Новая комбинация, содержащая n-ацетил-l-цистеин, и ее применение

Новая комбинация, содержащая n-ацетил-l-цистеин, и ее применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к комбинации N-ацетил-L-цистеина, селена, предпочтительно в виде селенометионина, и мелатонина и к фармацевтической композиции, содержащей такую комбинацию, полезной для лечения ряда заболеваний и состояний, например доброкачественной и злокачественной неоплазии, включая раковые заболевания различного вида, аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета 2 типа, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи, дерматологических заболеваний, включая витилиго, алопецию и псориаз. Комбинация также является полезной в качестве антибактериального агента и для косметических целей.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Контроль и модуляция восстановления и окисления (редокс) во внутриклеточной среде имеет основополагающее значение для клеточных процессов. Например, ослабление редокс-контроля в клеточном цикле может приводить к более окислительной среде, способствуя переходу от G1- к S-фазе и, следовательно, приводя к аберрантной пролиферации, отличительному признаку различных неоплазий. Также большинство хронических воспалительных заболеваний сопровождается ослаблением редокс-контроля. Дисрегуляцию в сторону более окисленной внутриклеточной среды, таким образом, ассоциируют с аберрантной пролиферацией и воспалением и поэтому, в конечном счете, связывают с заболеваниями, такими как, без ограничения, рак, нейродегенеративное заболевание, диабет, аберрантное заживление ран, фиброз. Кроме того, в окислительных средах белки могут подвергаться окислительной модификации, процессу, часто сопровождающемуся образованием агрегатов, также в форме амилоидов.

Функциональный статус клеток находится под контролем внешних стимулов, влияющих на функцию критических белков и экспрессию генов. Распознавание и трансдукция сигнала мессенджерами к специальным эффекторам действует посредством посттрансляционной модификации белков, среди которых тиоловые (-SH) переключатели восстановления/окисления (редокс) играют основополагающую роль. Чувствительные цистеиновые остатки в белках составляют указанные редокс-переключатели, где "чувствительные" указывает на более низкий электрохимический потенциал редокс-пары цистеин/цистин (SH/S-S), являющийся результатом специфической конформации белка. Все тиоловые редокс-переключатели, например, в ферментах, рецепторах, транспортерах, факторах транскрипции, структурных элементах, регуляторах миграции, синтеза и деградации белка и структуре цитоскелета, сильно затрагивают клеточный гемостаз в целом.

Продуцирование оксидантов в клетках млекопитающего обусловлено основополагающими процессами, такими как гликолиз и митохондриальная дыхательная цепь, завершающимися продуцированием активных форм кислорода, среди которых наиболее стабильный представлен перекисью водорода (H₂O₂). Продуцированные оксиданты должны находиться под строгим контролем, и реверсирование окислительного пути является необходимым. На редокс-контроль влияют некоторые низкомолекулярные вещества и сложная система ферментов, включая, среди прочего, глутатионредуктазу (GR) и семейство селензависимых глутатионпероксидаз (GPx). Восстановленный глутатион (GSH) является преобладающим низкомолекулярным тиоловым веществом у большинства организмов, чей редокс-потенциал используется многими ферментами при редокс-контроле в клетках, включая GR и GPx, для рециркуляции их собственного редокс-статуса.

Восстановленный глутатион (GSH) представляет собой трипептид, присутствующий во всех тканях человека в относительно высоких концентрациях, даже выше 10 мМ. Он обладает многими важными функциями в организме. Как описано выше, его можно рассматривать в качестве основного эндогенного антиоксиданта, участвующего: 1) в контроле редокс-статуса клетки и 2) в контроле окислительного статуса белков, имеющих отношение к передаче сигналов, включая рецепторы внешних стимулов (например, рецепторы гормонов). Он играет основополагающую роль в многочисленных метаболических и биохимических реакциях, таких как синтез и репарация ДНК, синтез белка, синтез простагландина, транспорт аминокислот и активация ферментов. Он также участвует в регуляции цикла окиси азота, обезвреживает многие канцерогены и другие ксенобиотики и имеет важное значение для оптимального ответа во многих частях иммунной системы. Таким образом, на большинство систем в организме может влиять состояние системы глутатиона. Например, состояния глутатионовой недостаточности включают ВИЧ/СПИД, химический и инфекционный гепатит, рак предстательной железы и другие раковые заболевания, катаракты, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, хроническую обструктивную болезнь легких, астму, радиационное поражение, состояния нарушения питания, тяжелый физический стресс и старение, и они были ассоциированы с субоптимальным иммунным ответом. Низкий уровень глутатиона также сильно вовлечен в истощение и отрицательный азотистый баланс, как это видно при раке, СПИДе, сепсисе, травме, ожогах и даже спортивной перетренированности, а также при биполярном расстройстве, большом депрессивном расстройстве и шизофрении.

Глутатион синтезируется из аминокислот L-цистеин, L-глутаминовая кислота и глицин. Сульфгидрильная (тиоловая) группа (SH) цистеина служит в качестве донора протонов и отвечает за биологическую активность глутатиона. Запас цистеина является ограничивающим скорость фактором в синтезе глутатиона клетками, так как цистеин является довольно редким питательным веществом. Таким образом, при различных заболеваниях и симптомах было предложено добавление глутатиона.

Однако глутатион, принимаемый перорально, может деградировать уже в желудке и не абсорбируется как следует по всему желудочно-кишечному тракту. Таким образом, повышение уровней глутатиона через непосредственное добавление глутатиона является затруднительным. Вместо этого для увеличения концентрации глутатиона в плазме используют добавления агентов, которые служат в качестве предшественников глутатиона. N-ацетил-L-цистеин (в дальнейшем NAC) является более простой молекулой, чем глутатион, легко диффундирует почти во все ткани и клетки и представляет собой наиболее биодоступный предшественник глутатиона. Среди нескольких тиоловых агентов, прошедших тестирование на их эффективность в модуляции клеточного редокс-статуса, NAC имеет наибольшую перспективу для применения человеком. Важным преимуществом в клиническом применении NAC является предполагаемое отсутствие побочных эффектов. Это соединение долго являлось доступным для врачебной практики в качестве муколитического агента и в качестве противоядия после отравления парацетамолом.

В последние годы NAC также был признан в качестве имеющего другие полезные свойства. Например, сообщалось, что NAC обладает противовоспалительным эффектом и добавлен в семейство нестероидных противовоспалительных лекарственных средств (НСПВП). Авторы настоящего изобретения ранее показали, что в клетках млекопитающего in vitro NAC ингибирует пролиферацию и поддерживает состояние покоя, в дальнейшем переходящее в терминальную дифференцировку (WO 02/051405 A1, Т. Parasassi, et. al. (Cell Death and Differentiation (2005), Vol.12, No.10, pages 1285-1296); E.K. Krasnowska et. al. (Free Radicals Biology and Medicine 2008, 45(11): 1566-72) и A.C. Gustafsson et. al. (BMC Cancer (2005), 5:75)). В этом контексте было обнаружено, что NAC обладает заметным антипролиферативным действием на раковые клетки, а также было обнаружено, что он является эффективным в лечении эндометриоза. Кроме того, он был использован в лечении синдрома поликистозных яичников (PCOS), а также для лечения различных других заболеваний и состояний, например в качестве нефропротективного агента, интерстициального заболевания легких, шизофрении, биполярного расстройства и депрессии, и был предложен для различных других применений.

Таким образом, NAC является эффективным для многих применений. Однако длительное лечения NAC приводит к пониженному уровню NAC в плазме, так что его эффективная концентрация должна быть увеличена, а соответственно увеличивается риск нежелательных побочных эффектов (L Pendyala and Р J Creaven, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1995; 4:245-251). Чтобы противодействовать падающему эффекту NAC, было предложено импульсное лечение, чтобы делать возможным период вымывания. Другим возможным решением могло бы быть понижение концентрации, при которой NAC является эффективным, что могло бы быть выгодным также для кратковременных лечений.

Недавно возник широкий интерес к защитной и/или терапевтической роли как селена (в дальнейшем Se), так и мелатонина (в дальнейшем Mel). Например, было предложено добавление Se в качестве антиоксиданта или агента, усиливающего иммунитет, для предупреждения рака. Подобным образом был изучен мелатонин в отношении лечения рака, иммунных заболеваний и различных других расстройств. Несмотря на это, также сообщалось о противоречивых эффектах этих двух веществ. Например, было признано, что Mel имеет антиоксидантное действие, но также иногда сообщалось, что он действует в качестве прооксиданта (Cemeli Е, Baumgartner A, Anderson D. Mutat Res. 2009; 681: 51-67; Wölfler A, Caluba HC, Abuja PM et al. FEBS Lett. 2001; 502(3): 127-31; Radogna F et al. Toxicology and Applied Pharmacology 2009; 239: 37-45).

Крупное исследование в отношении Se показало, что ожидаемое предупреждение рака предстательной железы или других раковых заболеваний не достигнуто (Lippman SM et al., Journal of American Medical Association. 2009; 301(1): 39-51). EAKlein (J Natl Cancer Inst. 2009; 101: 283-285) сделали вывод с предостерегающим наставлением, что "хорошо выполненные крупномасштабные контролируемые исследования не всегда подтверждают то, на что, по нашему мнению, указывает биология, и что наши модельные системы являются несовершенными эталонами клинических результатов в реальном мире." Также, хотя сообщали о профилактической роли Se в риске диабета и приписывали ее к "инсулиноподобной" активности Se и к антиоксидантным свойствам селеноферментов, в проспективном исследовании не было сообщено о какой-либо значительной взаимосвязи между селеном и риском диабета (Akbaraly TN et al., NutrMetab (Lond). 2010; 7:21).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Balansky et al., "Interactions between N-axcetylcysteine and sodium selenite in modulating the clastogenicity of urethane and 2-acetylaminofluorene in mice", Int. J. Cancer, Vol.108, 2004, pp.158-161, раскрывают применение комбинации NAC и Se для ослабления неблагоприятных эффектов цитотоксических лекарственных средств и химиопрофилактических агентов в лечении рака.

Safarinejadet al., "Efficacy of selenium and/or N-acetyl-cysteine for improving semen parameters in infertile men: a double-blind, placebo controlled, randomized study", J. Urol., Vol.181, No.1, 2009, pp.741-751, Epub December 2008, раскрывают применение NAC и Se в комбинации или по отдельности для улучшения качества спермы у бесплодных мужчин. Введение NAC и Se в комбинации приводило к аддитивным благотворным эффектам.

Yalçin et al., "Synergistic action of sodium selenite and N-acetylcysteine in acetaminophen-induced liver damage", Hum. Exp. Toxicol., Vol.27, No.5, 2008, pp.425-429, раскрывают применение NAC и Se в комбинации или по отдельности для лечения передозировки ацетаминофена. Обнаружили, что NAC и Se в комбинации производят лучшую защиту против токсического действия на печень по сравнению с тем или другим агентом самим по себе.

Emonet et al., "Thiols и sele: protective effect on human skin fibroblasts exposed to UVA radiation", J. Photochem. Photobiol., Vol.40, No.1, 1997, pp.84-90, раскрывают применение NAC и Se в комбинации для защиты клеток против поражения УФ-А (ультрафиолетовым А) облучением.

Look et al., "Sodium selenite и N-acetylcysteine in antiretroviral-naive ВИЧ-1-infected patients: a randomized, controlled pilot study", J. Clin. Invest., Vol.28, No.5, 1998, pp.389-397, раскрывают совместное пероральное введение NAC и Se с целью улучшения картины крови и снижения вирусной нагрузки у пациентов с ВИЧ.

Sener et al., "Melatonin and N-acetylcysteine have beneficial effects during hepatic ischemia and reperfusion", Life Sciences, Vol.72, 2003, pp.2707-2718, раскрывают применение NAC и Mel, самих по себе или в комбинации, для лечения ишемии печени. Обнаружили, что Mel является более сильнодействующим, чем NAC, и что их комбинация является более эффективной, чем тот или другой сам по себе.

В WO 03/077900 A1 и US 25164911 A1 раскрывается способ предупреждения развития рака или нейродегенеративных заболеваний путем введения NAC, мелатонина или их комбинации, а также лекарственного средства, содержащего NAC и Mel.

В WO 00531376 описывается композиция, содержащая цистеин, селен и мелатонин совместно с рядом других компонентов. Во всех US 20070231312, US 2011027771, WO 9833494 и US 6207190 описываются разные композиции, содержащие, среди прочего, NAC, Se и Mel. Кроме того, в US 2004045566 описывается композиция, содержащая глутатион, селен и мелатонин, для абсорбции опасного компонента из табачного дыма. Ни в одном из указанных документов не описывается применение селенометионина.

Во всех документах, указанных в известном уровне техники, селен используют как таковой.

ЦЕЛИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Главной целью настоящего изобретения является предложение решения проблемы повышения эффективности NAC. Аспектом цели является предложение медицинского продукта или фармацевтической комбинации, обеспечивающих повышенную эффективность N-ацетил-L-цистеина (NAC). Аспектом цели является предложение медицинского продукта или фармацевтической комбинации, обеспечивающих повышенную эффективность NAC, для применения в лечении заболеваний у млекопитающих, таких как люди, например, доброкачественных и злокачественных гиперпролифераций, включая раковые заболевания различного вида, аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета 2 типа, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи, дерматологических заболеваний, включая витилиго, алопецию и псориаз, и бактериальных инфекций. Еще одним аспектом цели является предложение медицинского продукта, обеспечивающего повышенную эффективность NAC, для применения в качестве антибактериального агента и для косметических целей.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы настоящего изобретение показывают, что эффект N-ацетил-L цистеина (NAC) усиливается, когда NAC вводят совместно с селеном (Se) в форме селенометионина и мелатонином (Mel). Селенометионин и Mel в комбинации сильно повышают эффективность NAC, а также позволяют понизить концентрацию NAC, таким образом улучшая его эффективность как при кратковременном, так и при длительном лечении. После испытания in vitro и in vivo эффективности такого комбинационного лечения при помощи NAC, Se (например, в форме селенометионина, в дальнейшем SeMet) и Mel авторы изобретения также показали, что удается избежать нежелательные эффекты Se и Mel.

Таким образом, в настоящем изобретении предложена комбинация NAC, SeMet и Mel, полезная для лечения ряда заболеваний и состояний, например доброкачественных и злокачественных гиперпролифераций, включая раковые заболевания различного вида, аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи, дерматологических заболеваний и бактериальных инфекций. Комбинация также полезна в качестве антибактериального агента и для косметических целей. Кроме того, в настоящем изобретении предложены медицинский продукт и фармацевтическая композиция, содержащие указанную комбинацию, а также способ лечения, включающий одновременное введение NAC, SeMet и Mel пациенту.

В одном аспекте изобретения предложен медицинский продукт, содержащий по отдельности или вместе N-ацетил-L-цистеин, селенометионин и мелатонин и/или их физиологически приемлемые соли. Под термином «по отдельности» подразумевается, что три вещества являются частью медицинского продукта, но могут быть представлены в отдельных ячейках, в виде отдельных единиц, медицинского продукта. Под термином «вместе» подразумевается, что, альтернативно, три вещества могут быть представлены в одной и той же части медицинского устройства, например в виде смеси. В одном аспекте изобретения медицинский продукт применяют для одновременного, последовательного или раздельного комбинационного введения млекопитающему.

В одном воплощении компоненты медицинского продукта предназначены для перорального введения; например N-ацетил-L-цистеин предназначен для введения в дозе 5-45 мг/кг/сутки, селен в форме селенометионина предназначен для введения в дозе 0,4-1,2 мкг/кг/сутки, и мелатонин предназначен для введения в дозе 0,02-0,08 мг/кг/сутки. В одном воплощении медицинский продукт представляет собой фармацевтическую композицию, содержащую N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин.

В другом воплощении медицинский продукт, содержащий по отдельности или вместе N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин, предназначен для нанесения на кожу. В таком медицинском продукте N-ацетил-L-цистеин, в одном воплощении, предназначен для введения в концентрации 3-10% масс, селен в форме селенометионина предназначен для введения в концентрации 0,3-1% масс, а мелатонин предназначен для введения в концентрации 0,01-0,2% масс. В одном воплощении медицинский продукт представляет собой фармацевтическую композицию, содержащую N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин.

В одном воплощении медицинский продукт предназначен для лечения доброкачественных или злокачественных неоплазий, включая раковые заболевания различного вида. В другом воплощении он предназначен для косметического лечения кожи и для лечения дерматологических заболеваний. Медицинский продукт можно также применять для лечения аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета 2 типа, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи и других заболеваний. В одном воплощении медицинский продукт предназначен для применения в качестве антибактериального агента.

В еще одном аспекте изобретения медицинский продукт, содержащий N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин, предназначен для применения в качестве антибактериального агента, для применения в медицинском устройстве, совместно с ним или на поверхности медицинского устройства, которое адаптировано для применения в контакте с жидкостями организма. Медицинский продукт можно, например, применять в покрытии для такого медицинского устройства или можно включать в материал, например пластмассы, такого медицинское устройство. В одном воплощении изобретения N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин содержатся в гидрогелевом покрытии для медицинского устройства. Медицинский продукт для применения в качестве антибактериального агента может дополнительно содержать дополнительные активные соединения, такие как бактерицидные лекарственные средства, растворы благородных металлов и/или дексаметазон.

В одном аспекте изобретения предложен антибактериальный агент, содержащий по отдельности или вместе N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин и/или их физиологически приемлемые соли. В одном воплощении антибактериальный агент предназначен для применения в гидрогелевом покрытии для медицинского устройства. В другом воплощении он предназначен для объединения с пластмассами медицинского устройства.

В другом аспекте изобретения предложено медицинское устройство, содержащее медицинский продукт, содержащий N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин и/или их физиологически приемлемые соли и, возможно, дополнительное активное соединение, такое как бактерицидные лекарственные средства, растворы благородных металлов и/или дексаметазон.

В одном аспекте изобретения предложено применение медицинского продукта, содержащего по отдельности или вместе N-ацетил-L-цистеин, селен в форме селенометионина и мелатонин и/или их физиологически приемлемые соли, для лечения доброкачественной и злокачественной неоплазии, включая раковые заболевания различного вида, аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета 2 типа, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи, дерматологических заболеваний, включая витилиго, алопецию или псориаз, или бактериальных инфекций. В изобретении также предложено применение медицинского продукта для косметического лечения кожи и в качестве антибактериального агента с медицинским устройством, которое адаптировано для применения в контакте с жидкостями организма.

В одном аспекте изобретения предложен способ лечения заболевания или для косметических целей, включающий одновременное, последовательное или раздельное комбинационное введение N-ацетил-L-цистеина, селена в форме селенометионина и мелатонина и/или их физиологически приемлемых солей пациенту человеку или млекопитающему. Заболевание или косметическая цель выбраны из доброкачественной и злокачественной неоплазии, включая раковые заболевания различного вида, аутоиммунных заболеваний, нейродегенеративных заболеваний, эндокринологических заболеваний, диабета 2 типа, всех видов фиброза, амилоидоза, эндометриоза, синдрома поликистозных яичников, дисменореи, дерматологических заболеваний, включая витилиго, алопецию или псориаз, или бактериальных инфекций или косметического лечения кожи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Более подробно изобретение будет объясняться в дальнейшем описании со ссылкой на прилагаемые фигуры.

На Фиг.1 показана метаболическая рециркуляция глутатиона (GSH) посредством селензависимой глутатионпероксидазы (cGPx(Se)) и глутатионредуктазы (GR). Для активности GR требуется NADPH (восстановленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат), который восполняется посредством активности фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PDH). G6P: глюкозо-6-фосфат; 6PG: 6-фосфоглюконат; RO•: радикал алкокси; •OH: гидроксильный радикал; ROOH: гидроперекись.

На Фиг.2 показан эффект трехмесячного лечения при помощи NAC+SeMet+Mel пациента с витилиго, как описано в Примере 1.

На Фиг.3A показано действие на структуру кожи одномесячного лечения при помощи NAC+SeMet+Mel, как описано в Примере 2. Полученные с помощью микроскопии изображения отпечатков кожи на силиконовом каучуке, показывающие сеть тонких линий, характеризующих микрорельеф поверхности кожи. Отмечена более регулярная сеть после лечения. Увеличение: 5-кратное или 10-кратное, как отмечено на панелях.

На Фиг.3B показано быстрое преобразование Фурье (FFT) для некоторых изображений Фиг.3A, показывающее неправильную конфигурацию с преобладающим одним направлением в образцах до лечения (А и В), в то время как после лечения наблюдается правильная круглая конфигурация (С и D).

На Фиг.4 показаны результаты экспериментов, описанных в Примере 3. Клетки K562 обрабатывали 0,2 мМ менадиона, и/или 0,4 мМ NAC, и/или 0,2 мМ, SeMet, и/или 2 мМ Mel, как указано. Обозначение Se на гистограмме всегда относится к SeMet.

На Фиг.5 показаны результаты экспериментов, описанных в Примере 3. Клетки HL60 обрабатывали 0,133 мМ менадиона, и/или 0,4 мМ NAC, и/или 0,2 мМ SeMet, и/или 2 мМ Mel, как указано. Обозначение Se на гистограмме всегда относится к SeMet.

На Фиг.6 показаны результаты экспериментов, описанных в Примере 3. Клетки HL60 обрабатывали 0,5 мМ менадиона, и/или 1 мМ NAC, и/или 0,2 мМ SeMet, и/или 1 мМ Mel, как указано. Обозначение Se на гистограмме всегда относится к SeMet.

На Фиг.7 показаны результаты экспериментов, описанных в Примере 3.

Клетки HL60 обрабатывали 0,133 мМ менадиона, 0,2 мМ SeMet, 2 мМ Mel и разными концентрациями NAC, как указано.

На Фиг.8 показаны результаты экспериментов, описанных в Примере 4, демонстрирующие антипролиферативное и дифференцирующее действие NAC в комбинации с SeMet и Mel. Средние кратные изменения ингибитора гена пролиферации Р21 (среднее из 5 эксп.) и маркеров дифференцировки SI (5 эксп.), ALPl (4 эксп.), CLDN1 (6 эксп.) и PCDH1 (5 эксп.). Достоверность, p<0,05, исключая два образца, отмеченных (*), когда комбинация NAC+Se и NAC+Mel не достоверно отличалась от NAC+SeMet+Mel. Обозначение Se на гистограмме всегда относится к SeMet.

На Фиг.9 показано сравнение эффектов NAC самого по себе и комбинации трех веществ. Обозначение Se на гистограмме всегда относится к SeMet.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

NAC

N-ацетил-L-цистеин (NAC) представляет собой хорошо известное низкомолекулярное фармацевтическое лекарственное средство с химической формулой

Для цели настоящего изобретения NAC можно также вводить в его димерной форме (di-NAC).

Обнаружено, что NAC оказывает влияние на молекулярные и физиологические эффекты посредством различных механизмов. Свойства NAC главным образом связаны с его тиоловой группой, что делает его эффективным в большей части биохимических путей, где действует глутатион (GSH). NAC перерабатывается клетками в L-цистеин и используется в синтезе GSH de novo и, таким образом, считается предшественником GSH.

Хотя детали механизмов действия NAC не полностью понятны, они несомненно должны относиться к его тиоловой группе. Он, таким образом, вовлечен в сложный окислительно-восстановительный цикл тиоловых групп в клетке и посредством этого оказывает воздействие на регуляцию окислительно-восстановительного состояния клетки, а также внутриклеточную и межклеточную передачу сигнала. В этом окислительно-восстановительном цикле действуют некоторые ферменты, чьи окислительно-восстановительные переходы совершаются посредством окисления/восстановления глутатиона (GSH). В этой ситуации имеются предшествующие данные вовлечения NAC, как обобщено на Фиг.1, обладающего подобной или даже более высокой эффективностью по сравнению с GSH. В этом отношении NAC можно считать сильнодействующим антиоксидантом.

Чрезвычайное физиологическое значение имеет цикл образования и разрушения дисульфида, общий механизм, посредством которого регулируется активность белка и клеточная передача сигнала. Ферменты, такие как протеинтирозинфосфатазы и тирозинкиназы, например, играют основные роли в контроле клеточного цикла, клеточной пролиферации и дифференцировки, и многие из них регулируются посредством редокс-состояния их цистеинов.

NAC был и по-прежнему является применяемым главным образом в качестве муколитического агента, где способ действия обычно относится к окислительно-восстановительному разрушению чувствительных цистеиновых дисульфидных мостиков в белках слизи. Кроме того, NAC является основным лечением отравления парацетамолом.

В последние годы было признано, что NAC также обладает другими полезными свойствами. Сообщалось, что NAC обладает, например, противовоспалительным эффектом, что является причиной его добавления в семейство нестероидных противовоспалительных лекарственных средств (НСПВП). Кроме того, было обнаружено, что NAC ингибирует клеточную пролиферацию и поддерживает состояние покоя, в дальнейшем переходящее в терминальную дифференцировку. В этом контексте было обнаружено, что NAC обладает заметным антипролиферативным действием на раковые клетки, а также было обнаружено, что он является эффективным в лечении эндометриоза. Например, авторы изобретения относительно недавно обнаружили, что NAC обладает заметным антипролиферативным действием на раковые клетки эпителиального происхождения (Cell Death and Differentiation 2005, 12(10): 1285-1296; BMC Cancer 2005, 5: 75).

В исследовании рака антипролиферативный эффект NAC не связывали с клеточной смертью или с токсичностью, но, вместо этого, объясняли активацией пути физиологической дифференцировки, что можно рассматривать как нормализацию клеточных функций в сторону ткани происхождения.

Важным преимуществом в применении NAC является предполагаемое отсутствие побочных эффектов. Его недостатком является пониженная эффективность при длительном лечении с описанным падением уровней в плазме, так что требующаяся доза увеличивается, тем самым увеличивая также риск некоторых нежелательных эффектов.

NAC в комбинации с Se и Mel

На этом основании авторы настоящего изобретения стремились к снижению эффективной дозы NAC путем одновременного применения других лекарственных средств, которые могут проявлять синергизм с NAC. Снижение эффективной дозы NAC является полезным как при длительном, так и при кратковременном лечении. Для этой цели фокусировали внимание на ферментной сети, регулирующей тиоловый окислительно-восстановительный цикл, особенно те реакции, которые вовлекают рециркуляцию глутатиона посредством ферментов, таких как глутатионпероксидаза (GPx) и глутатионредуктаза (GR). Внимание на протекании этих окислительно-восстановительных реакциях оправдано тем фактом, что на их долю приходится приблизительно 99,9% окислительно-восстановительных реакций в биологии (DP Jones. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2008; 295: C849-C868) и что действие NAC должно быть связано, главным образом, с модификацией активности этих разнообразных ферментов (Parasassi Т, Brunelli R, Costa G, et al. The Scientific World JOURNAL 2010; 10:1192-1202).

Сообщалось об уменьшении экспрессии GR после длительных лечений при помощи NAC (L Pendyala and Р J Creaven, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1995; 4:245-251). Имеются также сообщения, показывающие, что добавление Mel может приводить к увеличенной экспрессии и/или активности GR, а также другого важного в тиоловой окислительно-восстановительной реакции фермента: глутатионпероксидазы (GPx) (Hardeland R, Cardinali DP, Srinivasan V, et al. Prog Neurobiol. 2011; 93(3): 350-84, Epub Dec 28 2010; Garcia T, Esparza JL, Giralt M, et al., Biol Trace Elem Res. 2010; 135: 220-32).

В этой картине Se представляет собой кофактор некоторых глутатионпероксидаз (GPx). Se необходим для активности GPx (см. например Bulato et al. Free Radic Biol Med. 2007; 42:118-23) и не проявляет никакого специфического антиоксидантного действия при отсутствии ферментов GPx.

По этой причине авторы изобретения доказывали, что для обеспечения сбалансированного действия, свободного от нежелательных эффектов, Se должен находиться в форме SeMet и вводиться совместно с Mel, т.е. в условиях, когда стимулируют GR и GPx, и GPx может полностью проявлять свою активность. В этом контексте NAC может гарантировать потенциал восстановления для осуществления общей кинетики - в этом случае являясь в конечном счете более эффективным, чем глутатион (GSH).

На основании биохимии тиоловой окислительно-восстановительной системы авторы изобретения стремились к увеличению эффекта NAC, к уменьшению терапевтической концентрации NAC и к обеспечению эффективности NAC в длительном лечении. Цель достигали путем стимулирования элементов, присутствующих в тиоловой окислительно-восстановительной системе.

С целью: 1) восстановления/усиления экспрессии/активности ферментов при тиоловом редокс-контроле передачи сигнала; 2) восстановления соответствующего действия NAC даже при длительных лечениях и 3) снижения эффективной концентрации NAC, лечение NAC комбинировали с добавлением селена в форме селенометионина и мелатонина. Эта комбинация была инспирирована необходимостью селена для активности GPx и описанным эффектом мелатонина в увеличении экспрессии/активности GR и, возможно, GPx.

Таким образом, изобретение основывается на цели усиления действия NAC посредством усиления тиоловой окислительно-восстановительной системы путем:

1) стимулирования активности глутатионпероксидазы (GPx) путем добавления Se в форме селенометионина (SeMet), представляющего собой биодоступную форму Se. Использование селенометионина вместо селена является очень важным для этого эффекта;

2) увеличения экспрессии и/или активности глутатионредуктазы (GR) и глутатионпероксидазы (GPx) посредством Mel.

Действие NAC в комбинации с этими двумя дополнительными веществами проверено путем испытания антиоксидантного, антипролиферативного и дифференцирующего эффектов NAC. Комбинационный эффект и возможный синергизм между NAC, Mel и Se в форме SeMet испытывали in vitro с использованием двух клеточных линий, стимулированных окислительным стимулом (Примеры 3 и 4), а также in vivo у пациента с витилиго и в дерматологическом исследовании (Примеры 1 и 2).

В отношении антиоксидантного эффекта NAC в тиоловой окислительно-восстановительной системе, измеренного как уменьшение стимулированного продуцирования перекиси водорода, обнаружили, что:

1) действие NAC определенно усиливается посредством этой ассоциации. В некоторых случаях NAC был почти в три раза более эффективным в комбинации с SeMet и Mel, чем сам по себе;

2) концентрация NAC может быть уменьшена, аналогичный эффект достигается с использованием менее половины концентрации;

3) в некоторых клеточных системах неожиданно наблюдался неблагоприятный оксидантный эффект при комбинировании только двух веществ, т.е. NAC+SeMet или NAC+Mel. Это удивительно, так как эти комбинации в научной литературе описывали как благотворные (Safarinejad MR. J Urol. 2009; 181: 741-51. Yalçin S et al. Hum Exp Toxicol. 2008; 27: 425-9). В противоположность этому наблюдали, что комбинация трех веществ восстанавливала защиту клетки с конечным эффектом почти полного отсутствия окислительного эффекта.

В отношении эффекта NAC, связанного с уменьшением клеточной пролиферации и индуцированием процесса дифференцировки, обнаружили, что:

1) антипролиферативное действие NAC удваивается посредством комбинации с SeMet и Mel по сравнению с применением NAC самого по себе;

2) дифференцирующее действие NAC определенно усиливается посредством указанной выше комбинации, становясь выше на 30-50% по сравнению с применением NAC самого по себе, в зависимости от специфического маркера;

3) путем анализа некоторых специфических маркеров дифференцировки, обнаружили, что комбинации NAC+SeMet или NAC+Mel обладали эффектом, сравнимым с эффектом комбинации этих трех веществ. Однако существует отчетливая тенденция к общему увеличенному действию NAC, когда эти три вещества используют в комбинации. Введение

Новую комбинацию NAC, Se в форме SeMet и Mel, описанную в данной заявке, можно вводить млекопитающему, такому как человек, одновременно, последовательно или раздельно в комбинации. Под одновременным комбинационным введением подразумевают, что все три вещества вводят совместно млекопитающему в один и тот же момент времени. Под последовательным комбинационным введением подразумевают, что эти три вещества вводят млекопитающему в течение одного и того же периода лечения, например в течение одних и тех же суток лечения, недели(ь) лечения или месяца(ев) лечения, так что все вещества присутствуют в млекопитающем в комбинации, причем вещества вводят, т.е. дают млекопитающему в разные моменты времени в установленном порядке. Под раздельным комбинационным введением подразумевают, что эти три вещества подобным образом вводят млекопитающему в течение одного и того же периода лечения, так что все вещества присутствуют в млекопитающем в комбинации, однако вещества вводят, т.е. дают млекопитающему в разные моменты времени в нерегулярном порядке. Введение может быть местным или системным (или энтеральным или парентеральным). Обычные пути введения включают пероральное введение и нанесение на кожу. Другие возможные пути введения включают внутривенное, внутрикожное, подкожное, внутримышечное, интравагинальное, внутриматочное, внутрибрюшинное, ректальное, назальное, внутриоболочечное, ингаляционное и внутрипузырное введение.

Композиции

Комбинацию NAC, SeMet и Mel по настоящему изобретению можно вводить в виде раздельных фармацевтических препаратов/композиций, где каждый(ая) содержит только один из трех активных ингредиентов, т.е. NAC, или SeMet, или Mel, соответственно. Альтернативно, комбинацию можно вводить в фармацевтической композиции, содержащей два или все три активных ингредиента. В любом случае фармацевтические композиции, содержащие либо только один или комбинации NAC и/или SeMet и/или Mel, можно получать способом, известным per se специалисту в фармацевтической области.

Фармацевтическая композиция может быть, например, адаптирована для перорального введения. Такие композиции могут быть введены в различных формах, в настоящее время предпочтительно в виде таблеток. Другие формы, такие как капсулы, суппозитории, растворы, суспензии, сиропы или тому подобное, также являются возможными. В фармацевтических композициях в форме дозированных единиц для перорального введения активный ингредиент или ингредиенты могут быть смешаны с твердым порошкообразным носителем или эксципиентом, который служит в качестве средства доставки или среды для активного ингредиента, таким как лактоза, сахароза, сорбит, маннит, крахмал, амилопектин, производные целлюлозы, желатин, лимонная кислота, цитрат натрия, карбонат натрия (кислый) или другой подхо