Противомикробные пептиды, содержащие аргинин- и лизинсодержащий мотив

Противомикробные пептиды, содержащие аргинин- и лизинсодержащий мотив

Иллюстрации

Показать все

Реферат

В настоящем изобретении предложены противомикробные пептиды. Кроме того, изобретение относится к фармацевтическим композициям, содержащим эти противомикробные пептиды, и к применению этих пептидов при лечении, среди прочего, микробных инфекций.

Одно большое семейство эндогенных антибактериальных пептидов, бета-дефензины, секретируется эпителиальными клетками, которые выстилают пищеварительный тракт, дыхательные и мочеполовые пути высших млекопитающих. Они также продуцируются кератиноцитами в коже. Их основная роль состоит в обеспечении необходимой первой линии защиты против инфекции через эти пути патогенными организмами.

Дефензины являются одним из наиболее изученных классов противомикробных пептидов. Этот класс состоит из богатых цистеином молекул с тремя дисульфидными мостиками. Они обнаружены в растениях, насекомых и различных млекопитающих. У людей обнаружено два класса дефензинов, которые отличаются друг от друга в отношении пространственного распределения и связей между шестью цистеиновыми остатками. Первый из трех классов составляют альфа-дефензины (шесть типов), которые выделены из нейтрофилов (HNP1-4, человеческий нейтрофильный пептид) и в клетках Панета желудочно-кишечного тракта (альфа-дефензины 5 и 6). Второй класс, бета-дефензины, являются более длинными, более основными и экспрессируются во всех слизистых оболочках в эпителиальных клетках и кератиноцитах, которые выстилают, и/или содержатся, и/или присутствуют в пищеварительном тракте, дыхательных и мочеполовых путях и коже. hBD1 (человеческий бета-дефензин 1) секретируется конститутивно, а человеческие бета-дефензины 2, 3 и 4 (hBD2, hBD3 и hBD4) продуцируются в ответ на инфекцию или воспаление. Экспрессия и секреция hBD2 запускается бактериальной стимуляцией, в частности, жгутиковыми бактериями (Harder et al, Nature 1997; 387: 861) и IL1 [альфа] и IL1 [бета] (интерлейкином 1) (Liu et al. J Invest Dermatol. 2002; 118; 275-281). В некоторых участках ткани фактор некроза опухоли альфа (TNF-альфа) и липополисахарид (LPS) также могут играть роль в индукции экспрессии hBD2. В экспериментах in vitro выявлено, что hBD2 активен против грамотрицательных бактерий, таких как Escherichia coli (Е.coli), и в меньшей степени против грамположительных бактерий, таких как Streptococcus pneumoniae (Str. pneumoniae). Также продемонстрирована киллерная активность hBD2 in vitro против дрожжей Candida albicans. Экспрессия и секреция hBD3 индуцируется бактериальной стимуляцией, TNF-альфа и особенно интерфероном-гамма (IFNγ), который также обладает общим свойством молекул, вовлеченных в воспалительные процессы.

В дополнение к эффективной, конститутивной и регулируемой природной противомикробной защите широкого спектра действия, которую обеспечивают бета-дефензины, эти молекулы, в частности hBD2, также обладают способностью к мобилизации адаптивной ветви иммунного ответа посредством хемотaксических эффектов в отношении незрелых дендритных клеток и Т-лимфоцитов памяти (Yang et al. Science. 1999; 286: 525-528).

Важно, что было обнаружено, что бета-дефензины не только обеспечивают защиту против инфекции, вызванной патогенными микробами, но также являются ключевыми в регуляции и поддержании оптимальной плотности и разнообразия существенных для организма комменсальных микробных экосистем, например, на коже и в желудочно-кишечном тракте и половых путях (Ganz. Т. Nat Rev Immunol. 2003 3(9): 710-20).

Механизм действия бета-дефензинов состоит в том, что они в основном являются нетоксичными для клеток-хозяев при активных концентрациях. Поэтому бета-дефензины вовлечены в качестве потенциальных мишеней для терапевтических средств для широкого диапазона инфекций. Однако природные формы дефензинов технически трудно получать в рекомбинантных системах, приводящих к низким выходам. Кроме того, растет количество данных, позволяющих предположить, что благодаря своим хемотaксическим действиям бета-дефензины являются сильными воспалительными соединениями (Yang et al. Science. 1999; 286: 525-528; Van Wetering et al. Inflamm Res. 2002; 51(1): 8-15; Niyonsaba et al. Curr Drug Targets Inflamm Allergy. 2003; 2(3): 224-231). Взятые вместе эти факторы делают природные дефензины непригодными для терапевтических применений.

Бета-дефензины также высокочувствительны к соли (Porter et al. Infect. Immun. 1997; 65(6): 2396-401; Bals et al. J Clin Invest. 1998; 102(5); 874-80; Valore et al. J Clin Invest. 1998; 101(8): 1633-42; Goldmann et al. Cell. 1997; 88(4): 553-609; Singh et al. Proc Natl Acad Sci USA 95(25): 14961-6). По этой причине бета-дефензины не могут обеспечить противомикробную защиту при состояниях, таких как муковисцидоз, где, хотя респираторный эпителий обильно продуцирует бета-дефензины в ответ на хронические бактериальные инфекции, ассоциированные с этим состоянием, они являются неактивными вследствие дисбаланса в ионном транспорте через мембраны респираторного эпителия, который приводит к повышенной ресорбции катионов (в частности, Na+) и повышенной секреции хлорида (Donaldson SH and Boucher RC Curr. Opin. Pulm. Med. 2003, Nov; 9(6): 486-91; Davies JC Pediatr Pulmonol Suppl. 2004; 26: 147-8).

Таким образом, существует необходимость в дополнительных агентах, которые можно использовать для лечения микробных инфекций.

Авторы настоящего изобретения идентифицировали пептиды, которые неожиданно обладают более высокой противомикробной активностью по сравнению с природными дефензинами.

Согласно первому аспекту изобретения предложен пептид, содержащий от 3 до примерно 200 D- и/или L-аминокислот, которые могут быть одинаковыми или разными, где эти аминокислоты выбраны из группы, состоящей из гидрофобных аминокислот и/или катионных аминокислот. Этот пептид может содержать от 3 до примерно 100 D- и/или L-аминокислот, например от 3 до 50 аминокислот D- и/или L-аминокислот, включая от 4 до примерно 50 D- и/или L-аминокислот.

Пептиды по изобретению полезны, среди прочего, в лечении или предупреждении микробных инфекций.

В следующем аспекте изобретения предложен пептид, содержащий аминокислоты формулы I:

где l и m представляют собой целые числа от 0 до 10, например от 0 до 5; n представляет собой целое число от 0 до 10; Х и Y, которые могут быть одинаковыми или разными, представляют собой аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из гидрофобных аминокислот и/или катионных аминокислот.

В предпочтительном аспекте изобретения пептид содержит от 3 до 200 аминокислот, например от 3, 4, 5, 6 или 7 вплоть до 100 аминокислот, включая от 3, 4, 5, 6 или 7 вплоть до 20, 25, 30, 35, 40 или 42 аминокислот.

Пептид по изобретению может содержать от 100 до 200 аминокислот, от 27 до 100 аминокислот, от 28 до 86 аминокислот, от 7 до 27 аминокислот или от 3 до 14 аминокислот.

Предпочтительно, пептиды содержат от 3 до 15 аминокислот, например от 3 до 7 аминокислот.

В следующем предпочтительном аспекте пептиды содержат один или более чем один цистеиновый остаток, например вплоть до 6 цистеиновых остатков, например 1, 2, 3, 4, 5 или 6 цистеиновых остатков.

В предпочтительном аспекте изобретения предложен пептид, содержащий аминокислоты формулы II:

где С представляет собой цистеин, l, n и m представляют собой целые числа от 0 до 10; и Х и Y, которые могут быть одинаковыми или разными, представляют собой аминокислоту, выбранную из группы, состоящей из гидрофобных аминокислот и/или катионных аминокислот.

В следующем предпочтительном аспекте изобретения предложен пептид, содержащий аминокислоты формулы III:

где С, X, Y, l, m и n являются такими, как определено в данном описании.

Еще в одном предпочтительном аспекте изобретения предложен пептид, содержащий аминокислоты формулы IV:

где С, X, Y, l, m и n являются такими, как определено в данном описании.

Поскольку пептиды по изобретению являются более простыми по структуре, чем природные бета-дефензины, они просты и эффективны для получения. Эти пептиды также по существу нечувствительны к соли и не являются гепатотоксичными. Кроме того, механизм их действия, являющийся скорее физическим, чем метаболическим (то есть непосредственный разрыв мембраны скорее, чем воздействие на компоненты жизненно важных метаболических путей), минимизирует, если не исключает, возможность, что у микроорганизмов-мишеней может развиться устойчивость к этим противомикробным агентам.

Как известно специалистам в данной области, аминокислоты могут быть помещены в различные классы в зависимости, прежде всего, от химических и физических свойств аминокислотной боковой цепи. Например, некоторые аминокислоты обычно считаются гидрофильными или полярными аминокислотами, а другие считаются гидрофобными или неполярными аминокислотами. Используемые в данном описании термины "гидрофобный" и "катионный" могут относиться к аминокислотам, обладающим гидрофобностью, которая больше или равна - 1,10, и/или суммарным зарядом, который больше или равен 0, как описано в Fauchere and Pliska Eur. J. Med Chem. 10: 39 (1983). Гидрофобная или неполярная аминокислота может также относиться к аминокислоте, имеющей боковую цепь, которая является незаряженной при физиологическом pH, которая является неполярной и которая, как правило, отталкивается водным раствором.

В предпочтительном аспекте изобретения Х и/или Y выбраны из группы гидрофобных аминокислот, состоящей из глицина, лейцина, фенилаланина, пролина, аланина, триптофана, валина, изолейцина, метионина, тирозина и треонина, и/или из группы катионных аминокислот, состоящей из орнитина, гистидина, аргинина и лизина. Х и/или Y могут представлять собой D- или L-аминокислоты. Кроме того, Х и/или Y могут представлять собой чередующиеся аминокислоты.

Изобретение также включает известные изомеры (структурные, стерео-, конформационные и конфигурационные) и структурные аналоги вышеуказанных аминокислот, а также те, которые являются модифицированными либо от природы (например посттрансляционная модификация), либо химическим путем, включая, но не исключительно, фосфорилирование, гликозилирование, сульфонилирование и/или гидроксилирование.

Как правило, пептиды по изобретению не включают аминокислоты: аспарагиновую кислоту, глутаминовую кислоту, аспарагин, глутамин или серин, но некоторые пептиды по изобретению могут обладать активностью, даже если эти аминокислоты присутствуют.

Пептиды по изобретению могут включать в себя один или более чем один дополнительный аминокислотный остаток, смежный с одним или с обоими концевыми цистеиновыми остатками формулы II, III или IV, например пептиды могут содержать вплоть до 10 (например, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10) дополнительных аминокислотных остатков. Предпочтительно, дополнительные аминокислоты представляют собой нецистеиновые остатки. Более предпочтительно, дополнительные аминокислоты представляют собой Х и/или Y.

Кроме того, аминокислотная последовательность пептида может быть модифицирована, результатом чего является пептидный вариант, который включает замену по меньшей мере одного аминокислотного остатка в пептиде другим аминокислотным остатком, включая замены, в которых используют D-, а не L-форму.

Один или более чем один из остатков пептида может быть заменен на другой для изменения, усиления или сохранения биологической активности пептида. Такой вариант может обладать, например, по меньшей мере примерно 10% биологической активности соответствующего невариантного пептида. Часто используют консервативные аминокислоты, то есть замены аминокислот с похожими химическими и физическими свойствами, как описано выше.

Следовательно, например, консервативные аминокислотные замены могут включать замену лизина на аргинин, орнитин или гистидин; замену одной гидрофобной аминокислоты на другую. После введения замен варианты подвергают скринингу на биологическую активность.

Пептид может содержать по меньшей мере 4 аминокислоты, например от 4 до 50 аминокислот, или 4 и 50 аминокислот, например от 20 до 45 аминокислот, например 20, 25, 30, 35, 40, 42 или 45 аминокислот.

В предпочтительном аспекте изобретения Х и Y являются одинаковыми и представляют собой лейцин или глицин.

В следующем предпочтительном аспекте изобретения Х представляет собой лейцин, и Y представляет собой глицин.

В предпочтительном аспекте изобретения Х и Y являются одинаковыми и представляют собой лизин или аргинин. Таким образом, в изобретении предложены пептиды, выбранные из поли-L-лизина, поли-D-лизина, поли-L-аргинина и поли-D-аргинина.

Еще в одном предпочтительном аспекте изобретения Х представляет собой лизин, и Y представляет собой аргинин.

В пептиде по изобретению l и m могут быть равны 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10, и n может быть равно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10.

В пептиде по изобретению l может быть равно 1, n может быть равно 1, и m может находиться между 4 и 9, например m может быть равно 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9.

В пептиде по изобретению l, n и/или m могут находиться между 1 и 5, например 1, 2, 3, 4 или 5.

Предпочтительно, пептид является ациклическим. Пептид может быть с прямой цепью, то есть линейным, или разветвленным.

Термин "пептид", используемый в данном описании, означает в общем смысле множество аминокислотных остатков, соединенных вместе пептидными связями. Он используется взаимозаменяемо и означает то же самое, что полипептид и белок.

В одном воплощении изобретения пептид содержит аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:

В следующем аспекте изобретения пептид содержит по меньшей мере одну из аминокислотных последовательностей (i)-(viii) и дополнительные аминокислотные остатки, смежные с одним или с обоими из концевых остатков цистеина. Таким образом, в следующем воплощении изобретения предложен пептид, содержащий аминокислотную последовательность, выбранную из аминокислотных последовательностей, представленных на Фиг.1.

Пептиды по изобретению, как правило, представляют собой синтетические пептиды. Эти пептиды могут представлять собой выделенные, очищенные пептиды или их варианты, которые могут быть синтезированы in vitro, например, способом твердофазного пептидного синтеза, пептидного синтеза, катализируемого ферментами, либо с помощью технологии рекомбинантных ДНК.

Для идентификации активных пептидов, которые имеют небольшую нежелательную токсичность или не токсичны для клеток млекопитающих, могут быть получены индивидуальные пептиды или пептидные библиотеки, и индивидуальные пептиды или пептиды из этих библиотек могут быть подвергнуты скринингу на противомикробную активность и токсичность, включая, но не ограничиваясь этим, противогрибковую, антибактериальную, антивирусную, антипротозойную, противопаразитарную активность и токсичность.

Пептиды по изобретению могут существовать в различных формах, таких как свободные кислоты, свободные основания, сложные эфиры и другие пролекарства, соли и таутомеры, например, и в изобретение включены все вариантные формы этих соединений.

Таким образом, изобретение охватывает соль или пролекарство пептида или пептидного варианта по изобретению.

Пептиды по изобретению можно вводить в форме фармацевтически приемлемых солей. Фармацевтически приемлемые соли по настоящему изобретению можно синтезировать из исходного пептида, который содержит основную или кислотную группировку, стандартными химическими способами. Как правило, такие соли могут быть получены путем взаимодействия форм свободной кислоты или основания этих пептидов со стехиометрическим количеством соответствующего основания или кислоты в воде или в органическом растворителе, либо в смеси этих двух растворителей; как правило, предпочтительными являются неводные среды, такие как этиловый эфир, этилацетат, этанол, изопропанол или ацетонитрил. Перечни пригодных солей находятся в Remington's Pharmaceutical Sciences, 17^th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa., US, 1985, p.1418, описание которого включено в данное изобретение путем ссылки; см. также Stahl et al, Eds, "Handbook of Pharmaceutical Salts Properties Selection and Use", Verlag Helvetica Chimica Acta and Wiley-VCH, 2002.

В изобретение, таким образом, включены фармацевтически приемлемые соли описанных пептидов, где исходное соединение модифицировано посредством получения его кислотных или основных солей, например традиционных нетоксичных солей или солей четвертичного аммония, которые образуются, например, из неорганических или органических кислот или оснований. Примеры таких солей присоединения кислот включают в себя ацетат, адипат, альгинат, аспартат, бензоат, бензолсульфонат, бисульфат, бутират, цитрат, камфорат, камфорсульфонат, циклопентанпропионат, диглюконат, додецилсульфат, этансульфонат, фумарат, глюкогептаноат, глицерофосфат, гемисульфат, гептаноат, гексаноат, гидрохлорид, гидробромид, гидройодид, 2-гидроксиэтансульфонат, лактат, малеат, малонат, метансульфонат, 2-нафталинсульфонат, никотинат, оксалат, пальмоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, пикрат, пивалат, пропионат, сукцинат, тартрат, тиоцианат, тозилат и ундеканоат. Соли оснований включают в себя соли аммония, соли щелочных металлов, такие как соли натрия и калия, соли щелочноземельных металлов, такие как соли кальция и магния, соли с органическими основаниями, такие как соли дициклогексиламина, N-метил-D-глутамина, и соли с аминокислотами, такими как аргинин, лизин и т.д. Основные азотсодержащие группы также могут быть кватернизированы такими агентами, как низшие алкилгалогениды, такие как метил-, этил-, пропил- и бутилхлориды, бромиды и йодиды; диалкилсульфаты, такие как диметил-, диэтил-, дибутил- и диамилсульфаты; длинноцепочечные галогениды, такие как децил-, лаурил-, миристил- и стеарилхлориды, бромиды и йодиды, аралкилгалогениды, такие как бензил- и фенетилбромиды, и другие.

Соли карбоксильных групп пептида или пептидного варианта по изобретению могут быть получены обычным способом путем приведения пептида в контакт с одним или более эквивалентами желаемого основания, такого как, например, основание, представляющее собой гидроксид металла, например гидроксид натрия; карбонат или бикарбонат металла, такой как, например, карбонат или бикарбонат натрия; либо аминное основание, такое как, например, триэтиламин, триэтаноламин и тому подобное.

N-ацильные производные аминогруппы пептида или пептидных вариантов по изобретению могут быть получены путем использования N-ацилзащищенной аминокислоты для конечной конденсации либо путем ацилирования защищенной или незащищенной аминокислоты. O-ацильные производные могут быть получены, например, путем ацилирования свободного гидроксипептида или пептидной смолы. Любое ацилирование можно проводить, используя стандартные ацилирующие реагенты, такие как ацилгалогениды, ангидриды, ацилимидазолы и тому подобное.

В изобретение включены пролекарства для активных фармацевтических видов описанных пептидов, например, в которых одна или более функциональных групп защищены или преобразованы, но могут превращаться in vivo в функциональную группу, как в случае сложных эфиров карбоновых кислот, превращаемых in vivo в свободную кислоту или, в случае защищенных аминов, в свободную аминогруппу. Термин "пролекарство", используемый в данном описании, представлен в конкретных структурах, которые быстро трансформируются in vivo в исходную структуру, например, посредством гидролиза в крови. Подробное обсуждение приведено в Т. Higuchi and V. Stella, Pro-drugs as Novel Delivery Systems, Vol.14 of the ACS Symposium Series, Edward B. Roche, ed., Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987; H. Bundgaard, ed., Design of Prodrugs, Elsevier, 1985; and Judkins, et al. Synthetic Communications, 26 (23), 4351-4367 (1996), где каждая из публикаций включена в данное описание путем ссылки.

Таким образом, пролекарства включают в себя лекарственные средства, имеющие функциональную группу, которая трансформирована в ее обратимое производное. Типично, такие пролекарства превращаются в активное лекарственное средство посредством гидролиза. В качестве примеров можно упомянуть следующее:

Функциональная группа	Обратимое производное
Карбоновая кислота	Сложные эфиры, включая, например, ацилоксиалкиловые эфиры, амиды
Спирт	Сложные эфиры, включая, например, сульфаты и фосфаты, а также сложные эфиры карбоновых кислот
Амин	Амиды, карбаматы, имины, энамины
Бороновая кислота	Сложный эфир диола
Карбонил (альдегид, кетон)	Имины, оксимы, ацетали/кетали, сложные енольные эфиры, оксазолидины и тиазоксолидины

Пролекарства также включают в себя соединения, превращаемые в активное лекарственное средство путем окислительной или восстановительной реакции. В качестве примеров можно упомянуть:

Окислительная активация

- N-и O-дезалкилирование

- Окислительное дезаминирование

- N-окисление

- Эпоксидирование

Восстановительная активация

- Азовосстановление

- Сульфоксидное восстановление

- Дисульфидное восстановление

- Биовосстановительное алкилирование

- Нитровосстановление

В качестве метаболической активации пролекарств следует также упомянуть нуклеотидную активацию, активацию фосфорилированием и активацию декарбоксилированием.

Использование защитных групп полностью описано в 'Protective Groups in Organic Chemistry', edited by J W F McOmie, Plenum Press (1973), и в 'Protective Groups in Organic Synthesis', 2nd edition, Т W Greene & P G M Wutz, Wiley-Interscience (1991).

Таким образом, специалистам в данной области следует понимать, что, хотя защищенные производные описанных пептидов могут не обладать фармакологической активностью как таковые, их можно вводить, например, парентерально или перорально, после чего они метаболизируются в организме с образованием соединений, которые являются фармакологически активными. Такие производные, таким образом, являются примерами "пролекарств". Все пролекарства описанных соединений включены в объем изобретения.

В следующем аспекте изобретения предложена фармацевтическая композиция, содержащая фармацевтически эффективное количество по меньшей мере одного из пептидов по изобретению или двух или более чем двух различных пептидов по изобретению.

Эти пептиды также включают фармацевтически приемлемый носитель, эксципиент или разбавитель. Выражение "фармацевтически приемлемый" используют в данном описании относительно соединений, веществ, композиций и/или лекарственных форм, которые являются, в пределах объема суждения специалистов в области медицины, пригодными для применения в контакте с тканями людей или, возможно, животного без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергических реакций или других проблем или осложнений в соответствии с разумным соотношением пользы/риска.

Пептиды по изобретению полезны, среди прочего, в качестве противомикробных пептидов, например, против бактерий, грибков, дрожжей, паразитов, простейших и вирусов. Термин "противомикробный пептид" можно использовать в данном описании для определения любого пептида, который обладает бактерицидной и/или бактериостатической активностью и охватывает, не исключительно, любой пептид, описанный как обладающий антибактериальными, противогрибковыми, антимикозными, противопаразитарными, антипротозойными, антивирусными, противоинфекционными, антисептическими и/или гермицидными, альгицидными, амебоцидными, противомикробными, бактерицидными, фунгицидными, паразитицидными, протозоицидными свойствами.

Таким образом, в изобретении дополнительно предложен пептид по изобретению для применения в качестве лекарственного средства. Пептиды по изобретению могут иметь применение в качестве противомикробных агентов как in vivo, так и ex vivo.

В предпочтительном аспекте в изобретении предложено применение пептида по изобретению в изготовлении лекарственного средства для лечения микробной инфекции.

Под "микробной инфекцией" подразумевают инфекцию, вызванную бактериальным, паразитическим, простейшим, вирусным или грибковым патогеном. "Патоген" в целом определяют как любой организм, вызывающий заболевание.

Бактериальный патоген может происходить от видов бактерий, выбранных из группы, состоящей из: Staphylococcus spp., например Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis; Enterococcus spp., например Enterococcus faecalis; Streptococcus pyogenes; Listeria spp.; Pseudomonas spp.; Mycobacterium spp., например Mycobacterium tuberculosis; Enterobacter spp.; Campylobacter spp.; Salmonella spp.; Streptococcus spp., например Streptococcus группы А или В, Streptococcus pneumoniae; Helicobacter spp., например Helicobacter pylori; Neisseria spp., например Neisseria gonorrhea, Neisseria meningitidis; Borrelia burgdorferi; Shigella spp., например Shigella flexneri; Escherichia coli; Haemophilus spp., например Haemophilus influenzae; Chlamydia spp., например Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae, Chlamydia psittaci; Francisella tularensis; Bacillus spp., например Bacillus anthracis; Clostridia spp., например Clostridium botulinum; Yersinia spp., например Yersinia pestis; Treponema spp.; Burkholderia spp.; например Burkholderia mallei и В pseudomallei.

Вирусный патоген может происходить от вируса, выбранного из группы, состоящей из: вируса иммунодефицита человека (ВИЧ1 и 2); вируса Т-клеточного лейкоза человека (HTLV 1 и 2); вируса Эбола; вируса папилломы человека (например, HPV-2, HPV-5, HPV-8, HPV-16, HPV-18, HPV-31, HPV-33, HPV-52, HPV-54 и HPV-56); паповавируса; риновируса; полиовируса; герпесвируса; аденовируса; вируса Эпштейна-Барр; вируса гриппа, вирусов гепатита В и С, вируса оспы человека, ротавируса или коронавируса SARS (тяжелого острого респираторного синдрома).

Паразитический патоген может происходить от паразитического патогена, выбранного из группы, состоящей из Trypanosoma spp. (Trypanosoma cruzi, Trypansosoma brucei), Leishmania spp., Giardia spp., Trichomonas spp., Entamoeba spp., Naegleria spp., Acanthamoeba spp., Schistosoma spp., Ptasmodium spp., Crytosporidium spp., Isospora spp., Balantidium spp., Loa Loa, Ascaris lumbricoides, Dirofilaria immitis, Toxoplasma ssp., например Toxoplasma gondii.

Грибковый патоген может происходить от грибкового патогена из рода Candida spp. (например, C.albicans), Epidermophyton spp., Exophiala spp., Microsporum spp., Trichophyton spp. (например, T.rubrum и T.interdigitale), Tinea spp., Aspergillus spp., Blastomyces spp., Blastoschizomyces spp., Coccidioides spp., Cryptococcus spp., Histoplasma spp., Paracoccidiomyces spp., Sporotrix spp., Absidia spp., Cladophialophora spp., Fonsecaea spp., Phialophora spp., Lacazia spp., Arthrographis spp., Acremonium spp., Actinomadura spp., Apophysomyces spp., Emmonsia spp., Basidiobolus spp., Beauveria spp., Chrysosporium spp., Conidiobolus spp., Cunninghamella spp., Fusarium spp., Geotrichum spp., Graphium spp., Leptosphaeria spp., Malassezia spp., Mucor spp., Neotestudina spp., Nocardia spp., Nocardiopsis spp., Paecilomyces spp., Phoma spp., Piedraia spp., Pneumocystis spp., Pseudallescheria spp., Pyrenochaeta spp., Rhizomucor spp., Rhizopus spp., Rhodotorula spp., Saccharomyces spp., Scedosporium spp., Scopulariopsis spp., Sporobolomyces spp., Syncephalastrum spp., Trichoderma spp., Trichosporon spp., Ulocladium spp., Ustilago spp., Verticillium spp., Wangiella spp.

Микробные инфекции, подлежащие лечению пептидами по настоящему изобретению, могут быть выбраны из любых человеческих бактериальных, грибковых, паразитических, оболочечных вирусных патогенов, представленных в Таблице 1.

Таким образом, в изобретении предложено применение пептида по изобретению в изготовлении лекарственного средства для лечения микробной инфекции, где микробная инфекция представляет собой системную, местную, подкожную, кожную грибковую инфекцию или грибковую инфекцию слизистой оболочки.

Грибковые инфекции можно классифицировать как системные, что означает, что инфекция является глубокой и поражает внутренние органы или переносится кровью, либо местные (дерматофитные), что означает, что инфекция является поверхностной и наблюдается на коже. Кроме того, дрожжевые инфекции могут поражать слизистые оболочки организма. Дрожжевые инфекции также могут быть системными (например, кандидемия и другие часто смертельные заболевания). Грибковые инфекции на коже обычно лечат кремами или мазями (местные противогрибковые лекарственные средства). Однако системные инфекции, дрожжевые инфекции или местные инфекции, которые не устраняются после лечения кремами или мазями, может быть необходимо лечить системными противогрибковыми лекарственными средствами (перорально или в/в). Эти лекарственные средства применяют, например, для лечения распространенных грибковых инфекций, таких как дерматофития (дерматомикоз), который встречается на коже, или кандидоз (дрожжевая инфекция, также известная как молочница), который может встречаться в горле, во влагалище или в других частях организма. Системные противогрибковые лекарственные средства также применяют для лечения других глубоких грибковых инфекций, таких как гистоплазмоз, бластомикоз и аспергиллез, которые могут поражать легкие и другие органы. Иногда их применяют для предупреждения или лечения грибковых инфекций у людей, иммунная система которых ослаблена, таких как пациенты после пересадки костного мозга или органа и люди с ВИЧ-СПИД.

Местные или дерматофитные грибковые инфекции, хотя типично не являются причиной смерти или серьезного заболевания, являются распространенными и экономически значимыми, поскольку их лечение может быть дорогостоящим. Местные или поверхностные грибковые инфекции могут включать в себя инфекции кожи, тонкой пластинки, рогового слоя, ногтей и волос. Кожные инфекции представляют собой инфекции кожи, ногтей пальцев рук и ног.

В предпочтительном аспекте изобретения грибковая инфекция представляет собой онихомикоз. Онихомикоз может быть вызван грибком из рода Trichophyton spp., например этот грибок может представлять собой Trichophyton interdigitale или Trichophyton rubrum, но не ограничивается этим.

Термин "онихомикоз" включает, но не ограничивается этим, дистальный латеральный подногтевой, поверхностный белый, проксимальный белый подногтевой, вторичный дистрофический, первичный дистрофический, внутриногтевой, кандидальный (например онихомикоз и хроническое кожно-слизистое заболевание) типы онихомикоза. Показано, что онихомикоз является значимым фактором риска для многих серьезных клинических осложнений, таких как острый бактериальный целлюлит руки/ноги и другие вторичные бактериальные инфекции, таким образом, настоящее изобретение охватывает эти инфекции.

Пептиды по изобретению являются эффективными противомикробными пептидами для широкого разнообразия патогенов. Однако пептиды по изобретению могут быть также полезны в лечении других состояний, включая, но не ограничиваясь этим, муковисцидоз и другие состояния, ассоциированные с инфекциями слизистых оболочек, например желудочно-кишечными, мочеполовыми или респираторными инфекциями.

Пептиды по изобретению могут быть также полезны в лечении или предупреждении, среди прочего, ран, язв и поражений, например кожных ран, таких как порезы или ожоги, и состояний, ассоциированных с ними.

Термин "лечение" относится к эффектам пептидов, описанных в данном изобретении, то есть к оказанию помощи пациентам, пораженным (инфекционным) заболеванием, включая улучшение состояния пациента или замедление развития заболевания.

Используемый в данном описании термин "лечение раны" может включать заживление раны и ассоциированных с ней состояний и терапию, которая стимулирует, способствует или ускоряет заживление тканей и включает послеоперационные рубцы, ожоги, псориаз, ускорение ремоделирования ткани, например, после косметической операции и трансплантации органа.

Таким образом, в следующем аспекте изобретения предложен субстрат, на который наносят или к которому присоединяют пептид по изобретению. Предпочтительно, этот субстрат является пригодным для наложения на раны или доставки в места ранения. Предпочтительно, этот субстрат позволяет переносить пептиды по изобретению из субстрата в раневое ложе для достижения их антибиотического эффекта. Субстрат может представлять собой перевязочный материал, например перевязочный материал для раны. Этот перевязочный материал может содержать текстильный материал, или он может представлять собой коллагеноподобный материал.

Пептиды по изобретению также могут находить применение в качестве дезинфицирующего средства/в дезинфицирующем средстве. В данном контексте пептид или фармацевтические композиции по изобретению могут быть использованы либо отдельно, либо в комбинации с другими дезинфицирующими агентами на поверхности, подлежащей обработке. Как использовано в данном описании, "поверхность, подлежащая обработке" может представлять собой субстрат, как определено в данном описании, или медицинское устройство.

В следующем аспекте в изобретении предложен способ лечения или предупреждения микробной инфекции у субъекта, включающий введение указанному субъекту терапевтически эффективного количества пептида по изобретению.

В предпочтительном способе по изобретению микробная инфекция представляет собой грибковую инфекцию. В способе по изобретению пептид можно наносить на кожу или ногти указанного субъекта.

Млекопитающих, птиц и других животных можно лечить пептидами, композициями или способами, описанными в данном изобретении. Такие млекопитающие и птицы включают в себя людей, собак, кошек и домашний скот, такой как лошади, крупный рогатый скот, овцы, козы, куры и индюки и тому подобное. Кроме того, растения также можно обрабатывать пептидами, композициями или способами по изобретению.

В тех случаях когда субъект представляет собой животное, способ по изобретению можно использовать для ногтеподобных структур, включая, но не исключительно, копыта, когти и копытца.

Способ по изобретению может включать, кроме пептидной терапии, терапии, которые могут усиливать проникновение пептидов в ногти. Этот процесс можно усиливать химическими или физическими средствами. Физические терапии, такие как отслаивание ногтей или шлифовка дорзального слоя ногтя, могут усиливать проникание пептидов по изобретению. Химическое усиление проницаемости ногтя для пептидов по изобретению может быть достигнуто путем разрушения физических или химических связей внутри кератина ногтевой пластинки. Агенты, смягчающие ногти, включающие, но не исключительно, мочевину и салициловую кислоту, повышают гидратацию ногтя с уменьшением плотности ногтя и, следовательно, могут повысить его проницаемость для пептидов по изобретению. Соединения, содержащие сульфгидрильные группы, будут расщеплять дисульфидные связи в кератине ногтя и могут привести к дестабилизации и повышенному прониканию лекарственных средств. Соединения, включающие, но не исключительно, производные ацетилцистеина и меркаптоэтанола, можно использовать в комбинации с пептидами по изобретению. Другие известные эксципиенты/адъюванты для проницаемости ногтей, которые можно использовать в комбинации с пептидами по изобретению, включают в себя метилсульфонилметан, мочевину, полиэтиленгликоль, N-(2-меркаптопропионил)глицин, диметилсульфон и 2-н-нонил-1,3-диоксолан.

В следующем аспекте в изобретении предложен способ лечения раны у субъекта, включающий нанесение на рану терапевтически эффективного количества пептида или субстрата по изобретению.

Пептиды по изобретению, включая их соли, вводят таким образом, чтобы достичь уменьшения по меньшей мере одного симптома, ассоциированного с инфекцией, показанием или заболеванием, либо снижения количества антитела, связанного с показанием или заболеванием.

Для достижения желаемого(ых) эффекта(ов) пептид, его вариант или их комбинацию можно вводить в виде однократной или разделенных доз, например по меньшей мере от примерно 0,01 мг/кг до примерно 500-750 мг/кг, по меньшей мере от примерно 0,01 мг/кг до примерно 300-500 мг/кг, по меньшей мере от примерно 0,1 мг/кг до примерно 100-300 мг/кг или по меньшей мере от примерно 1 мг/кг до примерно 50-100 мг/кг массы тела или по меньшей мере от примерно 1 мг/кг до примерно 20 мг/кг массы тела, хотя другие дозировки могут обеспечить благоприятные результаты. Вводимое количество будет варьировать в зависимости от различных факторов, включая, но не ограничиваясь этим, выбранный пептид и его клинические эффекты, заболевание, массу, физическое состояние, состояние здоровья, возраст млекопитающего, должно быть достигнуто предупреждение или лечение, и является ли пептид химически модифицированным. Такие факторы могут быть легко определены врачом при исследовании эмпирических данных клинических испытаний и изучении доклинических результатов на животных моделях или других тест-системах, которые доступны в данной области.

Введение терапевтических агентов в соответствии с настоящим изобретением можно осуществлять в однократной дозе, в многократных дозах, в непрерывном или чередующ