DE60310400T2

DE60310400T2 - Botulinustoxine zur behandlung von priapismus

Info

Publication number: DE60310400T2
Application number: DE60310400T
Authority: DE
Inventors: K. Markus NAUMANN
Original assignee: Allergan Inc
Current assignee: Allergan Inc
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: ATE347898T1; JP2010222367A; EP1515735B1; JP2013166792A; CA2489239C; CA2489239A1; AU2003243770A1; WO2004002502A1; EP1515735A1; BR0312099A; JP4602762B2; JP2005533819A; US6776991B2; DE60310400D1; US20040001865A1; AU2003243770B2; ES2278196T3

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Priapismus. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Neurotoxins für die Herstellung eines Medikamentes für die Behandlung von Priapismus.
Priapismus
Priapismus ist eine andauernde, persistierende (gewöhnlich für vier Stunden oder mehr) und oft schmerzhafte Peniserektion, die nicht mit einem sexuellen Stimulus im Zusammenhang steht. Typischerweise sind nur die Corpora cavernosa des Penis betroffen, die Corpora spongiosa der Glans penis bleiben schlaff. Es wurden Formen des Priapismus mit sowohl niedrigem Blutfluss wie auch hohem Blutfluss beschrieben. Priapismus leitet seinen Namen von Priapus, dem Sohn der Aphrodite, der Göttin der Liebe der alten Griechen, ab. Priapus war der griechische Gott der Fruchtbarkeit und wird in Statuen, Mosaiken und Tonwaren aus der Periode mit gewaltigen Genitalien und einer anscheinend ständigen Erektion gezeigt.
Die häufigste Ursache für Priapismus ist eine Nebenwirkung von bestimmten Pharmazeutika, wie neuroleptischen (sprich Thorazin und Chlorpromazin) und Bluthochdruck- (sprich Prazosin) Medikamenten. Bemerkenswerterweise entwickeln ungefähr 42 % aller Sichelzellerwachsenen und 64 % aller Sichelzellkinder Priapismus. Priapismus wurde auch beobachtet im Zusammenhang mit: der Verwendung von intrakavernosalen Injektionen von Medikamenten zur Behandlung von Impotenz (sprich Papaverin, Phentolamin und Prostaglandin E1); Leukämie; multiplem Myelom; Morbus Fabry; Mycoplasmenpneumonie; Amyloidose; Kohlenmonoxidvergiftung; Malaria; Spinnenbissen; Citalopram-Verwendung (ein selektiver Serotonin-Wiederaufnahmehemmer); Hydralazin; Metoclopramid; Omeprazol; Hydroxyzin; Prazosin (insbesondere, wenn es bei Patienten mit Nierenversagen verwendet wird); Tamoxifen; Testosteron; Calciumkanalblockern; Antikoagulantien (sowohl Warfarin-induziert wie auch während Heparin-Infusionen); Kokain; der Droge Ecstasy; Ethanolmissbrauch; Androstendion (für Zwecke, die mit Sport im Zusammenhang stehen); Marijuana und bestimmte Krebsen, die den Penis infiltrieren und das Herausfließen von Blut verhindern.
Vom Priapismus in der Kindheit ist bekannt, dass er im Zusammenhang mit Leukämie (weiße Blutzellen, die den Ausfluss von Blut aus dem Penis blockieren), Sichelzellerkrankung, Trauma des Penis oder des Perineums und Rückenmarksverletzung auftritt. Priapismus der Klitoris (weiblicher Priapismus) wurde selten beschrieben. Siehe z.B. Brodie-Meijer C.C. et al., Nefazodone-induced clitoral priapism, Int Clin Psychopharmacol 1999 Jul; 14(4): 257-8.
Priapismus kann als ein Resultat einer Störung der normalen regulatorischen Mechanismen, die die Schlaffheit des Penis hervorrufen und erhalten, auftreten. So wird geglaubt, dass die Aktivierung der postganglionären (cholinergen) parasympathischen autonomen Nerven die Erektion des Penis induzieren kann, während sympathische (adrenerge) Innervierung des Penis die Abschwellung des Penis induziert und die Erektion beendet.
So ruft die parasympathische Relaxation der glatten Penismuskulatur (möglicherweise durch einen von Stickoxid induzierten Abfall im cytosolischen Calcium vermittelt) eine Erektion hervor, indem sie es dem Blut ermöglicht, in die Penisstrukturen zu fließen und den kavernosalen Penisdruck zu erhöhen. Die Kontraktion von sympathisch (adrenerg) innervierter glatter Penismuskulatur führt zu einer Abschwellung (einem schlaffen Penis) aufgrund der gesteigerten Drainage aus dem Penis über venöse Ausflusskanäle, wodurch der Druck im Schwellkörper erniedrigt wird. Compton M.T. et al., Priapism associated with conventional and atypical medications: a review, J Clin Psychiatry 2001; 62: 362-366; Rochat M.C., Priapism: a review. Theriogenology 2001; 56: 713-722; Wagner G. et al., Pathophysiology and diagnosis of male erectile dysfunction, BJU International (2001), 88 (Suppl. 3), 3-10; Lue TF. Erectile Dysfunction. New Engl J Med 2001; 342: 1802-1813.
Priapismus mit einem Beginn innerhalb von 4-6 Stunden kann manchmal erfolgreich mit einem abschwellenden Mittel (sprich Pseudoephedrin oder Terbutalin) behandelt werden, das so wirkt, dass der Blutfluss zu dem Penis herabgesetzt wird. Wenn die Erektion nicht anspricht, kann Aspiration verwendet werden, um ungefähr 50 bis 150 cl Blut aus dem Penis durch eine kleine Nadel, die direkt in den Schwellkörper platziert wird, zu entfernen, um dadurch Abschwellung zu ermöglichen.
Wenn die Erektion erneut auftritt, können bestimmte Medikamente vom vasoaktiven Typ, einschließlich Adrenalin, in den Penis instilliert werden, was die Konstriktion der Blutgefäße hervorruft und den Priapismus verhindert. Wenn dies nicht erfolgreich ist, kann ein α-adrenerger Agonist (z.B. Metaraminolbitartrat, Phenylephrin, Metaraminol) versucht werden, Alpha-Agonisten wirken der Relaxation der glatten Penismuskulatur entgegen, die eine Erektion hervorruft. Es ist jedoch bekannt, dass ein Alpha-Agonist signifikante systemische Hypertension, wie auch ventrikuläre Tachykardie hervorrufen kann. Eine andere Behandlungsoption ist ein Shunting-Verfahren, was es dem Blut erlaubt, aus dem vergrößerten Penis abzulaufen.
Unglücklicherweise zeigen die gegenwärtigen Therapien für Priapismus, einschließlich Medikamenten, Aspiration und Shunting, signifikante Rückschläge und Nachteile, einschließlich Wiederauftreten des Priapismus; Blutung aus den Löchern, die in den Penis als ein Teil eines Shunt-Verfahrens platziert werden; postchirurgische Infektionen, einschließlich Infektion des Schwellkörpers und Infektion der Haut um den Schwellkörper; Nekrose des Penis; Schaden an der Urethra; Löcher zwischen der Urethra und der Haut; Verlust des Penis und Tod.
Der Verlust des Penis kann aufgrund postchirurgischer Infektion oder wegen einer Penisnekrose aufgrund der Dauer des Priapismus, bevor eine effektive Behandlung begonnen wurde, auftreten. Priapismus hat sowohl durch Selbstmord wie auch durch das Abschwemmen eines Blutkoagels, der in dem Penis nach einem Shunting-Verfahren gebildet wurde und Hervorrufen einer pulmonalen Embolie zum Tode geführt.
Botulinumtoxin
Das anaerobe, gram-positive Bacterium Clostridium botulinum stellt ein starkes Polypeptid-Neurotoxin, Botulinumtoxin, her, das eine neuroparalytische Krankheit bei Menschen und Tieren hervorruft, die als Botulismus bezeichnet wird. Clostridium botulinum und seine Sporen werden gewöhnlich im Boden gefunden und das Bakterium kann in unzureichend sterilisierten und verschlossenen Nahrungsbehältern von häuslichen Konservenfabriken wachsen, die der Grund für viele der Botulismusfälle sind. Die Wirkungen von Botulismus treten typischerweise 18 bis 36 Stunden nach dem Verzehr der Nahrungsmittel, die mit einer Clostridium botulinum-Kultur oder Sporen infiziert waren, auf. Das Botulinumtoxin kann offensichtlich unabgeschwächt durch die Auskleidung des Darmes passieren und periphere Motorneuronen vergiften. Die Symptome der Botulinumtoxin-Intoxikation können von der Schwierigkeit zu gehen, zu schlucken und zu sprechen bis zur Paralyse der Atemmuskulatur und zum Tode fortschreiten.
Botulinumtoxin Typ A ist der tödlichste natürliche biologische Wirkstoff, der dem Menschen bekannt ist. Ungefähr 50 Pikogramm eines Botulinumtoxins (gereinigter Neurotoxinkomplex) Typ A von dem Hall-Stamm eines Clostridium botulinums ist ein LD₅₀ bei Mäusen. Interessanterweise ist auf einer molaren Basis Botulinumtoxin Typ A 1,8 milliardenfach tödlicher als Diphtherie, 600 millionfach tödlicher als Natriumcyanid, 30 millionfach tödlicher als Cobratoxin und 12 millionfach tödlicher als Cholera. Singh, Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins, Seiten 63-84 (Kapitel 4) of Natural Toxins II, herausgegeben von B.R. Singh et al., Plenum Press, New York (1976) (wobei die angegebene LD₅₀ von Botulinumtoxin Typ A, bei der 0,3 ng einer Einheit entspricht, für die Tatsache korrigiert ist, dass ungefähr 0,05 ng BOTOX^® einer Einheit entspricht). Eine Einheit (U) von Botulinumtoxin ist als die LD₅₀ bei intraperitonealer Injektion in weibliche Swiss Webster-Mäuse, die jeweils 18-20 g wiegen, definiert. In anderen Worten ist eine Einheit Botulinumtoxin die Menge an Botulinumtoxin, die 50 % einer Gruppe weiblicher Swiss Webster-Mäuse tötet. Es wurden sieben allgemein immunologisch unterschiedliche Botulinum-Neurotoxine charakterisiert, die die Botulinum-Neurotoxin-Serotypen A, B, C₁, D, E, F bzw. G sind, wovon jeder durch Neutralisierung mit typenspezifischen Antikörpern unterschieden wird. Die verschiedenen Serotypen des Botulinumtoxins variieren bei den Tierarten, die sie betreffen und bei der Schwere und Dauer der Paralyse, die sie hervorrufen. Zum Beispiel wurde festgestellt, dass Botulinumtoxin Typ A 500mal stärker ist als Botulinumtoxin Typ B, wie durch die Lähmungsrate, die bei der Ratte hervorgerufen wird, gemessen wurde. Zusätzlich wurde festgestellt, dass Botulinumtoxin Typ B bei Primaten in einer Dosis von 480 Einheiten/kg nicht toxisch ist, was ungefähr der 12fachen Primaten-LD₅₀ für Botulinumtoxin Typ A entspricht. Die Botulinumtoxine binden offensichtlich mit großer Affinität an cholinerge Motorneurone, werden in das Neuron transloziert und blockieren die präsynaptische Freisetzung von Acetylcholin.
Botulinumtoxine wurden im klinischen Rahmen für die Behandlung von neuromuskulären Störungen, die durch hyperaktive Skelettmuskulatur charakterisiert wurden, verwendet. Botulinumtoxin Typ A wurde durch die U.S. Food and Drug Administration 1989 für die Behandlung von essenziellem Blepharospasmus, Strabismus und hemifaszialem Spasmus bei Patienten über dem Alter von zwölf zugelassen. 2000 ließ die FDA kommerzielle Präparate von Typ A und Typ B Botulinumtoxin-Serotypen für die Behandlung von zervikaler Dystonie zu und 2002 ließt die FDA ein Typ A Botulinumtoxin für die kosmetische Behandlung bestimmter hyperkinetischer (glabellarer) Gesichtsfalten zu. Die klinischen Effekte des peripheren intramuskulären Botulinumtoxin Typ A werden normalerweise innerhalb einer Woche nach Injektion gesehen und manchmal innerhalb von ein paar Stunden. Die typische Dauer symptomatischer Erleichterung (sprich schlaffer Muskellähmung) für eine einzelne intramuskuläre Injektion von Botulinumtoxin Typ A kann bei ungefähr drei Monaten liegen, obwohl in einigen Fällen darüber berichtet wurde, dass die Effekte einer Botulinumtoxin induzierten Denervation einer Drüse, wie einer Speicheldrüse, für mehrere Jahre anhielt.
Obwohl anscheinend alle Botulinumtoxin-Serotypen die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin an der neuromuskulären Synapse inhibieren, tun sie dies durch Beeinflussung verschiedener neurosekretorischer Proteine und/oder Spaltung dieser Proteine an verschiedenen Stellen. Botulinumtoxin A ist eine Zinkendopeptidase, die spezifisch eine Peptidbindung des intrazellulären, Vesikel assoziierten Proteins SNAP-25 hydrolysieren kann. Botulinum Typ E spaltet auch das synaptosomal assoziierte Protein (SNAP-25) von 25 KiloDalton (kD), aber zielt auf verschiedene Aminosäuresequenzen innerhalb dieses Proteins im Vergleich zu Botulinumtoxin Typ A. Die Botulinumtoxin Typen B, D, F und G wirken auf Vesikel-assoziiertes Protein (VAMP, auch Synaptobrevin genannt), wobei jeder Serotyp das Protein an einer verschiedenen Stelle spaltet. Schließlich wurde von Botulinumtoxin Typ C₁ gezeigt, dass es sowohl Syntaxin wie auch SNAP-25 spaltet. Diese Unterschiede bei den Wirkmechanismen können die relative Stärke und/oder Dauer der Wirkung von den verschiedenen Botulinumtoxin-Serotypen beeinflussen.
Unabhängig vom Serotyp scheint der molekulare Mechanismus der Toxinintoxikation ähnlich zu sein und mindestens drei Schritte oder Stadien zu involvieren. Bei dem ersten Schritt des Prozesses bindet das Toxin an die präsynaptische Membran des Zielneurons durch eine spezifische Wechselwirkung zwischen der schweren Kette (H-Kette) und einem Zelloberflächenrezeptor; man denkt, dass sich der Rezeptor für jeden Serotyp von Botulinumtoxin und für Tetanustoxin unterscheidet. Das Carboxylendsegment der H-Kette, Hc, scheint wichtig für die Zielfindung des Toxins auf der Zelloberfläche zu sein.
Bei dem zweiten Schritt überschreitet das Toxin die Plasmamembran der vergifteten Zelle. Das Toxin wird zuerst durch die Zelle durch rezeptorvermittelte Endozytose umhüllt und es wird ein Endosom, das das Toxin enthält, gebildet. Das Toxin entkommt dann dem Endosom in das Zytoplasma der Zelle. Man denkt, dass dieser letzte Schritt durch das Aminoendsegment der H-Kette, H_N, vermittelt wird, welches eine konformationelle Änderung des Toxins in Antwort auf einen pH von ungefähr 5,5 oder weniger hervorruft. Man weiß von Endosomen, dass sie eine Protonenpumpe besitzen, die den intra-endosomalen pH erniedrigen. Die Konformationsverschiebung exponiert hydrophobe Reste in dem Toxin, was es dem Toxin erlaubt, sich in die endosomale Membran einzubetten. Das Toxin verlagert sich dann durch die endosomale Membran in das Zytosol.
Der letzte Schritt des Mechanismus der Botulinumtoxin-Aktivität scheint die Reduktion der Disulfidbindung, die die H- und L-Kette verbindet, zu involvieren. Die gesamte toxische Aktivität von Botulinum- und Tetanustoxinen ist in der L-Kette des Holotoxins enthalten; die L-Kette ist eine Zink-(Zn++)-Endopeptidase, die selektiv Proteine spaltet, die für die Erkennung und das Andocken von Neurotransmitter enthaltenden Vesikeln an die zytoplasmatische Oberfläche der Plasmamembran und die Fusion der Vesikel mit der Plasmamembran essenziell sind. Tetanus-Neurotoxin, Botulinumtoxin B, D, F und G rufen den Abbau von Synaptobrevin (auch Vesikel-assoziiertes Membranprotein genannt (VAMP)), ein synaptosomales Membranprotein, hervor. Es wird das meiste VAMP, das auf der cytosolischen Oberfläche der synaptischen Vesikel vorliegt, als ein Ergebnis von irgendeinem dieser Spaltungsereignisse entfernt. Jedes Toxin spaltet spezifisch eine verschiedene Bindung.
Das Molekulargewicht des Botulinumtoxin-Proteinmoleküls liegt für alle sieben der bekannten Botulinumtoxin-Serotypen bei ungefähr 150 kD. Interessanterweise werden die Botulinumtoxine durch Clostridienbakterien als Komplexe freigesetzt, die das 150 kD Botulinumtoxin-Proteinmolekül zusammen mit assoziierten nicht-toxischen Proteinen umfassen. So kann der Botulinumtoxin Typ A-Komplex durch das Clostridienbakterium als 900 kD-, 500 kD- und 300 kD-Formen hergestellt werden. Die Botulinumtoxin Typen B und C₁ werden anscheinend nur als 500 kD-Komplex hergestellt. Botulinumtoxin Typ D wird sowohl als 300 kD-, wie auch als 500 kD-Komplexe hergestellt. Schließlich werden die Botulinumtoxin Typen E und F nur als ungefähr 300 kD-Komplexe hergestellt. Man glaubt, dass die Komplexe (sprich Molekulargewicht größer als ungefähr 150 kD), ein Nicht-Toxin-Hämagglutininprotein und ein Nicht-Toxin und ein nicht- toxisches Non-Hämagglutininprotein enthalten. Diese zwei Nicht-Toxinproteine (die zusammen mit dem Botulinumtoxin-Molekül den relevanten Neurotoxinkomplex umfassen können) können wirken, um Stabilität gegen Denaturierung des Botulinumtoxin-Moleküls und Schutz gegen Verdauungssäuren, wenn das Toxin aufgenommen wird, bereitzustellen. Zusätzlich ist es möglich, dass die größeren (größer als ungefähr 150 kD Molekulargewicht) Botulinumtoxin-Komplexe in einer langsameren Diffusionsrate des Botulinumtoxins von einem Ort einer intramuskulären Injektion eines Botulinumtoxin-Komplexes weg resultieren können. Die Toxinkomplexe können in Toxinprotein und Hämagglutininproteine durch Behandlung des Komplexes mit roten Blutzellen bei pH 7,3 dissoziiert werden. Das Toxinprotein weist eine deutliche Instabilität bei der Entfernung des Hämagglutininproteins auf.
Alle Botulinumtoxin-Serotypen werden durch Clostridium botulinum-Bakterien als inaktive einkettige Proteine hergestellt, die durch Proteasen gespalten oder geschnitten werden müssen, um neuroaktiv zu werden. Die Bakterienstämme, die die Botulinumtoxin-Serotypen A und G herstellen, besitzen endogene Proteasen und die Serotypen A und G können daher aus Bakterienkulturen in hauptsächlich ihrer aktiven Form gewonnen werden. Im Gegensatz dazu werden die Botulinumtoxin-Serotypen C₁, D und E durch nicht-proteolytische Stämme synthetisiert und sind daher typischerweise inaktiv, wenn sie aus der Kultur gewonnen werden. Die Serotypen B und F werden sowohl durch proteolytische wie auch nicht-proteolytische Stämme hergestellt und können daher entweder in ihrer aktiven oder inaktiven Form gewonnen werden. Jedoch spalten sogar die proteolytischen Stämme, die z.B. den Botulinumtoxin Typ B-Serotyp produzieren, nur einen Teil des hergestellten Toxins. Der genaue Anteil von geschnittenen zu ungeschnittenen Molekülen hängt von der Länge der Inkubation und der Temperatur der Kultur ab. Daher ist es wahrscheinlich, dass ein bestimmter Prozentsatz von jeder Zubereitung von z.B. dem Botulinumtoxin Typ B-Toxin inaktiv ist, was möglicherweise eine geringere Stärke von Botulinumtoxin Typ B im Vergleich zu Botulinumtoxin Typ A ausmacht. Die Gegenwart von inaktiven Botulinumtoxin-Molekülen in einem klinischen Präparat wird zu der Gesamt-Proteinlast des Präparates beitragen, was mit gesteigerter Antigenität in Verbindung gebracht wurde, ohne dass es zu seiner klinischen Effektivität beiträgt.
In vitro-Studien lassen erkennen, dass Botulinumtoxin die Kaliumkation-induzierte Freisetzung von sowohl Acetylcholin wie auch Noreadrenalin aus primären Zellkulturen von Hirnstammgewebe inhibiert. Zusätzlich wurde berichtet, dass Botulinumtoxin die evozierte Freisetzung von sowohl Glycin wie auch Glutamat in primären Kulturen von Rückenmarksneuronen inhibiert, und dass in Gehirnsynaptosompräparaten Botulinumtoxin die Freisetzung von jedem der Neurotransmitter Acetylcholin, Dopamin, Noradrenalin, CGRP und Glutamat inhibiert.
Kristallines Botulinumtoxin Typ A hoher Qualität kann aus dem Hall A-Stamm von Clostridium botulinum mit den Charakteristiken von ≥ 3 × 10⁷ U/mg, einer A₂₆₀/A₂₇₈ von weniger als 0,60 und einem bestimmten Muster der Bandenbildung bei Gelelektrophorese hergestellt werden. Es kann das bekannte Shantz-Verfahren verwendet werden, um kristallines Botulinumtoxin Typ A zu erhalten, wie in Shantz, E.J., et al., Properties and use of Botulinum toxin and Other Microbial Neurotoxins in Medicine, Microbiol Rev. 56: 80-99 (1992) dargelegt wird. Im allgemeinen kann der Botulinumtoxin Typ A-Komplex aus einer anaeroben Fermentation durch Kultivierung von Clostridium botulinum Typ A in einem geeigneten Medium isoliert und gereinigt werden. Rohes Toxin kann durch Präzipitation mit Schwefelsäure geerntet und durch Ultramikrofiltration konzentriert werden. Die Reinigung kann durch Auflösung des Säurepräzipitats in Calciumchlorid durchgeführt werden. Das Toxin kann dann mit kaltem Ethanol präzipitiert werden. Das Präzipitat kann in Natriumphosphatpuffer aufgelöst und zentrifugiert werden. Bei der Trocknung kann dann ein ungefähr 900 kD kristalliner Botulinumtoxin Typ A-Komplex mit einer spezifischen Stärke von 3 × 10⁷ LD₅₀ U/mg oder größer erhalten werden. Dieses bekannte Verfahren kann auch verwendet werden bei der Trennung von den nicht-toxischen Proteinen, um reine Botulinumtoxine zu erhalten, wie z.B.: gereinigtes Botulinumtoxin Typ A mit ungefähr 150 kD Molekulargewicht mit einer spezifischen Stärke von 1-2 × 10⁸ LD₅₀ U/mg oder größer; gereinigtes Botulinumtoxin Typ B mit ungefähr 156 kD Molekulargewicht mit einer spezifischen Stärke von 1-2 × 10⁸ LD₅₀ U/mg oder größer und gereinigtes Botulinumtoxin Typ F mit ungefähr 155 kD Molekulargewicht mit einer spezifischen Stärke von 1-2 × 10⁷ LD₅₀ U/mg oder größer.
Bereits hergestellte und gereinigte Botulinumtoxine und Toxinkomplexe, die für die Herstellung pharmazeutischer Formulierungen geeignet sind, können von List Biological Laboratories, Inc., Campbell, Kalifornien; the Centre for Applied Microbiology and Research, Porton Down, Großbritannien; Wako (Osaka, Japan) wie auch von Sigma Chemicals of St Louis, Missouri, erhalten werden.
Es wurde darüber berichtet, dass ein Botulinumtoxin im klinischen Rahmen wie folgt verwendet wurde:

(1) ungefähr 75-125 Einheiten von BOTOX^® pro intramuskulärer Injektion (multiple Muskeln), um zervikale Dystonie zu behandeln;
(2) 5-10 Einheiten BOTOX^® pro intramuskulärer Injektion, um glabellare Linien (Brauenfalten) zu behandeln (5 Einheiten, injiziert intramuskulär in den Procerusmuskel und 10 Einheiten, intramuskulär injiziert in jeden der Corrugator supercilii-Muskeln);
(3) ungefähr 30-80 Einheiten von BOTOX^®, um Verstopfung durch intrasphinktäre Injektion des Puborektalismuskels zu behandeln;
(4) ungefähr 1-5 Einheiten pro Muskel von intramuskulär injiziertem BOTOX^®, um Blepharospasmus durch Injektion in den lateralen prätarsalen Orbicularis oculi-Muskel des Oberlides und den lateralen prätarsalen Orbicularis oculi des Unterlides zu behandeln.
(5) Um Strabismus zu behandeln, wurde extraokulären Muskeln intramuskulär zwischen ungefähr 1-5 Einheiten BOTOX^® injiziert, wobei die Menge, die injiziert wurde, basierend auf sowohl der Größe des Muskels, der injiziert werden sollte, und dem Ausmaß der Muskellähmung, die erwünscht war, (sprich Menge an Diopter-Korrektur, die erwünscht war), variierte.
(6) Um Spastik der oberen Gliedmaßen nach Schlaganfall durch intramuskuläre Injektionen von BOTOX^® in fünf verschiedene Flexormuskeln der oberen Gliedmaßen zu behandeln, wie folgt:
(a) Flexor digitorum profundus: 7,5 U bis 30 U
(b) Flexor digitorum sublimus: 7,5 U bis 30 U
(c) Flexor carpi ulnaris: 10 U bis 40 U
(d) Flexor carpi radialis: 15 U bis 60 U
(e) Biceps brachii: 50 U bis 200 U. Jeder der fünf angegebenen Muskeln wurde bei der gleichen Behandlungssitzung injiziert, so dass der Patient bei jeder Behandlungssitzung von 90 U bis 360 U BOTOX^® durch intramuskuläre Injektion in die Flexormuskulatur der oberen Gliedmaßen erhielt.
(7) Um Migräne zu behandeln, zeigte perikranial injizierte (symmetrisch injiziert in glabellare, Frontalis- und Temporalismuskeln) Injektion von 25 U BOTOX^® einen signifikanten Nutzen als eine prophylaktische Behandlung von Migräne im Vergleich zum Träger, wie durch abnehmende Messungen von Migränehäufigkeit, maximaler Stärke, begleitendem Erbrechen und Anwendung von Akutmedikation über den dreimonatigen Zeitraum nach der 25 U-Injektion gemessen wurde.

Zusätzlich wurde intramuskuläres Botulinumtoxin bei der Behandlung von Tremor bei Patienten mit Morbus Parkinson verwendet, obwohl berichtet wurde, dass die Ergebnisse nicht beeindruckend waren. Marjama-Jyons, J., et al., Tremor-Predominant Parkinson's Disease, Drugs & Aging 16(4); 273-278:2000.
Die Behandlung von bestimmten gastrointestinalen und Störungen der glatten Muskulatur mit einem Botulinumtoxin sind bekannt. Siehe z.B. US-Patente 5,427,291 und 5,674,205 (Pasricha). Zusätzlich ist die transurethrale Injektion eines Botulinumtoxins in einen Blasensphincter zur Behandlung einer Miktionsstörung bekannt (siehe z.B. Dykstra, D.D., et al., Treatment of detrusor-sphincter dyssynergia with botulinum A toxin: A double-blind study, Arch Phys Med Rehabil 1990 Jan.; 71: 24-6), wie es auch die Injektion eines Botulinumtoxins in die Prostata zur Behandlung von Prostata-Hyperplasie ist. Siehe z.B. US-Patent 6,365,164 (Schmidt).
US-Patent 5,766,605 (Sanders) schlägt die Behandlung verschiedener autonomer Störungen, wie Hypersalivation und Rhinitis, mit einem Botulinumtoxin, vor.
Darüber hinaus wird die Behandelbarkeit verschiedener Beeinträchtigungen, wie Hyperhidrose und Kopfschmerz, mit einem Botulinumtoxin in WO 95/17904 (PCT/US94/14717) (Aoki) diskutiert. EP 0 605 501 B1 (Graham) diskutiert die Behandlung von cerebraler Lähmung mit einem Botulinumtoxin und US-Patent 6,063,768 (First) diskutiert die Behandlung von neurogener Entzündung mit einem Botulinumtoxin.
Erektile Dysfunktion wurde als ein Symptom von Botulismus berichtet. Jenzer G., et al., Autonomic dysfunction in botulism B: a clinical report, Neurology 1975; 25: 150-153; Naumann M. et al., Pure autonomic dysfunction in botulism type B, Naunyn Schmiedeberg's Archives of Pharmacology Juni 2002 (supp 2); 365 (abstract 89 at R31). Dies kann ein Ergebnis vom zirkulierenden Botulinumtoxin sein, das in einem Patienten mit Botulismus vorliegt, und so wirkt, dass die Freisetzung von Acetylcholin aus cholinergen parasympathischen Nervenendigungen in den Corpora cavernosa des Penis blockiert wird. Dies würde eine Inhibition der Relaxation der glatten Penismuskulatur und dadurch einen reduzierten Blutfluss in die Penisstrukturen und dadurch einen schlaffen Penis hervorrufen. Im Gegensatz dazu wurde darüber spekuliert, dass ein Botulinumtoxin verwendet werden kann, um eine Erektion des Penis hervorzurufen. Jones D. High performance. Nature 1989; 3: 348.
Es ist bekannt, dass Botulinumtoxin Typ A eine Wirkung für bis zu 12 Monate (European J. Neurology 6 (Supp 4): S111-S1150: 1999) und unter einigen Umständen für so lang wie 27 Monate aufweisen kann. Laryngoscope 109: 1344-1346: 1999. Die gewöhnliche Dauer einer intramuskulären Injektion von Botox^® liegt jedoch typischerweise bei ungefähr 3 bis 4 Monaten.
Der Erfolg von Botulinumtoxin Typ A bei der Behandlung einer Vielzahl von klinischen Zuständen hat zu Interesse an anderen Botulinumtoxin-Serotypen geführt. Zusätzlich wurde reines Botulinumtoxin verwendet, um Menschen zu behandeln. Siehe z.B. Kohl A., et al., Comparison of the effect of botulinum toxine A (Botox(R)) with the highly-purified neurotoxin (NT201) in the extensor digitorum brevis muscle test, Mov Disord 2000; 15 (Suppl 3): 165. Daher kann eine pharmazeutische Zusammensetzung unter Verwendung eines reinen Botulinumtoxins hergestellt werden.
Das Botulinumtoxin-Molekül (ungefähr 150 kDa), wie auch die Botulinumtoxin-Komplexe (ungefähr 300-900 kDa), wie der Toxin Typ A-Komplex, sind auch extrem anfällig gegenüber Denaturierung aufgrund von Oberflächendenaturierung, Hitze und alkalischen Bedingungen. Inaktiviertes Toxin bildet Toxoidproteine, die immunogen sein können. Die resultierenden Antikörper können einen Patienten refraktär gegenüber Toxininjektion machen.
Eine kommerziell erhältliche Botulinumtoxin enthaltende pharmazeutische Zusammensetzung wird unter dem Handelsnamen BOTOX^® (erhältlich von Allergan, Inc., Irvine, Kalifornien) verkauft. BOTOX^® besteht aus gereinigtem Botulinumtoxin Typ A-Komplex, Albumin und Natriumchlorid, verpackt in steriler, vakuumgetrockneter Form. Das Botulinumtoxin Typ A wird aus einer Kultur des Hall-Stammes von Clostridium botulinum hergestellt, der in einem Medium, das N-Z-Amin und Hefeextrakt enthält, gezüchtet wird. Der Botulinumtoxin Typ A-Komplex wird aus der Kulturlösung durch eine Reihe von Säurepräzipitationen zu einem kristallinen Komplex gereinigt, der aus dem aktiven Toxinprotein mit hohem Molekulargewicht und einem assoziierten Hämagglutininprotein besteht. Der kristalline Komplex wird in einer Lösung, die eine Kochsalzlösung und Albumin enthält, erneut aufgelöst und vor der Vakuumtrocknung steril gefiltert (0,2 Mikron). BOTOX^® kann mit steriler, nicht-konservierter Kochsalzlösung vor der intramuskulären Injektion wieder hergestellt werden. Jede Ampulle BOTOX^® enthält ungefähr 100 Einheiten (U) von Clostridium Botulinumtoxin Typ A-Komplex, 0,5 mg menschliches Serumalbumin und 0,9 mg Natriumchlorid in einer sterilen, vakuumgetrockneten Form ohne ein Konservierungsmittel.
Um vakuumgetrocknetes BOTOX^® wieder herzustellen, wird sterile normale Kochsalzlösung ohne ein Konservierungsmittel; 0,9 % Natriumchlorid-Injektion durch Aufziehen der richtigen Menge eines Verdünnungsmittels in der Spritze mit geeigneter Größe verwendet. Da BOTOX^® durch Blasenbildung oder ähnliche heftige Bewegung denaturiert wird, wird das Verdünnungsmittel vorsichtig in die Ampulle injiziert. BOTOX^® sollte innerhalb von 4 Stunden nach Wiederherstellung verabreicht werden.
Während dieses Zeitraums wird wieder hergestelltes BOTOX^® in einem Kühlschrank (2° bis 8°C) gelagert. Wieder hergestelltes BOTOX^® ist klar, farblos und frei von Partikeln. Das vakuumgetrocknete Produkt wird in einem Gefrierschrank bei oder unter –5°C gelagert. BOTOX^® wird innerhalb von 4 Stunden, nachdem die Ampulle aus dem Gefrierschrank entnommen und wieder hergestellt wurde, verabreicht. Während dieser 4 Stunden kann wiederhergestelltes BOTOX^® in einem Kühlschrank (2° bis 8°C) gelagert werden.
Andere kommerziell erhältliche Botulinumtoxin enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen beinhalten Dysport^® (Clostridium botulinum Typ A-Toxin Hämagglutininkomplex mit Albumin und Laktose in der Formulierung, erhältlich von Ipsen Limited, Berkshire, U.K. als ein Pulver, das mit 0,9 % Natriumchlorid vor der Verwendung wieder hergestellt wird) und MyoBloc^TM (eine injizierbare Lösung, umfassend Botulinumtoxin Typ B, menschliches Serumalbumin, Natriumsuccinat und Natriumchlorid bei ungefähr pH 5,6, erhältlich von Elan Corporation, Dublin, Irland).
Acetylcholin
Typischerweise wird nur ein einzelner Typ eines Kleinmolekül-Neurotransmitters von jedem Neuronentyp in das Nervensystem von Säugern freigesetzt. Der Neurotransmitter Acetylcholin wird durch Neuronen in vielen Bereichen des Gehirns sezerniert, aber spezifisch durch die großen Pyramidenzellen des motorischen Cortex, durch mehrere verschiedene Neuronen in den Basalganglien, durch die motorischen Neurone, die die Skelettmuskulatur innervieren, durch die präganglionären Neuronen des autonomen Nervensystems (sowohl sympathisch wie auch parasympathisch), durch die postganglionären Neuronen des parasympathischen Nervensystems und durch einige der postganglionären Neuronen des sympathischen Nervensystems. Im Grunde sind nur die postganglionären sympathischen Nervenfasern zu den Schweißdrüsen, den Piloerectormuskeln und einigen Blutgefäßen cholinerg, da die meisten postganglionären Neurone des sympathischen Nervensystems den Neurotransmitter Noradrenalin sezernieren. In den meisten Fällen hat Acetylcholin einen exzitatorischen Effekt. Es ist jedoch bekannt, dass Acetylcholin an einigen der peripheren parasympathischen Nervenendigungen inhibitorische Effekte aufweist, so wie die Inhibition der Herzfrequenz durch den Vagusnerv.
Die efferenten Signale des autonomen Nervensystems werden durch den Körper entweder durch das sympathische Nervensystem oder das parasympathische Nervensystem übertragen. Die präganglionären Neuronen des sympathischen Nervensystems gehen von den präganglionären sympathischen Neuronen-Zellkörpern, die in dem intermediolateralen Horn des Rückenmarks lokalisiert sind, aus. Die präganglionären sympathischen Nervenfasern, die von dem Zellkörper ausgehen, bilden mit postganglionären Neuronen, die entweder in einem paravertebralen sympathischen Ganglion oder in einem prävertebralen Ganglion lokalisiert sind, Synapsen. Da die präganglionären Neurone sowohl des sympathischen wie auch des parasymphatischen Nervensystems cholinerg sind, wird der Einsatz von Acetylcholin an den Ganglien sowohl sympathische wie auch parasympathische postganglionäre Neurone erregen.
Acetylcholin aktiviert zwei Typen von Rezeptoren, muscarinerge und nicotinerge Rezeptoren. Die muscarinergen Rezeptoren werden in allen Effektorzellen, die durch die postganglionären Neurone des parasympathischen Nervensystems stimuliert werden, wie auch in denjenigen, die durch die postganglionären cholinergen Neurone des sympathischen Nervensystems stimuliert werden, gefunden. Die nicotinergen Rezeptoren werden in dem Nebennierenmark gefunden, wie auch in den autonomen Ganglien, d.h. auf der Zelloberfläche des postganglionären Neurons an der Synapse zwischen den präganglionären und postganglionären Neuronen von sowohl den sympathischen wie auch parasympathischen Systemen. Nicotinerge Rezeptoren werden auch in vielen nicht-autonomen Nervenendigungen gefunden, z.B. in Membranen von Skelettmuskelfasern an der motorischen Endplatte.
Acetylcholin wird aus cholinergen Neuronen freigesetzt, wenn kleine, klare, intrazelluläre Vesikel mit der präsynaptischen neuronalen Zellmembran fusionieren. Eine große Bandbreite nicht-neuronaler sekretorischer Zellen, wie Nebennierenmark (wie auch die PC12-Zelllinie) und pankreatische Inselzellen setzen Katecholamine bzw. Parathormon aus großen Vesikeln mit dichtem Kern frei. Die PC12-Zelllinie ist ein Klon von Ratten-Phäochromozytomzellen, die umfangreich als ein Gewebekulturmodell für Studien der sympathoadrenalen Entwicklung verwendet werden. Botulinumtoxin inhibiert die Freisetzung von beiden Verbindungstypen von beiden Zelltypen in vitro, permeabilisiert (wie durch Elektroporation) oder durch direkte Injektion des Toxins in die denervierte Zell. Es ist auch bekannt, dass Botulinumtoxin die Freisetzung des Neurotransmitter Glutamat aus kortikalen Synaptosom-Zellkulturen blockiert.
Eine neuromuskuläre Synapse wird in Skelettmuskel durch die Nähe von Axonen zu Muskelzellen gebildet. Ein Signal, das durch das Nervensystem übertragen wird, führt zu einem Aktionspotenzial an dem terminalen Axon, wobei Ionenkanäle aktiviert werden und was zur Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin aus intraneuronalen synaptischen Vesikeln führt, z.B. an der motorischen Endplatte der neuromuskulären Synapse. Das Acetylcholin überquert den extrazellulären Raum, um sich an Acetylcholin-Rezeptorproteine an der Oberfläche der muskulären Endplatte zu binden. Wenn einmal ausreichende Bindung aufgetreten ist, ruft ein Aktionspotenzial der Muskelzelle spezifische Membranionenkanaländerungen hervor, was in Muskelzellkontraktion resultiert. Das Acetylcholin wird dann aus den Muskelzellen freigesetzt und durch Cholinesterasen in dem extrazellulären Raum metabolisiert. Die Metabolite werden für die Wiederaufbereitung zu weiterem Acetylcholin in das terminale Axon zurückgeführt.
Was daher gebraucht wird, ist eine effektive und lang anhaltende Behandlung von Priapismus mit wenigen Nebenwirkungen, wenn überhaupt irgendwelchen.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung deckt diesen Bedarf und stellt eine effektive und lang andauernde Behandlung von Priapismus mit wenigen Nebeneffekten, wenn überhaupt welchen, bereit.
Definitionen
Wie hier verwendet, haben die Worte oder Bezeichnungen, die unten verwendet werden, die folgenden Definitionen.
"Ungefähr" bedeutet, dass die Angabe, der Parameter oder Begriff, der so näher bezeichnet wird, einen Bereich von plus oder minus 10 % oberhalb und unterhalb des Wertes der dargelegten Angabe, des Parameters oder des Begriffes umfasst.
"Biologische Aktivität" im Hinblick auf ein Neurotoxin beinhaltet eine Fähigkeit des Neurotoxins, die präsynaptische Freisetzung von Acetylcholin zu reduzieren oder zu inhibieren.
"Lokale Verabreichung" bedeutet die direkte Verabreichung auf einem nicht-systemischen Weg an den oder in die Umgebung des Ortes einer Beeinträchtigung oder Störung. So schließt die lokale Verabreichung eines Arzneimittels, z.B. die intravenöse oder orale Verabreichung aus, aber schließt z.B. intramuskuläre oder subkutane Injektionen oder Medikamentenverabreichung über Implantatplatzierung mit ein. Die systemische Verabreichung eines Botulinumtoxins ist kontraindiziert, da daraus Botulismus resultieren kann.
"Neurotoxin" beinhaltet Clostridien-Neurotoxine, sowohl als reines Toxin wie auch mit einem oder mehreren Nicht-Toxin, Toxin-assoziierten Proteinen komplexiert, egal ob durch das native Clostridienbakterium oder durch rekombinante Mittel in einer Nicht-Clostridienart hergestellt.
"Gereinigtes oder reines Botulinumtoxin" bedeutet ein Botulinumtoxin, das isoliert oder im wesentlichen isoliert von anderen Proteinen, einschließlich Proteinen, die einen Botulinumtoxin-Komplex bilden, ist. Ein gereinigtes Botulinumtoxin kann mehr als 95 % rein sein und ist vorzugsweise mehr als 99 % rein.
"Patient" bedeutet ein menschliches oder nicht-menschliches Objekt, das medizinische oder veterinärmedizinische Versorgung erhält.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Medikament für die Behandlung von Priapismus durch lokale Verabreichung eines Clostridientoxins an einen Säuger mit Priapismus bereit. Das Clostridiumtoxin kann ein Botulinumtoxin sein, wie ein Botulinumtoxin Typ A, B, C, D, E, F oder G. Vorzugsweise ist das Botulinumtoxin ein Botulinumtoxin Typ A.
Das Botulinumtoxin kann in einer Menge zwischen ungefähr 1 Einheit und ungefähr 10.000 Einheiten verabreicht werden und der Priapismus kann für ungefähr 2 Wochen bis ungefähr 6 Monate wesentlich gemildert werden.
So kann z.B. ungefähr 1 Einheit eines Typ A-Toxins verwendet werden, um klitoralen Priapismus oder infantilen Priapismus zu behandeln. Es können ungefähr 10.000 Einheiten eines Typ B-Botulinumtoxins verwendet werden, um ein großes Säugetier mit einem Penis von beträchtlicher Größe zu behandeln. Wichtig ist, dass der lokale Verabreichungsschritt durch direkte Verabreichung des Clostridientoxins an einen Penis des Säugers durchgeführt wird.
Eine weitere Ausführungsart der vorliegenden Erfindung ist ein Medikament zur die Behandlung von Priapismus durch lokale Verabreichung eines Botulinumtoxins an einen Penis eines Säugers mit Priapismus. Eine am meisten vorzuziehende Ausführungsart der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Behandlung von Priapismus, wobei das Verfahren den Schritt der lokalen Verabreichung eines Botulinumtoxins Typ A an einen Penis eines Säugers mit Priapismus umfasst.
Beschreibung
Meine Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass eine lang andauernde Linderung von Priapismus durch lokale Verabreichung eines Neurotoxins an einen Säuger, der von diesem Zustand betroffen ist, erreicht werden kann.
Der Säuger, der behandelt wird, kann ein Mensch oder eine andere Art sein, die Priapismus zeigt, wie ein domestizierter Säuger, wie ein Hund oder ein Pferd. Siehe z.B. Rochat M.C., Priapismus: a review. Theriogenology 2001; 56: 713-722.
Meine Erfindung umfasst die Verwendung eines Neurotoxins, wie eines Clostridientoxins, wie ein Botulinumtoxin (irgendeiner der Serotypen A, B, C, D, E, F oder G), für die Herstellung eines Medikamentes für die Behandlung von Priapismus bei Menschen oder anderen Säugern. Eine Verwendung innerhalb des Umfangs meiner Erfindung kann durch lokale Verabreichung eines Botulinumtoxins ausgeführt werden, um eine persistierende Erektion des Penis, spricht Priapismus, zu behandeln.
Zur Wiederholung, eine Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Injektion eines Botulinumtoxin-Typs in einen Penis des Säugers, der behandelt werden soll, durchgeführt werden. Wie oben ausgeführt wurde, wird geglaubt, dass cholinerge parasympathische Innervation die penile Erektion des Penis induziert, während sympathische Nerven penile Abschwellung (Schlaffheit) hervorrufen. Ohne den Wunsch, durch die Theorie gebunden zu werden, kann hypothetisiert werden, dass ein Botulinumtoxin durch Inhibition der Freisetzung von Acetylcholin aus cholinergen parasympathischen Nervenendigungen in den Corpora cavernosa des Penis eine Inhibition der Relaxation der glatten Penismuskulatur hervorruft. Dadurch ruft die unbetroffene adrenerge sympathische Innervation eine Kontraktion der glatten Penismuskulatur hervor und dadurch, wegen des reduzierten Bluteinflusses in die Penisstrukturen, einen schlaffen Penis. So ist der behandelbare Priapismus ein Priapismus, der auf eine Herunterregulierung der parasympathischen Penisinnervation anspricht. Priapismus mit hohem Fluss kann für die Behandlung ungeeignet sein. Zum Beispiel kann ein Patient, der an einer Verletzung des Perineums leidet, traumatischen Priapismus mit hohem Fluss aufweisen, da eine Genitalarterie rupturiert wurde. Das Blut tritt in die Arterie ein, fließt in den Schwellkörper des Penis, ruft dadurch eine Erektion hervor und verlässt den Penis dann sofort, da die Penisvenen nicht verengt sind. Ein kontinuierlicher (sprich hoher Fluss) an Blut aus der rupturierten Arterie in den Penis erhält die Erektion. Bei solch einem Patienten kann ein Arteriogramm des pudendalen arteriellen Systems durchgeführt werden, um den Ort der Fistel zu identifizieren und ein kleines Materialknäuel (ein Stent) kann in die beschädigte Arterie platziert werden. Die Injektion eines Botulinumtoxins würde vermutlich für die Behandlung eines solchen Priapismus mit hohem Fluss unwirksam gewesen sein.
Vorzugsweise, wegen seiner einfachen Erhältlichkeit und klinischen Geschichte über die erfolgreiche Behandlung einer Anzahl von Indikationen, beinhaltet ein Verfahren innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die lokale Verabreichung eines Botulinum Typ A.
Es kann auch ein Botulinumtoxin Typ B verwendet werden, da ein Botulinumtoxin Typ B auch kommerziell erhältlich ist, obwohl es mit einer größeren Proteinlast im Vergleich zu Typ A-Toxin verwendet wird. Ein Botulinumtoxin Typ A, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein Komplex aus Toxin und Nicht-Toxin-Proteinen sein, die zusammen ein Gesamt-Molekulargewicht von ungefähr 900 kiloDalton umfassen, und das in einer Dosis zwischen 1 und 100 Einheiten pro Patient verwendet wird, wobei der Bereich auf der Größe, dem Alter und der Gesundheit des Patienten wie auch auf dem besonderen kommerziellen Präparat des Typ A-Botulinumtoxins, das verwendet wird, basiert. Ein Botulinumtoxin Typ B, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein reines Toxin oder ein Komplex aus Toxin und Nicht-Toxin-Proteinen sein, die zusammen ein Gesamt-Molekulargewicht von ungefähr 700 kiloDalton umfassen, und das in einer Dosis zwischen ungefähr 50 und ungefähr 20.000 Einheiten pro behandeltem Patient verwendet wird.
Es können andere Botulinumtoxin-Serotypen im Verhältnis zu den Dosierungen und Konzentrationen, die hier beispielhaft angeführt werden, entsprechend ihren jeweiligen Höhen an biologischer Aktivität verwendet werden. Die vorliegende Erfindung umfasst auch Verfahren für die gleichzeitige oder serielle Verabreichung einer Mischung von zwei oder mehr der obigen Neurotoxine, um einen Patienten mit Priapismus effektiv zu behandeln.
Ein Neurotoxin, wie ein Botulinumtoxin, kann gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung von ungefähr 1 Stunde bis 7 Tage benötigen, um seinen erwünschten abschwellenden Effekt zu erreichen.
Zusätzlich wird ein Neurotoxin, wie ein Botulinumtoxin, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, immer lokal in vivo direkt in den Penis des Patienten (einem Säuger) verabreicht. Bekannte lokale Medikamentenverabreichungsverfahren, die für diesen Zweck geeignet sind, sind eine Spritze für flüssige pharmazeutische Injektion und das Einbringen eines Implantates mit kontrollierter Freisetzung (siehe z.B. US-Patente 6,383,509 und 6,312,708 (Donovan)). Systemische Wege der Medikamentenverabreichung, wie orale oder intravenöse Verabreichung, werden aus dem Umfang der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen, da die systemische Verteilung eines Neurotoxins, wie eines Botulinumtoxins, nicht erwünscht ist.
Bei einer anderen Ausführungsart umfasst die Verwendung die Verabreichung eines Neurotoxins, z.B. eines Clostridien-Neurotoxins, an einen Patienten, wobei sich das Neurotoxin von einem natürlich auftretenden (nativen) Neurotoxin um mindestens eine Aminosäure unterscheidet. Zum Beispiel können Varianten von Botulinumtoxin Typ A verabreicht werden, wie in Biochemistry 34; 5175-15181: 1995 und Eur. J. Biochem, 185; 197-203: 1989 offenbart wird. Die Ausübung der vorliegenden Erfindung kann eine Priapismus-Behandlung bereitstellen, die für zwischen 2 Wochen (sprich wenn ein Typ E-Toxin verwendet wird) bis zu ungefähr 6 Monaten oder länger (Typ A-Toxin wird verwendet) wirksam ist.
Die Menge des Neurotoxins, wie eines Botulinumtoxins, die verabreicht wird, kann entsprechend der speziellen Störung, die behandelt wird, ihrer Schwere und anderer verschiedener Patienten-Variablen, einschließlich Größe, Gewicht, Alter und Ansprechen auf die Therapie, stark variieren. Im allgemeinen wird die Dosis des Neurotoxins, das verabreicht werden soll, mit dem Alter, dem vorliegenden Zustand und dem Gewicht des Säugers, der behandelt werden soll, variieren. Die Stärke des Neurotoxins, das verabreicht werden soll, ist auch eine Überlegung.
Bei einer Ausführungsart gemäß dieser Erfindung können die therapeutisch effektiven Dosen eines Neurotoxins, z.B. eines Botulinumtoxin Typ A-Komplexes (wie Botox), zwischen ungefähr 1 Einheit und ungefähr 500 Einheiten liegen. Weniger als ungefähr 1 Einheit kann in einem suboptimalen Abschwellungseffekt resultieren, während mehr als ungefähr 500 Einheiten einer Typ A-Zubereitung zu unerwünschten systemischen Wirkungen führen können.
Obwohl Beispiele für Verabreichungswege und Dosierungen bereitgestellt werden, wird der geeignete Verabreichungsweg und die Dosierung im allgemeinen auf einer Fall-zu-Fall-Basis durch den behandelnden Arzt bestimmt. Solche Bestimmungen sind für jemanden mit normaler Bewanderung auf dem Fachgebiet Routine (siehe z.B. Harrison's Principles of Internal Medicine (1998), herausgegeben durch Anthony Fauci et al., 14. Ausgabe, veröffentlicht durch McGraw Hill). Zum Beispiel kann der Weg und die Dosierung für die Verabreichung eines Neurotoxins gemäß der vorliegenden offenbarten Erfindung, basierend auf solchen Kriterien, wie den Löslichkeitscharakteristiken des ausgewählten Neurotoxins, wie auch dem Alter und der Gesundheit des Patienten, ausgewählt werden.
Ein geeignetes Neurotoxin kann durch Kultivierung einer geeigneten Clostridienart erhalten werden. Zum Beispiel können Botulinumtoxine durch Etablierung und Züchtung von Kulturen von Clostridium botulinum in einem Fermentor und dann Ernte und Reinigung der fermentierten Mischung, in Übereinstimmung mit bekannten Vorgehensweisen, erhalten werden. Alle Botulinumtoxin-Serotypen werden anfänglich als inaktive einkettige Proteine synthetisiert, die durch Proteasen gespalten oder geschnitten werden müssen, um neuroaktiv zu werden. Die bakteriellen Stämme, die die Botulinumtoxin-Serotypen A und G herstellen, besitzen endogene Proteasen und die Serotypen A und G können daher aus Bakterienkulturen in hauptsächlich ihrer aktiven Form gewonnen werden. Im Gegensatz dazu werden die Botulinumtoxin-Serotypen C₁, D und E durch nicht-proteolytische Stämme synthetisiert und sind daher typischerweise nicht aktiviert, wenn sie aus der Kultur gewonnen werden. Die Serotypen B und F werden sowohl durch proteolytische wie nicht-proteolytische Stämme produziert und können daher in entweder ihrer aktiven oder inaktiven Form gewonnen werden. Jedoch spalten sogar die proteolytischen Stämme, die z.B. den Botulinumtoxin Typ B-Serotyp herstellen, nur einen Teil des hergestellten Toxins. Das genaue Verhältnis von geschnittenen zu ungeschnittenen Molekülen hängt von der Länge der Inkubation und der Temperatur der Kultur ab.
Wenn ein modifiziertes Neurotoxin verwendet werden soll, können rekombinante Techniken verwendet werden, um die erwünschten Neurotoxine zu produzieren. Die Technik beinhaltet Schritte des Erwerbs von genetischen Materialien aus natürlichen Quellen oder synthetischen Quellen, die Codes für einen neuronalen Bindungsanteil besitzen, eine Aminosäuresequenz, die für die Verlagerung des Neurotoxins oder eines Teiles davon effektiv ist, und eine Aminosäuresequenz mit therapeutischer Aktivität, wenn sie in ein Zytoplasma einer Zielzelle, vorzugsweise eines Neurons, freigesetzt wird.
Eine Verwendung innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung kann eine verbesserte Patientenfunktion bereitstellen. "Verbesserte Patientenfunktion" kann als eine Verbesserung definiert werden, die durch Faktoren wie verminderten Schmerz, verminderte Bettlägerigkeit, verstärkte Beweglichkeit, gesündere Einstellung, variablerem Lebensstil und/oder Heilung, die durch einen normalen Muskeltonus erlaubt werden, gemessen wird. Verbesserte Patientenfunktion ist synonym mit einer verbesserten Lebensqualität (QOL). QOL kann unter Verwendung von z.B. den bekannten SF-12 oder SF-36 Health survey-Bewertungsverfahren beurteilt werden. Der SF-36 beurteilt die physische und mentale Gesundheit eines Patienten in den acht Dimensionen der körperlichen Funktionsfähigkeit, den Rollenbeschränkungen aufgrund körperlicher Probleme, der sozialen Funktionsfähigkeit, des körperlichen Schmerzes, der allgemeinen mentalen Gesundheit, der Rollenbeschränkungen aufgrund emotionaler Probleme, der Vitalität und der allgemeinen Gesundheitswahrnehmung. Die erhaltenen Punktzahlen können mit veröffentlichten Werten, die für verschiedene allgemeine und Patientenpopulationen erhältlich sind, verglichen werden.
Beispiele
Beispiel 1
Behandlung von Priapismus mit Botulinumtoxin Typ A
Ein 24 Jahre alter Mann stellt sich mit einer Erektion von zweitägiger Dauer vor. Die Untersuchung zeigt einen harten Penis mit einer weichen Glans. Das Rektum und das Abdomen zeigen keinen Hinweis auf Krebs. Ein großes Blutbild (CBC), Gerinnungsprofil, Thrombozytenzahl und Urin-Analyse weisen nicht auf Leukämie oder Sichelzellerkrankung hin.
Es wird eine penile Nervenblockade durch Injektion von 1 % Lidocain um die Basis des Penisschaftes herum durchgeführt. Es wird dann ein Botulinumtoxin perkutan in beide Corpora cavernosa des Penis an verschiedenen Stellen injiziert. Dies ermöglicht eine breite Diffusion des Botulinumtoxins innerhalb des Corpus cavernosum. Die Botulinumtoxin-Injektionen können mit einer sehr dünnen Nadel (30 G oder kleiner) für den Komfort des Patienten ausgeführt werden. Das Botulinumtoxin wird an ungefähr 4-8 Orten entlang jedem Corpus cavernosum injiziert. Vorzugsweise werden beide Corpora cavernosa des Penis injiziert. Die Dosis pro Corpus cavernosum liegt bei 20-40 Einheiten eines Botulinumtoxins Typ A (sprich Botox^®) (verteilt auf 4-8 Stellen). Eine bilaterale Injektion erfordert 40-80 Einheiten insgesamt. Das Volumen, das injiziert werden soll, sollte niedrig sein und sollte nicht mehr als 0,5 ml pro Corpus cavernosum übertreffen. Alternativ können die ungefähr vierfachen dieser Einheitsmengen eines alternativen Botulinumtoxins Typ A (sprich 160-320 Gesamteinheiten Dysport^®) oder ungefähr die 50fachen der angegebenen Einheitsmengen verwendet werden, wenn ein Botulinumtoxin Typ B verwendet wird (sprich 1.000-2.000 Gesamteinheiten MyoBloc^TM). Der Effekt von Botulinumtoxin kann innerhalb der ersten 24 Stunden nach Injektion auftreten und besteht aus einer Penisabschwellung und Beendigung der Erektion. Die Dauer des Effektes liegt bei 2-6 Monaten.
Beispiel 2
Behandlung von Priapismus mit Botulinumtoxin Typ B
D. E. war ein medizinischer Fachmann, der über die Behandlung der erektilen Dysfunktion mit Penisinjektionen gelesen hatte. Er injizierte sich selber eine Dosis, die das, was er brauchte, weit übertraf und entwickelte einen steinharten Penis, den er für mehrere Stunden genoss, wonach der Zustand schmerzhaft wurde und er sich in einer Notaufnahme eines Krankenhauses vorstellte. Man folgte der Vorgehensweise, die in Beispiel 1 dargelegt wird, außer dass die Dosis pro Corpus cavernosum 1.000-4.000 Einheiten eines Botulinumtoxin Typ B (sprich MyoBloc^TM) betrug (verteilt auf 4-8 Stellen). Eine bilaterale Injektion erfordert insgesamt 2.000-8.000 Einheiten. Der Effekt des Botulinumtoxin Typ B kann während der ersten 24 Stunden nach der Injektion auftreten und besteht aus einer Penisabschwellung und Beendigung der Erektion. Die Dauer des Effektes liegt bei 2-6 Monaten.
Beispiel 3
Behandlung von Priapismus mit Botulinumtoxin Typ C-G
Ein 42 Jahre alter Mann, der wegen psychiatrischer Störungen Neuroleptika erhält, stellt sich mit einer Erektion von 14stündiger Dauer vor. Es wird ein Botulinumtoxin Typ C, D, E, F oder G perkutan in beide Corpora cavernosa des Penis an multiplen Stellen injiziert. Dies ermöglicht eine breite Diffusion des Toxins innerhalb des Corpus cavernosum. Die Botulinumtoxin-Injektionen können mit einer sehr dünnen Nadel (30 G oder kleiner) durchgeführt werden. Das Toxin wird an ungefähr 4-8 Stellen entlang jedem Corpus cavernosum injiziert. Vorzugsweise werden beide Corpora cavernosa des Penis injiziert. Die Dosis pro Corpus cavernosum und die Dauer der Abschwellung hängt von dem Serotyp des verwendeten Botulinumtoxins ab. Das ausgewählte Botulinumtoxin wird bilateral an 4-8 Stellen injiziert. Der Effekt des Botulinumtoxins kann innerhalb von 2 Stunden nach Injektion auftreten und kann bis zu sechs Monate andauern.
Beispiel 4
Behandlung von Priapismus beim Pferd mit einem Botulinumtoxin
Es wird ein vier Jahre alter Vollbluthengst auf Priapismus untersucht, der im Anschluss auf die Verwendung eines Phenothiazinderivat-Beruhigungsmittels auftrat. Der Hengst spricht weder auf die Lavage des Corpus cavernosum des Penis mit heparinisierter 0,9%iger NaCl-Lösung noch auf intravenöses Benztropinmesylat an.
Drei Tage nach Beginn des Priapismus ist der Penis hart und unnachgiebig und die penile Schmerzempfindung und die Fähigkeit, den Penis zurückzuziehen, sind verloren gegangen. Ultraschall bestätigte die Thrombose des Corpus cavernosum des Penis. 20 Einheiten Botulinumtoxin Typ A (Botox^®) werden an 2 Stellen entlang jedem Corpus cavernosum injiziert (80 Einheiten insgesamt). Die Erektion läßt nach, der Penis zieht sich in die Hülle zurück und der Hengst ist in der Lage, darauffolgend normale Erektionen zu erreichen.
Die Verwendung gemäß der Erfindung, die hier offenbart wird, hat viele Vorteile, einschließlich der folgenden:

1. Es kann schnell eine effektive Erleichterung des Priapismus erreicht werden.
2. Es kann eine lang andauernde Erleichterung von Priapismus erreicht werden.
3. Es gibt keine oder nur minimale Nebenwirkungen durch die Ausübung der offenbarten Erfindung.

Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert im Hinblick auf bestimmte bevorzugte Verfahren beschrieben wurde, sind andere Ausführungsarten, Versionen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich. So können rekombinante, chimäre und modifizierte Clostridientoxine, einschließlich rekombinanten, chimären und modifizierten Botulinumtoxinen Effektivität zeigen. Zusätzlich beinhaltet die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Behandlung von Priapismus durch lokale Verabreichung von zwei oder mehr Neurotoxinen, wie zwei oder mehr Botulinumtoxinen, die zusammen oder aufeinanderfolgend verabreicht werden. Zum Beispiel kann Botulinumtoxin Typ A verabreicht werden, bis sich ein Verlust an klinischem Ansprechen oder neutralisierende Antikörper entwickeln, gefolgt von Verabreichung von Botulinumtoxin Typ B oder E. Alternativ kann eine Kombination von irgendwelchen zwei oder mehr der Botulinum-Serotypen A-G lokal verabreicht werden, um den Beginn und die Dauer des erwünschten therapeutischen Resultates zu kontrollieren. Weiter können Nicht-Neurotoxin-Verbindungen vor, zusammen mit oder im Anschluss an die Verabreichung des Neurotoxins verabreicht werden, um zusätzliche Wirkungen bereitzustellen, wie einen verbesserten oder schnelleren Beginn der Denervation, bevor das Neurotoxin, wie ein Botulinum, anfängt, seine therapeutische Wirkung auszuüben. Schließlich umfasst meine Erfindung ein relativ kurz wirkendes Botulinumtoxin, wie ein Botulinumtoxin Typ E, wenn die Verwendung eines kurz wirksamen Toxins angezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch die Verwendung eines Medikamentes, das ein Clostridientoxin, wie ein Botulinumtoxin, umfasst, für die Behandlung von Priapismus durch lokale Verabreichung des Clostridientoxins.

Claims

Verwendung eines Clostridialtoxins zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Priapismus.
Verwendung gemäß Anspruch 1, worin das Medikament zur lokalen Verabreichung dient.
Verwendung gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das Clostridialtoxin ein Botulinumtoxin ist.
Verwendung gemäß Anspruch 3, worin das Botulinumtoxin ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Botulinumtoxin Typen A, B, C, D, E, F und G.
Verwendung gemäß Anspruch 4, worin das Botulinumtoxin ein Botulinumtoxin Typ A ist.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, worin das Botulinumtoxin in einer Menge zwischen einer und ca. 10.000 Einheiten zu verabreichen ist.
Verwendung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, worin der Priapismus im Wesentlichen für 2 Wochen bis 6 Monate gelindert wird.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, worin die Lokalverabreichung durch direkte Verabreichung des Clostridialtoxins an einen Penis auszuführen ist.