Застосування інгібітора il-18 для приготування лікарського засобу для лікування і/або профілактики кардіоміопатії

1. Застосування інгібітора IL-18 для приготування лікарського засобу для лікування і/або профілактики кардіоміопатії, де інгібітор IL-18 вибраний з інгібітору каспази-1 (ІСЕ), антитіл проти IL-18, антитіл проти будь-якої субодиниці рецептора IL-18 і білків, що зв’язують IL-18, або їх ізоформ, мутеїнів, злитих білків або функціональних похідних, які інгібують біологічну активність IL-18. 2. Застосування за п. 1, де інгібітор IL-18 являє собою антитіло до IL-18. 3. Застосування за п. 1, де інгібітор IL-18 являє собою антитіло до рецептора α IL-18. 4. Застосування за п. 1, де інгібітор IL-18 являє собою антитіло до рецептора β IL-18. 5. Застосування за будь-яким з попередніх пунктів, де антитіло є гуманізованим або людським антитілом. 6. Застосування за п. 1, де інгібітор ІСЕ являє собою Ac-Tyr-Val-Ala-Asp-хлорметилкетон (YVAD). 7. Застосування за п. 1, де даний інгібітор IL-18 є білком, що зв'язує IL-18, або ізоформою, мутеїном, злитим білком або функціональним похідним, яке інгібує біологічну активність IL-18. 2 (19) 1 3 80676 Даний винахід відноситься до області серцево-судинних захворювань. Більш конкретно, він відноситься до застосування інгібітору IL-18 для лікування і/або профілактики захворювання серця, зокрема, ішемічної хвороби серця. Цитокін інтерлейкін-18 (IL-18) був спочатку описаний як фактор, що індукує γ-інтерферон (IFNγ) (Nakamura і співавт., 1989). Він є раннім сигналом розвитку відповідей Т-хелперних лімфоцитів тину 1 (ТН1). IL-18 діє разом з IL-12, IL2, антигенами, мітогенами і, можливо, з іншими додатковими факторами, які індукують продукцію IFN-γ. IL-18 посилює також продукцію GM-CSF і IL2, потенціює Т-клітинну проліферацію, що індукується анти-СОЗ, та підвищує опосередкований Fas кілінг природних кілерних клітин. Зрілий IL-18 продукується зі свого попередника за допомогою IL-Ιβ-перетворюючого ферменту (ICE, каспаза-1). Рецептор IL-18 складається, щонайменше, з двох компонентів, які взаємодіють при зв'язуванні ліганду. Сайти зв'язування IL-18 з високою і низькою спорідненістю були виявлені у мишачих Т-клітинах, стимульованих IL-12 [Yoshimoto і співавт., 1998], що дозволяє припустити наявність багатоланцюгового рецепторного комплексу. Поки ідентифіковані дві рецепторні субодиниці, які обидві відносяться до сімейства рецепторів IL-1 [Parnet і співавт., 1996; Кіт і співавт., 2001]. Передача сигналу IL-18 включає в себе активацію NF-κΒ [DiDonato і співавт., 1997]. Комплекс рецептора IL-18 складається з двох рецепторних ланцюгів: ланцюг IL-18Ra називають лігандзв'язувальним ланцюгом, а ланцюг IL-18RP називають ланцюгом, що передає сигнал. Ланцюг IL-18R виділили спочатку у вигляді білка клітинної поверхні, що зв'язує радіоактивно мічений IL-18; даний білок виділили і виявили ідентичність його амінокислотної послідовності з раніше описаним орфановим рецептором, який називається IL-lRзв'язаним білком (IL-lRrp), [Torigoe і співавт., 1997]. Нещодавно з людської сечі був виділений розчинний білок, який володіє високою спорідненістю проти EL-18, і клоновані кДНК людини і миші, а також людський ген [Novick і співавт., 1999; WO 99/09063]. Даний білок одержав назву IL-18-зв'язувальний білок (IL-18BP). IL-18BP не є позаклітинним доменом жодного з відомих рецепторів IL-18, а являє собою природно циркулюючий білок. Він відноситься до нового сімейства білків, що секретуюЇься, яке, крім того, включає в себе декілька білків, що кодуються поксвірусом (Novick і співавт., 1999)! IL-18BP з сечі, як і рекомбінантний IL-18BP, з високою спорідненістю специфічно зв'язують IL-18 і регулюють біологічну спорідненість IL-18. Ген ІР-18ВР локалізований у хромосомі Ilql3 людини, і у геномній послідовності довжиною 8,3 т.п.н. не виявляється екзон, який кодус трансмембранний, домен. На сьогоднішній день у людини знайдені чотири варіанти або ізоформи сплайсингу IL-18BP, що утворюються в результаті альтернативного сплайсингу мРНК. Вони 4 позначені IL-18BP а, Ь, с і d, причому всі володіють одним і тим же N-кінцем і відрізняються по С-кІнцю [Novick і співавт., 1999]. Дані ізоформи варіюють по здатності зв'язувати IL-18. Відомо, що з вказаних чотирьох ізоформ, ізоформи а і с ML18BP володіють здатністю нейтралізувати IL-18. Ізоформа IL-18BP людини перехресно реагує з мишачим IL-18. Захворювання серця визначаються як порушення, які впливають на серцевий м'яз або на кровоносні судини серця [The Merck Manual Home Edition, www.merck.com.]. Судинне порушення являє собою порушення діяльності кровоносної судини, наприклад, ослаблення циркуляції крові внаслідок закупорювання. Захворювання серця називають також серцево-судинними порушеннями. Ішемічна хвороба серця часто викликає серцеву недостатність і у західному співтоваристві є найчастішою причиною смерті. Вона, як правило, обумовлена атеросклеротичною бляшкою у коронарній артеріїПошкодження міокарда включають ішемічний фіброз і гострий інфаркт. У нормальних умовах кровотік у коронарних артеріях сильно залежить від метаболічних потреб серцевого м'яза. Ішемічна хвороба серця розвивається при недостатньому кровопостачанні внаслідок погіршення самого кровопостачання, або при гіпертрофованому міокарді, який потребує підвищеного кровопостачання. Коронарний кровотік у нормі не залежить від аортального тиску. Існує е фективний механізм, що сам регулюється, який контролює кровотік через коронарне судинне ложе. Якщо відбувається закупорення великої коронарної артерії, звичайно внаслідок атеросклерозу або артеріосклерозу, то спочатку коронарний кровотік зберігається, оскільки периферичний опір непрохідності зменшений. Якщо просвіт судини закупорений більше ніж на 75%, розвивається ішемія, особливо у випадку, якщо коронарний колатеральнийдсровообіг виражений слабо. Серцевий м'яз надзвичайно метаболічно активний, в окремих його волокнах міститься понад 30% мітохондрій по об'єму. Кисневий обмін істотний, оскільки резерви високоенергетичних фосфа тів дуже незначні. При дуже низькому рівні тканинного аденозинтрифосфату (АТФ) і при фактичній зупинці анаеробного гліколізу серцевий м'яз гине. Як і у випадку з іншими тканинами точна причина загибелі незрозуміла, але летальне ураження серцевого м'яза асоціюється з мембранним пошкодженням і раптовим вкиданням кальцію у цитоплазму клітини. Після короткого проміжку часу і шемії кардіальний кровотік може відновитися (реперфузія). Однак після великого інтервалу часу реперфузія неможлива, очевидно, внаслідок набухання ендотеліальних клітин капілярів. Атеросклероз відповідальний за величезну кількість випадків ішемічної хвороби серця. Ішемічна хвороба серця може також виникати через незначну перфузію коронарних артерій. 5 80676 Інсульт, особливо геморагічний, часто є причиною її виникнення. Як вказано вище, ішемічна хвороба серця є результатом дисбалансу між кровопостачанням міокарда і метаболічними потребами міокарда. Крім того, кровотік може зменшитися через накладення таких подій як спазм судин, тромбоз або циркуляторні зміни, які приводять до незначної перфузії. Перфузія коронарних артерій залежить від різниці тиску між коронарним отвором (аортальний діастолічний тиск) і коронарним синусом (тиск у правому передсерді). Коронарний кровотік зменшується протягом систоли внаслідок ефектів Вентурі у коронарних отворах і стискання внутрішньом'язових артерій під час скорочення шлуночків. Фактори зменшення коронарного кровотоку включають в себе знижений артеріальний діастолічний тиск, підвищений внутрішньоїшгуночковий тиск і скорочення міокарда, стеноз коронарної артерії, стеноз і регургітацію аортального клапана і підвищений тиск у правому передсерді. Тромболітична терапія за допомогою таких засобів, як стрептокІназа або тканинний активатор плазміногена (ТРА) часто використовують для розчинення тромбу, який нещодавно утворився. Така терапія по розчиненню тромбу може у більшості випадків відновити кровотік. Це допомагає запобігти істотному пошкодженню міокарда, якщо досить рано втрути тися (менш ніж протягом однієї години або близько цього) у даний розвиток подій, і може, щонайменше, допомогти зменшити подальше пошкодження. Стенокардія є симптомокомплексом ішемічної хвороби серця, що характеризується пароксизмальним нападом болю у грудях, звичайно загруднинного або прекордіального. Це обумовлено ішемією міокарда, що не привела до інфаркту. Може виникнути раптова серцева смерть, яка являє собою раптову смерть серцевої етіології, звичайно протягом однієї години виникнення серцевого етіологічного фактора або без виникнення симптомів. Від неї щорічно помирає 300000-400000 людей. Інші форми захворювання серця включають в себе алкогольну кардіоміопатію, пролабірування стулок аортального клапана, стеноз аортального клапана, аритмії, кардіогенний шок, природжений порок ^серця, дилатаційну кардіоміопатію, серцевий напад, серцеву недостатність, пухлину серця, стеноз легеневого клапана серця, гіпертрофічну кардіоміопатію, ідіопатичну кардіоміопатію, ішемічну хворобу серця, ішемічну кардіоміопатію, регургітацію крові при недостатності мітрального клапана, пролабірування стулок мітрального клапана, кардіоміопатію, зв'язану з родами, стабільну стенокардію. Інфаркт міокарда являє собою ще одну форму ішемічної хвороби серця. Його патогенез може включати в себе закупорювальний внутрішньокоронарний тромбоз, тобто виникнення тромбу, який покриває укриту виразками або зруйновану бляшку, що стенорує. 6 Закупорювальний внутрішньокоронарний тромб викликає 90% трансмуральних інфарктів міокарда. Спазм судин може мати місце при коронарному атеросклерозі або за його відсутності і цілком ймовірно асоціюється з агрегацією тромбоцитів. Емболи можуть також відігравати роль у розвитку інфаркту міокарда. Загальна морфологічна картина інфаркту міокарда може варіювати. Трансмуральний інфаркт міокарда залучає всю товщину стінки лівого шлуночка від ендокарда до епікарда. При субендокардіальному інфаркті міокарда виникають багатоосередкові ділянки некрозу, обмежені 1/31/2 внутрішньої стінки лівого шлуночка. Ускладнення інфаркту міокарда можуть включати в себе аритмію та дефекти провідності з можливою "раптовою смертю", розширенням зони інфаркту або повторним інфарктом, застійну серцеву недостатність (набряк легень), кардіогенний шок, перикардит, пристінковий тромбоз з можливою емболізацією, розрив стінки міокарда з можливою тампонадою, відрив папілярних м'язів з можливою клапанною недостатністю, утворення аневризми шлуночка. Інфаркт міокарда (ЇМ) визначають як ішемічний некроз міокарда, що звичайно розвивається внаслідок раптового зменшення коронарного кровотоку на ділянці міокарда. У більше ніж 90% хворих гострим ЇМ гострий тромб, часто зв'язаний з руйнуванням бляшки, закупорює дану артерію (раніше частково перекриту атеросклеротичною бляшкою), яка живить пошкоджену ділянку. Змінена функція тромбоцитів, яка індукується зміною ендотелію в атеросклеротичній бляшці, здійснює основний внесок у тромбогенез. Приблизно у 2/3 пацієнтів відбувається спонтанний тромболіз, так що через 24 години тромботична оклюзія спостерігається лише приблизно у 30%. Іноді інфаркт міокарда викликаний артеріальною емболізацією (наприклад, при стенозі мітрального клапана або стенозі устя аорти, інфекційному ендокардиті, і токсичному ендокардиті). Повідомлялося про інфаркт міокарда у пацієнтів при коронарному спазмі та при нормальних за іншими показниками коронарних артеріях. Кокаїн викликає сильний спазм коронарних артерій і у його споживачів може розвинутися викликана кокаїном стенокардія або інфаркт міокарда. Вивчення секційного матеріалу і коронарна ангіографія показали, що викликаний кокаїном коронарний тромбоз може виникнути у нормальних коронарних артеріях або внаслідок складання з передіснуючою бляшкою. Інфаркт міокарда переважно є захворюванням лівого шлуночка, але пошкодження може поширитися і на правий шлуночок (RV) або на праве передсердя. Інфаркт правого шлуночка звичайно виникає через оклюзію правої коронарної або основної лівої артерії, що огинає, і характеризується високим тиском при заповненні правого шлуночка, часто з тяжкою регургітацією тристулкового клапана і зниженим серцевим викидом. Деяка дисфункція правого шлуночка зустрічається приблизно у половини хворих 7 80676 нижньо-задніми інфарктами, приводячи до порушення гемодинаміки у 10-15%. Здатність серця продовжити функціонувати як насос безпосередньо зв'язана із ступенем пошкодження міокарда. Трансмуральні інфаркти зачіпають міокард по всій його товщині від епікарда до ендокарда і, як правило, характеризуються на ЕКГ аномальними зубцями Q. Нетрансмуральні, або субендокардіальні, інфаркти не поширюються на всю стінку 'тплуночка і викликають аномалії лише сегмента ST і зубця Т. С убендокардіальні інфаркти зачіпають внутрішню 1/3 міокарда, де натяг стінки найбільший, а кровотік у міокарді найбільш чутливий до змін циркуляції. Вони можуть також йти за тривалою гіпотензією. Оскільки трансмуральну глибину некрозу неможливо точно визначити клінічно, інфаркти краще за все класифікувати за допомогою ЕКГ за наявністю і відсутністю зубця Q. Об'єм ураженого міокарда можна оцінити за величиною і тривалістю підвищення вмісту СК. Іншим захворюванням у рамках ішемічної хвороби серця є ішемічна кардіоміопатія. Цьому стану може передувати інфаркт міокарда, але дане захворювання є наслідком тяжкого коронарного атеросклерозу, який вражає всі основні судинні гілки. Результатом є недостатнє кровопостачання, що приводить до загибелі міоцитів. Втрата міоцитів, зв'язана з фіброзом у вигляді інтерстиціального відкладення колагену, приводить до зменшення еластичності, що поряд з розширенням серця приводить до перевантаження міоцитів, які залишилися. Даний процес продовжується, компенсуючись безперервною гіпертрофією міоцитів. Можлива навіть компенсація за допомогою гіперплазії, а також гіпертрофії, що може пояснити величезний розмір (у 2-3-рази більше нормального) серця. Зрештою, таке серце вже не може компенсувати, і у результаті настає серцева недостатність з аритміями і/або ішемічними нападами. Таким чином, клінічно відмічається повільно прогресуюча серцева недостатність, з інфарктом міокарда або стенокардичним болем або без таких в анамнезі. Ішемічна кардіоміопатія відповідальна не менше ніж за 40% летальних кінців при ішемічній хворобі серця. Під час ішемії, а також реперфузії серця, секретуються численні ендогенні медіатори, наприклад, такі як низькомолекулярні вторинні месенджери, які впливають на функцію міокарда. У хвилини ішемічного нападу скорочувальна здатність міокарда знижується, а повне відновлення сили скорочень здебільшого сильно залежить від тривалості ішемічного періоду [Daemen і співавт., 1999]. Наприклад, під час ішемічного нападу порушується гомеостаз Са 2+, генеруються активні форми кисню та відбувається синтез і вивільнення оксиду азоту (NO). Крім того, відбувається також місцева продукція цитокінів, зокрема, TNFa і IL-Ιβ [Bolli, 1990]. У непошкодженому серці дані цитокіни здійснюють свій внесок у дисфункцію міокарда, викликану ішемією, індукуючи експресію генів NO-синтази 8 (iNOS), що індукується, [Daemen і співавт., 1999],циклооксигенази-2 (СОХ-2) і фосфоліпази А2, а також судинних молекул адгезії та деяких хемокінів. У результаті відмічається негайне пригнічення скорочувальної здатності міокарда, опосередковане низькомолекулярними месенджерами з подальшою цитокінопосередкованою нейтрофільною інфільтрацією, що ще більше ушкоджує серцевий м'яз. Серця тварин, досліджені за відсутності крові або продуктів крові, виробляють протягом індукованої ішемії TNFa [Herskowitz і співавт., 1995] і IL-Ιβ. Кардіоміоцити також втрачають скорочувальну здатність внаслідок дії цих ендогенних цитокінів [Meldrum і співавт., 1998]. Більшість експериментальних даних, що стосуються TNFa і IL-Ιβ, які опосередковують дисфункцію міокарда, одержані у дослідженнях на тваринах. Разом з тим, тканини людського міокарда, одержані від пацієнтів, які зазнали деякої операції в умовах штучного кровообігу, вивчають у контрольованих ex vi vo умовах [Gurevitch і співавт., 1996; Cleveland і співавт., 1997]. У цій експериментальній моделі трабекули передсердя людини суспендують у безкровному фізіологічно оксигенованому буфері і потім моделюють напад ішемії. Протягом цього часу різко зменшується скорочувальна здатність; коли до даної тканини відновлюють доступ кисню, її скорочувальна здатність повертається, хоча і не повністю (60-70% зниження), та існує свідчення пошкодження міокарда, що спостерігається по вивільненню креатинкінази (СК) [Gurevitch і співавт., 1996; Cleveland і співавт., 1997]. Якщо біологічну активність TNF специфічно нейтралізувати під час ішемії/реперфузії (I/R), то спостерігається краще відновлення скорочувальної здатності, що дозволяє принустити, що активність ендогенного TNF міокарда сприяє скорочувальній дисфункції, обумовленій ішемічним нападом [Cain і співавт., 1999]. Daemen і співавт. (1999) досліджували тканинне пошкодження внаслідок ішемії з подальшою реперфузією, використовуючи мишачу модель ішемії нирки. Вони показали, що позитивна регуляція мРНК IL-18 нирки співпадає на першу добу після ішемії з активацією каспази-1. Згодом мРНК IFN-γ і IL-12 піддавалися позитивній регуляції на 6 добу після ішемії. Об'єднана, а не роздільна, нейтралізація in vivo цитокінів IL-12 і IL18, які індукують IFN-γ, зменшує залежну від гамма-IFN позитивну регуляцію МНС класів І і II, до ступеню, відповідного такому при нейтралізації IFN-γ. Однак досі не повідомлялося про роль IL-18 у розвитку захворювань серця. В основу даного винаходу покладений той факт, що інгібітор IL-18 істотно поліпшує скорочувальну функцію серця в ішемічній/реперфузійній моделі з посиленою перфузією передсердя міокарда людини. Інгібування каспази-1 (ICE) також ослаблює зниження скорочувальної здатності після ішемії та рецерфузії. 9 80676 Крім того, введення інгібітору IL-18 у мишачій моделі інфаркту міокарда приводило до підвищення виживаності та істотного поліпшення функції шлуночка. Дані дослідження свідчать, що інгібітори IL-18 придатні для лікування^або профілактики дисфункції міокарда. Тому даний винахід відноситься до застосування інгібітору IL-18 для приготування лікарського засобу для лікування і/або профілактики хвороби серця, зокрема, ішемічної хвороби серця і/або серцевої недостатності. Крім того, даний винахід відноситься до використання експресуючого вектора, який містить кодуючу послідовність інгібітору IL-18 для лікування і/або профілактики хвороби серця, з тим, щоб застосувати генно-терапевтичний підхід для доставки інгібітору IL-18 у хвору тканину або клітину. Короткий опис креслень На Фіг.1 показана дія IL-18BP на викликану ішемією дисфункцію скоротності міокарда. (A) Кінетична реакція на ішемічне пошкодження. Після зрівноважування (eq), протягом даного експерименту контрольні трабекули піддають посиленій перфузії в умовах нормальної оксигенації. Трабекули піддають ішемії/реперфузії за відсутності або у присутності IL-18BP (5мкг/мл). На вертикальній осі вказане виражене у відсотках з усилля, що розвивається, у порівнянні з початком даного експерименту (початок відліку часу). Ці дані одержані для трабекул окремого пацієнта і показові для способів, що використовуються для обчислення середньої зміни зусилля, що розвивається, за 90 хвилин. (B) Постішемічне зусилля, що розвивається, після нейтралізації IL-18 за допомогою 1-5мкг/мл IL-18BP. Результати представлені у вигляді середньої відсоткової зміни зусилля, що розвивається, відносно Ctrl (контролю) після завершення реперфузії (90 хвилин). Числа у дужках відповідають IL-18BP умкг/мл. N=6. *р