asylum Research, Olympus OMCL TR400 Siliziumnitrid Canilever mit einer Federkonstante von 20 pN / nm) mit einer viralen Rezeptorbindungsdomäne versehen, vorzugsweise S1, oder dem ganzen Protein, vorzugsweise des SARS-CoV-2. Das Protein weist eine HIS-Markierung auf. Anschließend wird diese Spitze der gebundenen Probe (viraler Rezeptor mit/ohne Solut) angenähert und schrittweise in Kontakt gebracht. Während des Annäherns sowie während des Entfernens von dem gebundenen Protein wird die Newton Kraft gegen die Distanz zwischen den potentiellen Bindungspartnern - hier ACE2 und S1 - ermittelt und als Kraftkurve aufgezeichnet (Rückzugsgeschwindigkeit von 400 nm/s). The binding domain to be tested or the complete protein is bound to a surface. The surface can be a membrane and even a whole cell that expresses the receptor such as ACE2, APN and / or DPP4. At least two different approaches are tested, one approach contains the human viral receptor with a compatible solute (Ectoin 1 M) in a buffer (300 mM KCl and 20 mM Tris at pH 7.8) and one approach contains the human viral receptor in the buffer without solute. In a next step, the tip of the atomically steerable arm (AFM tip) of the device (AFM device from Asylum Research, Olympus OMCL TR400 silicon nitride canilever with a spring constant of 20 pN / nm) is provided with a viral receptor binding domain, preferably S1, or the whole Protein, preferably SARS-CoV-2. The protein has an HIS label. This tip is then brought closer to the bound sample (viral receptor with / without solute) and gradually brought into contact. During the approach as well as during the removal of the bound protein, the Newton's force becomes against the distance between the potential binding partners - here ACE2 and S1 - determined and recorded as a force curve (withdrawal speed of 400 nm / s).
Die gemessene Kraft der Versuchsansätze mit Solut im Vergleich zu ohne Solut erlauben Rückschlüsse auf molekulare Interaktionen zwischen einem membrangebundenen Protein, wie ACE2, und dem potentiellen Bindungspartner, wie das SARS-CoV-2 Protein, und Aussagen über die abschirmende Wirkung der Solute auf membrangebundene Protein , wie es für Ectoin bereits in Roychoudhury et al. gezeigt wurde. Die Methode ist geeignet, alle kompatiblen Solute zu testen. The measured power of the experiments with Solut compared to without Solut allow conclusions to be drawn about the molecular interactions between a membrane-bound protein, such as ACE2, and the potential binding partner, such as the SARS-CoV-2 protein, and statements about the shielding effect of the solute on membrane-bound protein , as it has already been done for ectoin in Roychoudhury et al. was shown. The method is suitable for testing all compatible solutes.
Die Atomkraftspektroskopie wird beispielhaft mit folgenden Kombinationen durchgeführtAtomic force spectroscopy is carried out using the following combinations as an example
Ectoin - Spike S1 Protein Ectoin - Spike S1 protein
Hydroxyectoin - Spike S1 Protein Hydroxyectoin - Spike S1 protein
Glycoin - Spike S1 Protein Glycoin - Spike S1 protein
Mannosylglycerat - Spike S1 Protein Mannosyl Glycerate - Spike S1 Protein
Beispiel 8: Beispiele von Formulierungen des Soluts im Sinne der Erfindung A-1) Solut haltige Inhalatlösung 13% Example 8: Examples of formulations of the solute according to the invention A-1) Inhalation solution containing solute 13%
Das Ziel eines Inhalats im Sinne der Erfindung ist es die Lungenoberfläche möglichst gut und großflächig mit einer dünnen Ectoin-Hydrat-Schicht zu benetzen. Eine theoretisch maximal und komplett benetzte Lunge wird unter Heranziehung der Daten von Hahn et al. und Roychoudhury et al berechnet. The aim of an inhalant in the context of the invention is to wet the lung surface as well as possible and over a large area with a thin layer of ectoin hydrate. A theoretically maximally and completely wetted lung is determined using the data from Hahn et al. and Roychoudhury et al.
Die Fläche eines hydratisierten Ectoins: 3,5e1010 m *3,5e1010 m * 3,14 = 3,85e1019 m2 (Kreisformel). Abstand Ectoin zu einem Wassermolekül = 0,35 nm The area of a hydrated ectoin: 3.5e10 10 m * 3.5e10 10 m * 3.14 = 3.85e10 19 m 2 (circular formula). Distance between ectoin and a water molecule = 0.35 nm
Bei Annahme, dass dies gleich dem Radius ist und die Oberfläche der Lunge = 100 - 150 m2 wird für eine vollständige Belegung der Fläche berechnet, dass 2,6e102° Ectoin-Moleküle erforderlich sind um eine einschichtige Hydrathülle zu erzielen. Für zwei Hydrathüllen wären 5,2e102° Ectoin-Moleküle erforderlich Assuming that this is equal to the radius and the surface of the lungs = 100-150 m 2 , it is calculated for a complete occupancy of the area that 2.6e10 2 ° ectoin molecules are required to achieve a single-layer hydration shell. For two hydrate shells, 5.2e10 2 ° ectoin molecules would be required
Zu berücksichtigen ist, dass vorstehende Berechnung für eine eher kleine Lunge gilt und die Fläche bis zu 1,5 fach größer sein kann. Der angenommen Radius des hydratisierten Ectoins mit 0,35nm ist der dichtest mögliche Zustand. Bei weniger dichtem Zustand (r = 0,8 nm) wäre weniger Ectoin erforderlich. Daher ist die vorliegende Rechnung lediglich als indikativ zu betrachten und im Einzelfall ggf. an Größe und/oder Alter des Patienten anzupassen. Molekulargewicht Ectoin: 142,16 g/mol 1 mol = 6,022e1023 Teilchen It should be noted that the above calculation applies to a rather small lung and the area can be up to 1.5 times larger. The assumed radius of the hydrated ectoins of 0.35 nm is the densest possible state. In a less dense state (r = 0.8 nm), less ectoin would be required. Therefore, the present calculation is to be regarded as indicative only and, if necessary, to be adapted to the size and / or age of the patient in individual cases. Molecular weight ectoin: 142.16 g / mol 1 mol = 6.022e10 23 particles
Menge Ectoin = 5,2e102° / (6,022e1023 x mol-1) = 0,864e1C>-3 mol = 0,123 g Ectoin Bei einer 13% Lösung (130 g/l) wären das 0,00094 I bzw. 0,94 mL Amount of ectoin = 5.2e10 2 ° / (6.022e10 23 x mol-1) = 0.864e1C> - 3 mol = 0.123 g ectoin With a 13% solution (130 g / l) this would be 0.00094 I or 0, 94 mL
Damit wäre eine effektiv in der Lunge ankommende Dosis zwischen 1 - 1,5 mL einer 13 %igen Solut haltigen Inhalatlösung erforderlich, damit Ectoin theoretisch homogen in der Lunge verteilt wird. Diese ermittelte Konzentration beruht auf der Annahme einer einmaligen ApplikationThis means that an effective dose of between 1 - 1.5 mL of a 13% solute inhalation solution arriving in the lungs would be required so that ectoine is theoretically distributed homogeneously in the lungs. This determined concentration is based on the assumption of a single application
A-2) Solut haltigen Inhalatlösung 3,9% A-2) Solute-containing inhalation solution 3.9%
Ausgehend von einer 3,9 %-igen Solut haltigen Inhalatlösung wäre eine dreimalige Applikation, z. B über den Tag verteilt, erforderlich um eine zur 13 %-igen Lösung vergleichbare Dosis zu erzielen. Starting from a 3.9% solute inhalation solution, a three-time application, e.g. B distributed over the day, required to achieve a dose comparable to the 13% solution.
A) Infusionslösung 4 % A) 4% solution for infusion
Eine isotonische NaCI-Lösung von 0,9% hat eine osmolare Aktivität von 286 mOsmol/kg H2O. Eine 2% ige Ectoinlösung hat eine Osmolarität vom 147 mOsmol/kg H2O. Damit hat eine isotonische Ectoinlösung eine Konzentration von 3,89%. An isotonic NaCl solution of 0.9% has an osmolar activity of 286 mOsmol / kg H2O. A 2% ectoin solution has an osmolarity of 147 mOsmol / kg H2O. An isotonic ectoin solution thus has a concentration of 3.89%.
Eine isotonische Infusionslösung ist bevorzugt, um das Gewebe nicht zu irritieren oder zu schädigen. Daher beträgt eine isotonische Ectoin-Infusionslösung 3,89 % Ectoin. Eine weitere Kombination ist eine Ectoin-Infusionslösung in Kombination mit einer zur Infusion geeigneten NaCI-lösung. Ein solches Produkt enthält eine geringe Menge an NaCI in Kombination mit einer angepassten Ectoinlösung, sodass insgesamt eine isotonische Ectoin-NaCI-lnfusionslösung vorliegt. An isotonic infusion solution is preferred so as not to irritate or damage the tissue. Therefore, an isotonic ectoin infusion solution is 3.89% ectoin. Another combination is an Ectoin infusion solution in combination with a NaCI solution suitable for infusion. Such a product contains a small amount of NaCl in combination with an adapted ectoin solution, so that overall an isotonic ectoin-NaCl infusion solution is present.
Mit den anderen Soluten im Sinne der Erfindung können entsprechende Infusionslösung gemäß ihrer Osmolarität berechnet werden. With the other solutes within the meaning of the invention, corresponding infusion solutions can be calculated according to their osmolarity.
‘entsprechend der Osmolarität zu ermitteln bzw. ++auf eine physiologisch verträglich Lösung anzupassen l.v. Pharmakokinetik Studie von Ectoin/kg in der Ratte '' to be determined according to the osmolarity or to adapt ++ to a physiologically compatible solution lv pharmacokinetic study of ectoine / kg in the rat
In einer i.v. Pharmakokinetik Studie wurde eine Ectoinmenge von 100 mg/kg in der Ratte eingesetzt. Orale Toxdaten geben einen NOAL von 2000 mg/kg Körpergewicht/Tag an. Oral aufgenommenes Ectoin (1000 mg/kg) ergaben in der Ratte eine Plasmakonzentration von 99 pg/ml. In an i.v. In the pharmacokinetic study, an amount of ectoin of 100 mg / kg was used in the rat. Oral toxicity data give a NOAL of 2000 mg / kg body weight / day. Orally ingested ectoin (1000 mg / kg) resulted in a plasma concentration of 99 pg / ml in the rat.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen, worin das mindestens eine kompatible Solut ausgewählt wird aus organischen und hoch wasserlöslichen Verbindungen. 1. Compatible solute or mixture of solutes for use in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the family Coronavriridae, wherein the at least one compatible solute is selected from organic and highly water-soluble compounds.
2. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach Anspruch 1 , worin das mindestens eine Solut eine Wasserbindungskapazität von größer gleich 7 mol/mol FhO/Solut aufweist. 2. Compatible solute or solute mixture for use according to claim 1, wherein the at least one solute has a water-binding capacity of greater than or equal to 7 mol / mol FhO / solute.
3. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin das mindestens eine Solut ausgewählt wird aus Glycerylglucosid (Glycoin), Glycin-Betain, Mannosylglycerat (Firoin), Mannosylglycramid (Firoin-A), Ectoin und seinen Derivaten der Formel I und/oder II sowie den physiologisch verträglichen Salzen, Amiden und Estern der vorgenannten Verbindungen, wobei in Formel I und in Formel II 3. Compatible solute or solute mixture for use according to claim 1 or 2, wherein the at least one solute is selected from glyceryl glucoside (Glycoin), glycine betaine, mannosyl glycerate (Firoin), mannosyl glycramide (Firoin-A), ectoin and its derivatives of the formula I and / or II and the physiologically acceptable salts, amides and esters of the aforementioned compounds, where in formula I and in formula II
R1 = H oder Alkyl, R1 = H or alkyl,
R2 = H, COOH, COO-Alkyl oder CO-NH-R5, R2 = H, COOH, COO-alkyl or CO-NH-R5,
R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander H oder OH, R3 and R4 each independently of one another H or OH,
R5 = H, Alkyl, ein Aminosäurerest, Dipeptidrest oderTripeptidrest n = 1, 2 oder 3, R5 = H, alkyl, an amino acid residue, dipeptide residue or tripeptide residue n = 1, 2 or 3,
Alkyl = einen Alkylrest mit C1-C4 Kohlenstoffatomen bedeuten. Alkyl = an alkyl radical with C1-C4 carbon atoms.
4. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Erkrankung durch ein ss(+)RNA-Virus aus der Gattung Betacoronavirus und/oder Alphacoronavirus ausgelöst wird. 4. Compatible solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 3, wherein the disease is triggered by an SS (+) RNA virus from the genus Betacoronavirus and / or Alphacoronavirus.
5. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Erkrankung durch ein ss(+)RNA-Virus verursacht wird, welches ausgewählt wird aus SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV, HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 und/oder HCoV-229E. 5. Compatible solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 4, wherein the disease is caused by an ss (+) RNA virus which is selected from SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, MERS-CoV , HCoV-HKlM, HCoV-OC43, HCoV-NL63 and / or HCoV-229E.
6. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die virale Erkrankung eine Infektion und/oder Entzündung der Übergangsepithelgewebe und/oder inneren Epithelgewebe umfasst. 6. Compatible solute or mixture of solutes for use according to any one of claims 1 to 5, wherein the viral disease comprises infection and / or inflammation of the transitional epithelial tissue and / or internal epithelial tissue.
7. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die virale Erkrankung eine Infektion und/oder Entzündung des Endothels umfasst. 7. Compatible solute or mixture of solutes for use according to any one of claims 1 to 6, wherein the viral disease comprises infection and / or inflammation of the endothelium.
8. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das ss(+)RNA-Virus mit mindestens einem membrangebundenen Protein oder Bestandteil davon auf humanen Zellen interagiert und dieses Protein oder den Bestandteil davon als Rezeptor zur Bindung an die Zelle nutzt. 8. Compatible solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 7, wherein the ss (+) RNA virus interacts with at least one membrane-bound protein or component thereof on human cells and this protein or the component thereof as a receptor for binding to the Cell uses.
9. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das ss(+)RNA-Virus mit einem Rezeptor ausgewählt aus Angiotensin konvertierendem Enzym 2 (ACE2), Aminopeptidase N (APN) und/oder Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) interagiert. 9. Compatible solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 8, wherein the ss (+) RNA virus with a receptor selected from angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), aminopeptidase N (APN) and / or dipeptidyl peptidase 4 (DPP4 ) interacts.
10. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das mindestens eine kompatible Solut das Entfalten und/oder Öffnen des zur Bindung an den humanen Rezeptor geeigneten viralen Proteins des ss(+)RNA-Virus reduziert oder verhindert. 10. Compatible solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 9, wherein the at least one compatible solute reduces or prevents the unfolding and / or opening of the viral protein of the ss (+) RNA virus suitable for binding to the human receptor.
11. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis11. Compatible solute or solute mixture for use according to any one of claims 1 to
10, worin die Vermehrung des ss(+)RNA-Virus reduziert oder verhindert wird. 10, wherein the multiplication of the ss (+) RNA virus is reduced or prevented.
12. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis12. Compatible solute or solute mixture for use according to any one of claims 1 to
11, worin das mindestens eine kompatible Solut die Membran der Übergangsepithelien, der inneren Epithelgewebe und/oder des Endothels abschirmt. 11, wherein the at least one compatible solute shields the membrane of the transitional epithelia, the inner epithelial tissue and / or the endothelium.
13. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis13. Compatible solute or solute mixture for use according to any one of claims 1 to
12, worin das mindestens eine Solut in Kombination mit anti-viralen Verbindungen, entzündungshemmenden Verbindungen, Interleukin-Blockern, entzündungshemmenden Anti-Zytokinen, Inhibitoren der viralen Rezeptoren und/oder Vaccinen verabreicht wird. 12, wherein the at least one solute is administered in combination with anti-viral compounds, anti-inflammatory compounds, interleukin blockers, anti-inflammatory anti-cytokines, inhibitors of the viral receptors and / or vaccines.
14. Kompatibles Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis14. Compatible solute or solute mixture for use according to any one of claims 1 to
13, worin das mindestens eine Solut bei Patienten angewendet wird, welche aus Regionen mit hoher Feinstaubbelastung stammen, einer Berufsgruppe mit hoher Feinstaubbelastung angehören, eine Gefäßvorerkrankung und/oder chronische Atemwegserkrankungen aufweisen. 13, in which the at least one solute is used in patients who come from regions with high levels of particulate matter, belong to an occupational group with high levels of particulate matter, have a pre-existing vascular disease and / or have chronic respiratory diseases.
15. Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Solut oder Solutgemisch zur Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin das mindestens eine kompatible Solut oder das Solutgemisch mit einem Anteil von größer gleich 0,0001 Gew.-% bis kleiner gleich 70 Gew.-% in der Zusammensetzung vorliegt, bezogen auf den Gesamtgehalt der Zusammensetzung. 15. Composition containing at least one solute or solute mixture for use according to one of claims 1 to 14, wherein the at least one compatible solute or solute mixture with a proportion of greater than or equal to 0.0001% by weight to less than or equal to 70% by weight in the composition is present, based on the total content of the composition.
16. Zusammensetzung zur Verwendung nach Anspruch 15, welche vorliegt i) in festen Formen umfassend Pulver, Granulat, Kapseln, Lutsch- und Brausetabletten, ii) in flüssigen Formen umfassend Lösung, Injektion, Infusion und Suspension, und/oder iii) als Gemisch umfassend Spray, Aerosole und Inhalat. 16. Composition for use according to claim 15, which is i) in solid forms comprising powder, granules, capsules, lozenges and effervescent tablets, ii) in liquid forms comprising solution, injection, infusion and suspension, and / or iii) as a mixture comprising Spray, aerosols and inhalant.
17. Zusammensetzung zur Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, welche in flüssiger Form als Infusionslösung vorliegt oder in flüssiger Form, welche geeignet ist zur Verwendung mit einem Vernebler und/oder Respirator. 17. Composition for use according to claim 15 or 16, which is in liquid form as an infusion solution or in liquid form which is suitable for use with a nebuliser and / or respirator.
18. Zusammensetzung zur Verwendung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, worin bei der Prävention oder Behandlung von durch ss(+)RNA-Viren der Familie Coronavriridae verursachten Erkrankungen eine Infusion in Kombination mit einem Inhalat verabreicht wird. 18. Composition for use according to one of claims 15 to 17, wherein in the prevention or treatment of diseases caused by ss (+) RNA viruses of the Coronavriridae family, an infusion is administered in combination with an inhalant.
19. Ein Kit umfassend mindestens eine gebrauchsfertige Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 zur Inhalation und eine Vorrichtung zur Verabreichung der Zusammensetzung. 19. A kit comprising at least one ready-to-use composition according to any one of claims 15 to 18 for inhalation and a device for administering the composition.
20. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 15 bis 18 zur Verwendung in einer Vorrichtung zur kontrollierten Abgabe der Zusammensetzung, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung von Aerosolen der Zusammensetzung geeignet ist, eine Inhalation der Zusammensetzung über Mund und/oder Nase ermöglicht, eine dosierte Abgabe eines definierten Sprühstoßes einer flüssigen oder trockenen Zusammensetzung gewährleistet, eine dosierte Abgabe einer flüssigen Zusammensetzung in die Augen gewährleistet, und/oder ein Versprühen der Zusammensetzung im Mundraum, Rachen und/oder Nasenraum ermöglicht. 20. Composition according to one of claims 15 to 18 for use in a device for the controlled delivery of the composition, wherein the device is suitable for generating aerosols of the composition, allows inhalation of the composition via the mouth and / or nose, a metered delivery of a defined Ensured spray of a liquid or dry composition, ensures a metered delivery of a liquid composition in the eyes, and / or allows the composition to be sprayed in the mouth, throat and / or nasal cavity.
21. Verfahren zur Identifikation eines kompatible Soluts nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die Schritte 21. A method for identifying a compatible solute according to any one of claims 1 to 14, comprising the steps
Bereitstellen einer Zelllinie, welche membranständige Oberflächenproteine als potentiell virale Rezeptoren aufweist, Providing a cell line which has membrane-bound surface proteins as potentially viral receptors,
In Kontakt bringen der Zellen mit einer Verbindung, welche potentiell ein kompatibles Solut nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ist, Bringing the cells into contact with a compound which is potentially a compatible solute according to any one of claims 1 to 14,
Hinzufügen einer viralen Rezeptorbindungsdomäne, welche ein messbares Signal umfasst, Adding a viral receptor binding domain that includes a measurable signal,
Inkubation des Ansatzes, Incubation of the batch,
Aufzeichnen des an der Zelle messbaren Signals und Ermittlung einer reduzierten Bindung zwischen der viralen Rezeptorbindungs domäne und dem humanen membranständigen Oberflächenprotein. Recording of the signal that can be measured on the cell and determination of a reduced binding between the viral receptor binding domain and the human membrane-bound surface protein.
EP21725470.5A 2020-05-10 2021-05-10 Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections Pending EP4149433A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020112603.4A DE102020112603A1 (en) 2020-05-10 2020-05-10 Compatible solutes for the prevention or treatment of SARS-CoV-2 infections
PCT/EP2021/062293 WO2021228750A1 (en) 2020-05-10 2021-05-10 Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4149433A1 true EP4149433A1 (en) 2023-03-22

Family

ID=75914519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21725470.5A Pending EP4149433A1 (en) 2020-05-10 2021-05-10 Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230226056A1 (en)
EP (1) EP4149433A1 (en)
JP (1) JP2023526200A (en)
CN (1) CN115443126A (en)
DE (1) DE102020112603A1 (en)
WO (1) WO2021228750A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL444710A1 (en) * 2023-04-29 2024-11-04 Uniwersytet Medyczny W Lublinie Pharmaceutical composition and its use in the prevention and treatment of upper respiratory tract infection caused by the SARS-CoV-2 virus and a method for producing preparations used in the prevention and treatment of SARS-CoV-2 virus infection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017153415A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-14 Ursapharm Arzneimittel Gmbh Ophthalmological composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10330768A1 (en) * 2003-07-07 2005-02-24 bitop Aktiengesellschaft für biotechnische Optimierung Use of osmolytes obtained from extremophilic bacteria for the preparation of inhalable medicaments for the prophylaxis and treatment of pulmonary and cardiovascular diseases, and an inhalation device containing osmolyte as an active ingredient
DE102015121050A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Bitop Ag A compatible solute or solute mixture for use in the prevention or treatment of diseases with barrier defects in epithelial tissues

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017153415A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-14 Ursapharm Arzneimittel Gmbh Ophthalmological composition

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JENS SMIATEK ET AL: "Properties of compatible solutes in aqueous solution", ARXIV.ORG, CORNELL UNIVERSITY LIBRARY, 201 OLIN LIBRARY CORNELL UNIVERSITY ITHACA, NY 14853, 20 October 2010 (2010-10-20), XP080457833, DOI: 10.1016/J.BPC.2011.09.007 *
See also references of WO2021228750A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023526200A (en) 2023-06-21
CN115443126A (en) 2022-12-06
WO2021228750A1 (en) 2021-11-18
DE102020112603A1 (en) 2021-11-11
US20230226056A1 (en) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2249866B1 (en) Use of an acetylsalicylic acid salt for the treatment of viral infections
EP2385835B1 (en) Use of deuterium oxide for treating viral diseases of the eye
US20120316136A1 (en) Treatment of respiratory disorders using trpa1 antagonists
EP2640410B1 (en) Composition comprising a peptide and an inhibitor of viral neuraminidase
US20180256565A1 (en) Oxabicycloheptanes and oxabicycloheptenes for the treatment of depressive and stress disorders
US9855229B2 (en) Treatment of respiratory disorders using ROR-gamma inhibitors
JPH0222733B2 (en)
EP4149433A1 (en) Compatible solutes for preventing or treating sars-cov-2 infections
Crimi et al. Protection of nedocromil sodium on bronchoconstriction induced by inhaled neurokinin A (NKA) in asthmatic patients
KR20230018474A (en) Formulations and methods for treating acute respiratory distress syndrome, asthma, or allergic rhinitis
US20180110774A1 (en) Compositions and methods for treatment of pulmonary hypertension
DE69734476T2 (en) ADMINISTRATION OF PRODUCTS OF THE 5-LIPOXYGENASE COMPOUND CHANGE TO INCREASE ANTIMICROBIAL DEFENSE
JP7461688B2 (en) Herbal compositions, methods for their preparation, and methods for administering same to prevent or treat viral infections - Patents.com
EP2385834B1 (en) Use of deuterium oxide for treating viral diseases of the respiratory tract
Singhal et al. Lead toxicology: Implication of toxicity in pregnancy, infants, and children
EP4196099B1 (en) Diphenyl derivatives for the use in the therapy of viral diseases, in particular corona infections, in particular covid-19
AT523662B1 (en) Gold-containing medicines used to treat lung infections
CH719229A1 (en) Composition for the prevention and/or treatment and/or containment of the further spread of viral zoonoses, including SARS-CoV-2 and its variants.
EP4331598A1 (en) Antiviral fungal extracts
JP2003313127A (en) External preparation for treating allergic disease
KR20240175361A (en) Anti-influenza viral composition comprising xanthan gum or fucoidan
DE69411833T2 (en) Use of quinones in the manufacture of a medicament for the prevention and treatment of allergic rhinitis
TW202400157A (en) Uses of rosoxacin in the treatment and/or prevention of chronic liver disease
DE212021000181U1 (en) A pharmaceutical micronutrient composition and its use for the simultaneous inhibition of multiple cellular mechanisms of infectivity caused by coronaviruses, their variants and mutants
CN114903915A (en) Application of cerium dioxide nano material in inhibiting coronavirus

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221208

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BITOP AG

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230519

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20240429