DE10113513A1 - Drug combination of kinase inhibitor and neurotropic factor, useful for treating and/or preventing nerve and/or glial cell damage, e.g. associated with neurodegenerative diseases - Google Patents
Drug combination of kinase inhibitor and neurotropic factor, useful for treating and/or preventing nerve and/or glial cell damage, e.g. associated with neurodegenerative diseasesInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Erzeugnis, enthaltend mindestens einen Kinase-Inhibitor (A), der nur eine geringe oder keine hemmende Aktivität auf Raf aufweist und mindestens einen neurotrophen Faktor (B) und/oder mindestens eine Substanz (C), welche in der Lage ist, die zelluläre Bildung und/oder die Freisetzung eines oder mehrerer neurotropher Faktoren (B) zu verstärken und/oder zu bewirken als Kombinationspräparat zur Anwendung in der Prophylaxe und/oder Therapie von Nervenzell- und/oder Gliazellschäden.The present invention relates to a product containing at least one kinase inhibitor (A) which has little or no inhibitory activity on Raf and at least one neurotrophic factor (B) and / or at least one substance (C), which in is able to increase and / or cause the cellular formation and / or the release of one or more neurotrophic factors (B) as a combination preparation for use in the prophylaxis and / or therapy of nerve cell and / or glial cell damage.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Erzeugnis, enthaltend mindestens einen Kinase-Inhibitor (A), der nur eine geringe oder keine hemmende Aktivität auf Raf aufweist, mindestens einen neurotrophen Faktor (B) und/oder mindestens eine Substanz (C), welche in der Lage ist, die zelluläre Bildung und/oder die Frei setzung eines oder mehrerer neurotropher Faktoren (B) zu verstärken und/oder bewirken und welche zusätzlich zu oder anstelle des neurotrophen Faktors (B) mit dem Kinase-Inhibitor (A) kombinierbar ist, als Kombinationspräparat zur Anwen dung in der Prophylaxe und/oder Therapie von Nervenzell- und/oder Gliazell schäden.The present invention relates to a product containing at least a kinase inhibitor (A) that has little or no inhibitory activity on Raf, at least one neurotrophic factor (B) and / or at least a substance (C) which is capable of cellular formation and / or release increase one or more neurotrophic factors (B) and / or effect and which in addition to or instead of the neurotrophic factor (B) the kinase inhibitor (A) can be combined as a combination preparation for use in the prophylaxis and / or therapy of nerve and / or glial cells damage.
Die Degeneration von Nervenzellfortsätzen und das Absterben von neuronalen Zellen ist ein wesentliches Charakteristikum von akuten und chronischen neuro degenerativen Erkrankungen. Die Frage, wie Nervenzellen sterben, ist in allen Einzelheiten bislang noch nicht ausreichend verstanden. Gleichermaßen unver standen sind die Mechanismen für die Aufrechterhaltung von Nervenzellfortsät zen, besonders von Axonen.The degeneration of nerve cell processes and the death of neuronal ones Cells are an essential characteristic of acute and chronic neuro degenerative diseases. The question of how nerve cells die is in everyone Details not yet sufficiently understood. Likewise, not are the mechanisms for the maintenance of nerve cell process zen, especially of axons.
Jedoch ist bekannt, daß Nervenzellen für ihr Überleben, und für das Auswachsen und die Aufrechterhaltung ihrer Nervenzellfortsätze eine trophische Unterstützung benötigen. However, nerve cells are known for their survival, and for outgrowth and maintaining their nerve cell processes a trophic support need.
Es ist auch bekannt, daß Nervenzellen, gleichgültig ob sie eine sensorische oder motorische Funktion haben, nur in Anwesenheit einer Anzahl von sogenannten neurotrophen Faktoren überleben können. Ein Entzug dieser neurotrophen Fakto ren führt zumindest in der Zellkultur zur verstärkten Expression von proapopto tisch wirkenden Proteinen, wie beispielsweise p38, JNK und Fas-L (Le-Niculescu et al Mol Cell Biol 19(1): 751-763, 1999).It is also known that nerve cells, whether they are sensory or have motor function only in the presence of a number of so-called neurotrophic factors can survive. Withdrawal of this neurotrophic factor ren leads to increased expression of proapopto, at least in cell culture proteins that act on the table, such as, for example, p38, JNK and Fas-L (Le-Niculescu et al Mol Cell Biol 19 (1): 751-763, 1999).
Die neurotrophen Faktoren stellen Mitglieder unterschiedlicher Familien dar. Zu ihnen gehören die Neurotrophine, wie beispielsweise der Brain Derived Neu rotrophic Factor (BDNF), Neurotrophin-3 (NT-3), NT-4/5, NT-6 (Götz et al Na ture 372: 266-269, 1994) und der Nerve Growth Factor (NGF) (Kaplan und Miller, Curr. Opin. Neurobiol. 10: 381-291, 2000), des weiteren der Ciliary Neu rotrophic Factor (CNTF), Stöckli et al., Nature 342: 920-923, 1989; J Cell Biol 115: 447-459, 1991), der Leukemia-Inhibitory Factor (LIF), das Cardiotrophin-1 (CT-1) (Pennica et al., Neuron 17: 63-74, 1996), der Insulin like Growth Factor (IGF) (Hughes et al., J Neurosci Res 36(6): 663-671,1993; Arakawa et al J Neu rosci 10: 3507-3515, 1990), das Insulin (Ryu et al. J Neurobiol 39(4): 536-546, 1999), der Hepatozytenwachstumsfaktor (HGF) (Mama und Klein, Nat. Neurosci. 2: 213-217, 1999), der Gliacell Derived Neurotrophic Factor (GDNF) (Yan et al., Nature 373: 341-344, 1995; Oppenheim et al., Nature 373: 344-346, 1995; Hen derson et al., Science 266: 1062-1064, 1994; Lin et al., Science 260: 1130-1132, 1993; Balok et al., Curr. Opin. Neurobiol. 10: 103-110, 2000), das Neurturin (Kotzbauer et al Nature 384: 467-470, 1996), das Artemin (Baloh et al., Neuron 21: 1291-302, 1998), das Persephin (Milbrandt et al., Neuron 20: 245-253, 1998), das Midkine (Owada et al., J Neurochem 73(5): 2084-2092, 1999) und ein neues Mitglied der Transforming Growth Factor Familie, das GDF-15 (Kriegelstein und Unsicker WO 00/70051)The neurotrophic factors represent members of different families they own the neurotrophins, such as the Brain Derived Neu rotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3 (NT-3), NT-4/5, NT-6 (Götz et al Na ture 372: 266-269, 1994) and the Nerve Growth Factor (NGF) (Kaplan and Miller, Curr. Opin. Neurobiol. 10: 381-291, 2000), further the Ciliary Neu rotrophic factor (CNTF), Stöckli et al., Nature 342: 920-923, 1989; J Cell Biol 115: 447-459, 1991), the leukemia inhibitory factor (LIF), the cardiotrophin-1 (CT-1) (Pennica et al., Neuron 17: 63-74, 1996), the insulin-like growth factor (IGF) (Hughes et al., J Neurosci Res 36 (6): 663-671, 1993; Arakawa et al J Neu rosci 10: 3507-3515, 1990), the insulin (Ryu et al. J Neurobiol 39 (4): 536-546, 1999), the hepatocyte growth factor (HGF) (Mama and Klein, Nat. Neurosci. 2: 213-217, 1999), the Gliacell Derived Neurotrophic Factor (GDNF) (Yan et al., Nature 373: 341-344, 1995; Oppenheim et al., Nature 373: 344-346, 1995; Hen derson et al., Science 266: 1062-1064, 1994; Lin et al., Science 260: 1130-1132, 1993; Balok et al., Curr. Opin. Neurobiol. 10: 103-110, 2000), the neurturin (Kotzbauer et al Nature 384: 467-470, 1996), the Artemin (Baloh et al., Neuron 21: 1291-302, 1998), the persephin (Milbrandt et al., Neuron 20: 245-253, 1998), the Midkine (Owada et al., J Neurochem 73 (5): 2084-2092, 1999) and a new one Member of the Transforming Growth Factor family, the GDF-15 (Kriegelstein and Unsicker WO 00/70051)
Derartige neurotrophe Faktoren wirken durch Bindung an und Aktivierung von
Tyrosin-Kinase-Rezeptoren. So binden beispielsweise
Such neurotrophic factors act by binding to and activating tyrosine kinase receptors. For example, tie
- - NGF mit hoher Affinität an den Receptor trkA,- NGF with high affinity for the receptor trkA,
- - BDNF und NT-4/5 an trkB und- BDNF and NT-4/5 at trkB and
- - NT-3 an trkC (Glass und Yancopoulos, Trends Cell Biol 3: 262-268, 1993).- NT-3 to trkC (Glass and Yancopoulos, Trends Cell Biol 3: 262-268, 1993).
- - CNTF bindet an einen Rezeptorkomplex aus drei Untereinheiten, dem Re zeptor-a, gp130 und dem LIF-Rezeptor-b. An diesen Rezeptorkomplex bindet auch LIF und CT-1.- CNTF binds to a receptor complex consisting of three subunits, the Re zeptor-a, gp130 and the LIF receptor-b. Binds to this receptor complex also LIF and CT-1.
- - IGF, Insulin, Midkine wie auch GDNF binden an ihre jeweiligen spezifischen Rezeptoren.- IGF, Insulin, Midkine as well as GDNF bind to their respective specific Receptors.
Von diesen unterschiedlichen Rezeptoren für neurotrophe Faktoren wird das Ak tivierungssignal über im Zytoplasma vorhandene signaltransduzierende Proteine in den Zellkern übertragen. Mehrere Signalübertragungswege sind hierbei in Neu ronen bekannt. Zu ihnen gehören antiapoptotisch wirkende Aktivierungswege, wie beispielsweise der PI-3K-AKT-Signalübertragungsweg und der Ras-Raf- Übertragungsweg. Beide Aktivierungswege sind vernetzt durch aktiviertes RAS, ein Protein, welches in dem Raf-Übertragungsweg eine Schlüsselrolle einnimmt (Yuan und Yankner, Nature 407: 802-809, 2000). Zusätzliche Raf-abhängige Sig nalübertragungswege sind der Bag-1-C-Raf Signalweg (Wang et al., PNAS USA 93: 7063-7068, 1996) und der Rap-1-B-Raf-cAMP Signalweg (Grewal et al., J. Biol. Chem. 275: 3722-3728, 2000).From these different receptors for neurotrophic factors, the Ak Activation signal via signal-transducing proteins present in the cytoplasm transferred into the cell nucleus. Several signal transmission paths are new here known rones. They include anti-apoptotic activation pathways, such as the PI-3K-AKT signal transmission path and the Ras-Raf- Transmission path. Both activation paths are networked by activated RAS, a protein that plays a key role in the Raf transmission pathway (Yuan and Yankner, Nature 407: 802-809, 2000). Additional Raf-dependent sig Signal transmission paths are the Bag-1-C-Raf signaling path (Wang et al., PNAS USA 93: 7063-7068, 1996) and the Rap-1-B-Raf-cAMP signaling pathway (Grewal et al., J. Biol. Chem. 275: 3722-3728, 2000).
Zu ihnen gehören jedoch auch proapoptotisch wirkende Aktivierungswege, wie die durch ASK stimulierten p38 - oder JNK Übertragungswege (Sedlacek Drug 59(3): 435-476, 2000).However, they also include proapoptotic activation routes, such as the p38 or JNK transmission paths stimulated by ASK (Sedlacek Drug 59 (3): 435-476, 2000).
Ein Entzug dieser neurotrophen Faktoren führt in Nervenzellen, zumindest in der Zellkultur, zur verstärkten Expression von proapoptotisch wirkenden Proteinen, wie beispielsweise p38, JNK und Fas-L (Le-Niculescu et al., Mol Cell Biol 19(1): 751-763, 1999). In beschränktem Ausmaß kann der Entzug eines bestimmten neu rotrophen Faktors durch die Zugabe eines anderen neurotrophen Faktors kompen siert werden (Russel et al., J Neurobiol 36(4): 455-467, 1998). Desweiteren ist bekannt, daß die Kombination von unterschiedlichen neurotrophen Faktoren eine additive oder synergistische antiapoptotische Wirkung auf Nervenzellen haben kann (Kobayashi und Matsuoka Neuroreport 11: 2541-2545, 2000).Withdrawal of these neurotrophic factors results in nerve cells, at least in the Cell culture, for the increased expression of proapoptotic proteins, such as p38, JNK and Fas-L (Le-Niculescu et al., Mol Cell Biol 19 (1): 751-763, 1999). To a limited extent, the withdrawal of a particular may be new rotrophen factor by adding another neurotrophic factor (Russel et al., J Neurobiol 36 (4): 455-467, 1998). Furthermore is known that the combination of different neurotrophic factors a have additive or synergistic anti-apoptotic effects on nerve cells can (Kobayashi and Matsuoka Neuroreport 11: 2541-2545, 2000).
Das Muster der von den unterschiedlichen Nervenzellen exprimierten Rezeptoren bestimmt die Zellspezifität der unterschiedlichen neurotrophen Faktoren: So wirkt NGF neurotroph auf die peripheren sympathischen und auf eine Subpopulation von sensiblen Nervenzellen, zeigt jedoch keine Wirkung auf motorische Nerven zellen. Auf motorische Nervenzellen wirken jedoch BDNF, NT-3 und NT-4 (Griesbeck et al., J Neurosci Res 42: 21-33, 1995; Henderson et al., Nature 363: 266-270, 1993; Sendtner et al Nature 360: 757-758, 1992) wie auch CNTF (Sendtner et al., 1990), LIF, CT-1, IGF, Insulin, GDNF und Neurturin. Darü berhinaus induziert BDNF das Neuritenwachstum in cortikalen, pyramidalen Neuronen (McAllister et al., Neuron 17: 1057-1064, 1996; Neuron 18: 756-778, 1997) und in Purkinje Neuronen (Baptista et al., Neuron 12: 243-260, 1994).The pattern of the receptors expressed by the different nerve cells determines the cell specificity of the different neurotrophic factors: how it works NGF neurotrophic on the peripheral sympathetic and on a subpopulation sensitive nerve cells, but has no effect on motor nerves cells. However, BDNF, NT-3 and NT-4 act on motor nerve cells (Griesbeck et al., J Neurosci Res 42: 21-33, 1995; Henderson et al., Nature 363: 266-270, 1993; Sendtner et al Nature 360: 757-758, 1992) as well as CNTF (Sendtner et al., 1990), LIF, CT-1, IGF, insulin, GDNF and neurturin. Darue In addition, BDNF induces neurite growth in cortical, pyramidal Neurons (McAllister et al., Neuron 17: 1057-1064, 1996; Neuron 18: 756-778, 1997) and Purkinje Neurons (Baptista et al., Neuron 12: 243-260, 1994).
Die Expression von Rezeptoren für neurotrophe Faktoren ist nicht auf Zellen des Nevensystems beschränkt. So können beispielsweise Osteoblasten trk-A und trk- B ausbilden und hierdurch durch autokrin und/oder parakrin gebildetes NGF und BDNF zur Proliferation stimuliert werden (Mogi et al., Life Sci 67(10): 1197- 1206, 2000). Phäochromozytomzellen (Zell-Linie PC12) reagieren auf NGF mit der Ausbildung von Neuriten-ähnlichen Fortsätzen, ein Phänomen, welches durch Zugabe von Inhibitoren der Zellproliferation, wie beispielsweise durch Rapamy cin, Ciclopirox oder Flavopiridol gesteigert werden kann (Parker et al Neu ropharmacology 39(10): 1913-1919, 2000). Weitere orthotope wie auch ektope Expressionen von Rezeptoren für neurotrophe Faktoren auf Zellen von unterschiedlichen Geweben wie auch auf Tumorzellen sind seit Längerem bekannt (Sedlacek Drug 59(3): 435-476, 2000).The expression of receptors for neurotrophic factors is not on cells of the Nevensystems limited. For example, osteoblasts trk-A and trk- Form B and thereby NGF and autocrine and / or paracrine BDNF can be stimulated to proliferation (Mogi et al., Life Sci 67 (10): 1197- 1206, 2000). Pheochromocytoma cells (cell line PC12) react to NGF the formation of neurite-like processes, a phenomenon caused by Addition of inhibitors of cell proliferation, such as by Rapamy cin, ciclopirox or flavopiridol can be increased (Parker et al Neu ropharmacology 39 (10): 1913-1919, 2000). More orthotopes as well as ectopes Expression of receptors for neurotrophic factors on cells of different Tissues as well as on tumor cells have been known for a long time (Sedlacek Drug 59 (3): 435-476, 2000).
Ein wesentliches Ergebnis der Aktivierung von neuronalen Zellen und Gliazellen durch neurotrophe Faktoren ist die verstärkte Expression von intrazellulären Pro teinen, welche die Zellen vor dem kontrollierten Zelltod schützen (Newmeyer und Green, Neuron 21: 653-655, 1998; Wiese et al., Nature Neurosci. 2: 978-893, 1999). Zu diesen Proteinen zählen die Inhibitoren der IAP/ITA Familie, insbeson dere IAP-1, IAP-2, x-IAP und Survivin. Proteine der IAP/ITA Familie hemmen die Aktivierung von Procaspase-9 (Deveraux et al., EMBO J. 17: 2215-2223, 1998), die ihrerseits aktiviert wird durch Cytochrome-C und Apaf 1. Des weiteren hemmen Proteine der IAP/ITA Familie die Funktion der aktivierten Caspasen-3, - 6 und -7 und können auch hierdurch die durch diese Enzyme bewirkte Apoptose inhibieren (Devereaux et al., Nature 388: 300-304, 1997; Roy et al., EMBO J. 16: 6914-6925, 1997). Transfektion von IAP-Expressionsplasmide in isolierte senso rische oder sympathische Nervenzellen kann den Zelltod, der durch Entzug von NGF ausgelöst wird, verhindern. Allerdings ist der Effekt von IAPs auf das Neu ritenwachstum wesentlich geringer als der von NGF und anderen neurotrophen Faktoren (Wiese et al., Nature Neurosci 2: 978-893,1999). Mitglieder der IAP- Familie können somit eine Überlebenswirkung vermitteln, sind aber nur in gerin gem Maße an dem Auswachsen und der Aufrechterhaltung von Nervenfortsätzen beteiligt. Dies weist darauf hin, daß NGF und andere neurotrophe Faktoren Sig nalwege anschalten, die verschieden sind zu denjenigen der IAP-Familie.A key result of the activation of neuronal and glial cells due to neurotrophic factors is the increased expression of intracellular Pro that protect the cells from controlled cell death (Newmeyer and Green, Neuron 21: 653-655, 1998; Wiese et al., Nature Neurosci. 2: 978-893, 1999). These proteins include the inhibitors of the IAP / ITA family, in particular their IAP-1, IAP-2, x-IAP and survivin. Inhibit IAP / ITA family proteins activation of Procaspase-9 (Deveraux et al., EMBO J. 17: 2215-2223, 1998), which in turn is activated by Cytochrome-C and Apaf 1. Furthermore proteins of the IAP / ITA family inhibit the function of the activated caspases-3.- 6 and -7 and can thereby also the apoptosis caused by these enzymes inhibit (Devereaux et al., Nature 388: 300-304, 1997; Roy et al., EMBO J. 16: 6914-6925, 1997). Transfection of IAP expression plasmids in isolated senso nervous or sympathetic nerve cells can cause cell death caused by withdrawal of Prevent NGF from being triggered. However, the effect of IAPs on the new rite growth much lower than that of NGF and other neurotrophs Factors (Wiese et al., Nature Neurosci 2: 978-893, 1999). Members of the IAP Family can thus convey a survival effect, but are only in small in accordance with the growth and maintenance of nerve processes involved. This indicates that NGF and other neurotrophic factors Sig switch on channels that are different from those of the IAP family.
Akt, ein Protein des PI-3K-AKT-Signalübertragungsweges, hat drei zelluläre I somere, von denen Akt-3 besonders in Neuronen exprimiert ist (Datta et al., Ge nes Dev. 13: 2905-2927, 1999). Für den Raf-Signalübertragungsweg in Säuger zellen spielen drei unterschiedliche Raf-Proteine eine besondere Rolle: C-Raf (auch Raf-1 genannt), A-Raf und B-Raf. Von B-Raf existieren mehrere durch un terschiedliches Splicen entstandenen Formen. In Zellen des zentralen Nervensystems ist vorwiegend B-Raf und C-Raf vorhanden und aktiv, weniger das A-Raf (Morice et al., Eur. J. Neurosci. 11: 1995-2006, 1999, Dugan et al., J Biol Chem 274: 25842-25848, 1999).Akt, a protein of the PI-3K-AKT signaling pathway, has three cellular I somere, of which Akt-3 is particularly expressed in neurons (Datta et al., Ge nes Dev. 13: 2905-2927, 1999). For the Raf signaling pathway in mammals cells, three different Raf proteins play a special role: C-Raf (also called Raf-1), A-Raf and B-Raf. Several of B-Raf exist through un different forms of splicing. In central nervous system cells B-Raf and C-Raf are predominantly present and active, less so is A-Raf (Morice et al., Eur. J. Neurosci. 11: 1995-2006, 1999, Dugan et al., J Biol Chem 274: 25842-25848, 1999).
B-Rafund C-Raf sind nicht nur in Neuronen, sondern auch in Gliazellen nachzu weisen (Mikaly et al., Brain Res. 27: 225-238, 1993; Mikaly und Rapp, Acta Histochem. 96: 155-164, 1994).B-Raf and C-Raf are not only found in neurons, but also in glial cells (Mikaly et al., Brain Res. 27: 225-238, 1993; Mikaly and Rapp, Acta Histochem. 96: 155-164, 1994).
Obwohl relativ gut geklärt ist, wie Neurotrophine und/oder eine Membrandepola
risation Signaltransduktionswege aktivieren, die das Überleben von Nervenzellen
sichern, ist weitgehend fraglich, welche Mechanismen bei neurodegenerativen
Erkrankungen zur Dysfunktion und zum Sterben von Nervenzellen führen. Expe
rimentelle Untersuchungen (Übersicht bei Yuan und Yankner, Nature 407: 802-
809, 2000) geben Anhaltspunkte, daß das Sterben von Nervenzellen beispielswei
se ausgelöst werden kann durch
Although it is relatively clear how neurotrophins and / or membrane depolarization activate signal transduction pathways that ensure the survival of nerve cells, it is largely questionable which mechanisms lead to neurodegenerative diseases to cause dysfunction and neuronal death. Experimental studies (review by Yuan and Yankner, Nature 407: 802-809, 2000) provide clues that nerve cell death can be triggered by, for example
- - die relative Aktivierung von proapoptotischen Faktoren innerhalb der Nerven zelle, beispielsweise durch mangelnde Phosphorylierung und Inaktivierung von proapoptotischen Proteinen (Bad, besonders jedoch von Bax) im Rahmen der AKT- und/oder Raf-Signaltransduktionswege,- the relative activation of proapoptotic factors within the nerves cell, for example due to a lack of phosphorylation and inactivation of proapoptotic proteins (bath, but especially Bax) in the frame the AKT and / or Raf signaling pathways,
- - die mangelnde Aktivierung (beispielsweise im Rahmen des Raf- Signaltransduktionsweges) von Transkriptionsfaktoren, welche die Transkrip tion von Genen aktivieren, welche antiapoptotische Proteine (z. B. Bcl-2, be sonders jedoch Bcl-XL) exprimieren,- the lack of activation (e.g. as part of the Raf- Signal transduction path) of transcription factors, which the transcript tion of genes that activate anti-apoptotic proteins (e.g. Bcl-2, be but especially express Bcl-XL),
- - die Schädigung von Mitochondrien mit der Freisetzung von Cytochrome C und der Aktivierung von proapoptotischen Enzymen (Caspasen) beispielswei se durch abnormale Proteinstrukturen oder Aggregate, - damage to mitochondria with the release of cytochrome C. and the activation of pro-apoptotic enzymes (caspases) for example due to abnormal protein structures or aggregates,
- - durch Aktivierung von proapoptotischen Signalkaskaden (im Besonderen ASK und damit p38 und JNK) durch Neurotrophine beispielsweise über den Neurotrophin-Rezeptor p75 NTR,- by activating proapoptotic signal cascades (in particular ASK and thus p38 and JNK) by neurotrophins, for example via the Neurotrophin receptor p75 NTR,
- - durch oxidative Schädigungen, NO-Überproduktion oder durch enzymatische Fehlfunktionen, z. B. durch Mutationen der Superoxiddismutase (SOD),- by oxidative damage, NO overproduction or by enzymatic Malfunctions, e.g. B. by mutations in superoxide dismutase (SOD),
- - durch Synthese proapoptotischer Stoffwechselprodukte, wie advanced glyco silation endproducts (AGEPs)- through synthesis of pro-apoptotic metabolic products, such as advanced glyco silation end products (AGEPs)
- - durch Hochregulierung und Aktivierung von cyclinabhängigen Kinasen (Gio vanni et al., J Biol Chemistry 274/27: 19011-19016, 1999), Park et al. Neuro biol.Aging 21: 771-781, 2000), welche in entscheidendem Maße an der Regu lierung der Zellteilung beteiligt sind und/oder- by up-regulation and activation of cyclin-dependent kinases (Gio vanni et al., J Biol Chemistry 274/27: 19011-19016, 1999), Park et al. Neuro biol.Aging 21: 771-781, 2000), which are crucial to the Regu cell division involved and / or
- - durch pathologische Proteinspaltung an physiologischen Membranen, die z. B. zur Produktion von β-Amyloid führen, sowie durch spezifische pathophysio logische Prozesse, welche die Änderung der Faltung und Struktur von Memb ranproteinen von einer alpha- zu einer beta-Struktur bewirken, wie dieses z. B. bei Prionenerkrankungen zu beobachten ist.- By pathological protein cleavage on physiological membranes, the z. B. lead to the production of β-amyloid, as well as by specific pathophysio logical processes, which change the folding and structure of Memb Ran proteins from an alpha to a beta structure, such as this. B. can be observed in prion diseases.
In Anbetracht dieser vielfältigen Möglichkeiten für das Sterben von Nervenzellen ist es bislang äußerst schwierig gewesen, Verfahren zu entwickeln, um das Ster ben von Nervenzellen zu verhüten oder zu behandeln. So ist es bislang nicht möglich gewesen, den Einfluß von neurotrophen Wachstumsfaktoren auf Nerven zellen derart zu steuern, das ausschließlich antiapoptotische und nicht auch proa poptotische Signaltransduktionswege aktiviert werden. Beispielsweise kann BDNF die durch Stichstoffmonoxyd bewirkte Nervenzellschädigung drastisch verstärken (Ishikawa et al., J Neurochem 75(2): 494-502, 2000). In klinischen Untersuchungen an Patienten mit amyotropher Lateralsklerose ergab die subkuta ne Verabreichung von rekombinant hergestelltem menschlichem CNTF keine eindeutige therapeutische Wirksamkeit, jedoch derartig starke Nebenwirkungen, daß die Dosis nicht erhöht werden konnte (CNTF Treatment Study Group, Neu rology 46(5): 1244-1249, 1996) und die Studie beendet werden mußte.In view of these diverse possibilities for the death of nerve cells So far it has been extremely difficult to develop procedures to prevent or treat nerve cells. So far it is not possible the influence of neurotrophic growth factors on nerves to control cells in such a way that only antiapoptotic and not also proa poptotic signal transduction pathways can be activated. For example BDNF the neuronal damage caused by nitrogen monoxide drastically intensify (Ishikawa et al., J Neurochem 75 (2): 494-502, 2000). In clinical Examinations in patients with amyotrophic lateral sclerosis revealed the subcutaneous tissue ne administration of recombinantly produced human CNTF none clear therapeutic effectiveness, but such strong side effects, that the dose could not be increased (CNTF Treatment Study Group, Neu rology 46 (5): 1244-1249, 1996) and the study had to be ended.
In einem weiteren Forschungsansatz wurde versucht, mit Hilfe von Immunophi lin-bindenden Substanzen (wie beispielsweise Rapamycin, FK506, GPI-1046, Cyclosporin A und Analoge dieser Substanzen) Schädigungen von Nervenzellen zu verhindern oder zu mindern. Die Ergebnisse in Zellkulturexperimenten mit Phaeochromocytomzellen (PC12), neuronalen Zellen und am Tier waren jedoch widersprüchlich (Parker et al., Neuropharmacology 39 (10): 1913-1919, 2000; Costantini and Isacson, Exp.Neurol. 164(1): 60-70, 2000; Madsen et al., Exp.Neurol. 154(2): 673-683, 1998; Gold Drug Metab Rev 31(3): 649-663, 1999; Gold et al., Exp Neurol 147(2): 269-278, 1997; Steiner et al., PNAS USA, 94(5): 2019-2024, 1997). Diejenigen Untersuchergruppen, welche Wirksamkeit in ihren Modellen finden konnten, führten diese Wirksamkeit zurück auf eine Inhibition der Zellteilung (Parker et al., Neuropharmacology 39(10): 1913-1919, 2000), eine Beeinträchtigung des Corticoidrezeptors und von Hsp-90 (Gold et al., Drug Metab Rev 31(3): 649-663, 1999), eine Inhibition des Calcineurins (Marioka et al., Prog Neurobiol 58(1): 1-30, 1999, eine verstärkte Expression des neuronalen, "growth associated" Faktors (GAP 43, Madsen Exp.Neurol 154(2): 673-683, 1998), eine Inhibition von Proteinphosphatasen und/oder eine Stimulation der Proteinkinase C (Audesirk et al., Brain Res Dev Brain Res 102(2): 247-260, 1997.Another research approach attempted using Immunophi lin-binding substances (such as rapamycin, FK506, GPI-1046, Cyclosporin A and analogues of these substances) Damage to nerve cells to prevent or mitigate. The results in cell culture experiments with However, phaeochromocytoma (PC12), neuronal and animal cells were found contradictory (Parker et al., Neuropharmacology 39 (10): 1913-1919, 2000; Costantini and Isacson, Exp. Neurol. 164 (1): 60-70, 2000; Madsen et al., Exp.Neurol. 154 (2): 673-683, 1998; Gold Drug Metab Rev 31 (3): 649-663, 1999; Gold et al., Exp Neurol 147 (2): 269-278, 1997; Steiner et al., PNAS USA, 94 (5): 2019-2024, 1997). Those groups of investigators, what effectiveness in their Models found this effectiveness to be due to inhibition cell division (Parker et al., Neuropharmacology 39 (10): 1913-1919, 2000), a Impairment of the corticoid receptor and Hsp-90 (Gold et al., Drug Metab Rev 31 (3): 649-663, 1999), an inhibition of calcineurin (Marioka et al., Prog Neurobiol 58 (1): 1-30, 1999, an increased expression of the neuronal, "growth associated "factors (GAP 43, Madsen Exp. Neurol 154 (2): 673-683, 1998), a Inhibition of protein phosphatases and / or stimulation of protein kinase C. (Audesirk et al., Brain Res Dev Brain Res 102 (2): 247-260, 1997.
Für einige Substanzen konnten in Tiermodellen Anhaltspunkte für eine therapeu tische Wirkung gefunden werden (Parker et al., Neuropharmacology 39(10): 1913-1919, 2000, Madsen et al., Exp Neurol 154(2): 673-683, 1998, Gold et al., Exp Neurol 147(2): 269-278,1997, Steiner et al PNAS USA 94(5): 2019-2024, 1997). Im Gegensatz hierzu sind bislang nach klinischer Verabreichung von Im munphilin-bindenden Arzeimittel, wie beispielsweise Cyclosporin A, Rapamycin oder FK506 zur Immunsuppression keine neuroprotektiven Wirkungen an den behandelten Patienten zu beobachten gewesen. For some substances, indications of a therapy could be found in animal models effect can be found (Parker et al., Neuropharmacology 39 (10): 1913-1919, 2000, Madsen et al., Exp Neurol 154 (2): 673-683, 1998, Gold et al., Exp Neurol 147 (2): 269-278, 1997, Steiner et al PNAS USA 94 (5): 2019-2024, 1997). In contrast to this, after clinical administration of Im munphilin-binding drugs, such as cyclosporin A, rapamycin or FK506 for immunosuppression no neuroprotective effects on the treated patients.
Es konnte desweiteren gezeigt werden, daß Inhibitoren der Zellproliferation, wie beispielsweise solche, welche cyclinabhängige Kinasen hemmen (wie beispiels weise Flavopiridol, Roscovitin oder Olomoucin (Park et al., J Biol Chemistry 271: 21898-21905, 1996; Maas et al., J Neurochem 70(4): 1401-1410, 1998) oder auch andersartige Inhibitoren der Zellproliferation (wie beispielsweise Chloro phenylthio-cAMP, N-acetylcystein, Deferoxamin, Ciclopirox oder Mimosin, Park et al., 17: 1256-1270, 1997), oder ausgewählte Immunphilin-bindende Substanzen (wie beispielsweise Rapamycin, Parker et aL, Neuropharmacology 39(10): 1913- 1919, 2000), in der Lage sind, Phäochromozytomzellen (PC12) oder Nervenzellen in der Zellkultur vor dem Einfluß von zellschädigenden Substanzen zu schützen.It could also be shown that inhibitors of cell proliferation, such as for example those that inhibit cyclin-dependent kinases (such as as Flavopiridol, Roscovitin or Olomoucin (Park et al., J Biol Chemistry 271: 21898-21905, 1996; Maas et al., J Neurochem 70 (4): 1401-1410, 1998) or also different inhibitors of cell proliferation (such as chloro phenylthio-CAMP, N-acetylcysteine, Deferoxamine, Ciclopirox or Mimosin, Park et al., 17: 1256-1270, 1997), or selected immunophilin binding substances (such as Rapamycin, Parker et al, Neuropharmacology 39 (10): 1913- 1919, 2000), are capable of pheochromocytoma (PC12) or nerve cells Protect in cell culture from the influence of cell-damaging substances.
Inhibitoren von apoptotischen Proteinen, im speziellen von Caspasen (Park et al., J. Neurosccience 18: 830-840, 1998) können zwar die schnelle Apoptose von ge schädigten Nervenzellen verhindern, jedoch nicht den verzögert auftretenden Zelltod.Inhibitors of apoptotic proteins, especially caspases (Park et al., J. Neurosccience 18: 830-840, 1998) can indeed the rapid apoptosis of ge Prevent damaged nerve cells, but not the delayed ones Cell death.
Substanzen, welche in diesen Experimenten benutzt wurden, um Nervenzellen zu schädigen und zu deren Apoptose führen, sind beispielsweise die Zytostatika Camptothecin, Cytosin-Arabinosid, Etoposid, Teniposid oder Mitoxanthron (Park et al., J Neuroscience 17: 1256-1270, 1997), oder das proapoptotische B-Amyloid Protein (Giovanni et al., J Biol Chemistry 274/27: 19011-19016, 1999, Park et al., Neurobiol Aging 21, 771-781, 2000). Anhaltspunkte liegen vor, daß die a poptotische Wirkung dieser Substanzen im wesentlichen darauf beruht, daß sie in Nervenzellen zu einer verstärkten Expression von cyclinabhängigen Kinasen (CDKs) und proapoptotischen Signalproteinen wie p38 und JNK führen (Court ney und Coffey, Eur J Neurosci 11(3): 1073-1084, 1999). Substances used in these experiments to target nerve cells Damage and lead to their apoptosis include the cytostatics Camptothecin, cytosine arabinoside, etoposide, teniposide or mitoxanthrone (Park et al., J Neuroscience 17: 1256-1270, 1997), or the proapoptotic B-amyloid Protein (Giovanni et al., J Biol Chemistry 274/27: 19011-19016, 1999, Park et al., Neurobiol Aging 21, 771-781, 2000). There are indications that the a Poptotic effect of these substances is essentially due to the fact that they are in Nerve cells for an increased expression of cyclin-dependent kinases (CDKs) and proapoptotic signaling proteins such as p38 and JNK (Court ney and Coffey, Eur J Neurosci 11 (3): 1073-1084, 1999).
Als Mechanismus für die Nervenzell-schützende Wirkung von Inhibitoren der Zellproliferation wurde postuliert, daß sie die verstärkte Aktivität von CDKs und/oder von proapoptotisch wirkenden signaltransduzierenden Kinasen (verur sacht beispielsweise durch nervenzellschädigende Substanzen) über wahrschein lich unterschiedliche Wege reduzieren können. Beispielsweise wird angenommen, daß die Nervenzell-schützende Wirkung von Inhibitoren der Zellproliferation wie Flavopiridol auf eine direkte Hemmung der CDKs (insbesonders von cdk4 und cdk6) beruht. Diese Hemmung bewirkt in Konsequenz eine Inhibition der Phosphorylierung von pRB und P107 und damit ein Hemmung der transskriptio nellen Aktivität von E2F/Dp (Sedlacek, Critic. Rev. Onc./Heam, 37(2001).As a mechanism for the neuronal protective effect of inhibitors of the Cell proliferation has been postulated to increase the activity of CDKs and / or of signal transduction kinases (pro gently, for example due to substances damaging the nerve cells) can reduce different ways. For example, suppose that the nerve cell protective effect of inhibitors of cell proliferation like flavopiridol for direct inhibition of CDKs (especially cdk4 and cdk6). This inhibition consequently causes an inhibition of the Phosphorylation of pRB and P107 and thus an inhibition of transcription activity of E2F / Dp (Sedlacek, Critic. Rev. Onc./Heam, 37 (2001).
Dagegen spricht, daß für Butyrolactone-1 (ein relativ hoch spezifischer CDK- Inhibitor) keine schützende Wirkung auf Nervenzellen nachgewiesen werden konnte (Maas et al., J Neurochem 70(4): 1401-1410, 1998) und Staurosporine (ein breit wirkender Kinaseinhibitor) in Nervenzellen Apoptose induziert (Thomas und Mayle Brain Res 884(1-2): 163-173, 2000).This is contradicted by the fact that for butyrolactone-1 (a relatively highly specific CDK- Inhibitor) no protective effect on nerve cells can be demonstrated could (Maas et al., J Neurochem 70 (4): 1401-1410, 1998) and staurosporins (a broad-acting kinase inhibitor) induced apoptosis in nerve cells (Thomas and Mayle Brain Res 884 (1-2): 163-173, 2000).
Andererseits scheint Cycloheximid durch Hemmung der Proteinsynthese die A poptose von Nervenzellen nach Behandlung mit Ara-C (und die hierdurch ver stärkte Expression von proapoptotischen Proteinen wie p38 und JNK) zu reduzie ren.On the other hand, cycloheximide appears to inhibit protein synthesis by A poptose of nerve cells after treatment with Ara-C (and the ver increased expression of proapoptotic proteins such as p38 and JNK) to reduce ren.
Die klinische Anwendung der bislang bekannten antiproliferativen und Nerven zellkulturen unter den jeweiligen experimentellen Bedingungen schützenden Sub stanzen wird in erheblichem Maße eingeschränkt durch ihre Toxizität wie auch durch das Risiko, daß diese Substanzen auch in Anwesenheit von neurotrophen Substanzen Nervenzellen schädigen können. The clinical application of the previously known antiproliferative and nerves cell cultures under the respective experimental protective conditions Punching is significantly restricted by its toxicity as well due to the risk that these substances also in the presence of neurotrophic Substances can damage nerve cells.
So wurden einige Inhibitoren der Cyclinabhängigen Kinasen wegen ihrer an tiproliferativen Wirksamkeit bereits an Tumorpatienten geprüft. In diesen Studien ergab sich als Dosis-begrenzende Toxizität beispielsweise für Flavopiridol starke wässerige Duchfälle, und nach deren erfolgreichen pharmakologischen Behand lung, starke Blutdrucksenkungen (Senderowicz et al., J Clin Oncol 16: 2986-2999, 1998).So some inhibitors of the cyclin dependent kinases were chosen because of their tiproliferative efficacy already tested on tumor patients. In these studies there was strong dose-limiting toxicity, for example for flavopiridol watery diarrhea, and after their successful pharmacological treatment lung, severe hypotension (Senderowicz et al., J Clin Oncol 16: 2986-2999, 1998).
Eine Behandlung mit Kinase-Inhibitoren birgt zudem das Risiko in sich, daß in Nervenzellen nicht nur proaptotisch wirkende Kinasen (wie beispielsweise die an der Zellteilung beteiligten cyclinabhängige Kinasen [CDK]) inhibiert werden, sondern auch antiapoptotisch wirkende Kinasen, beispielsweise signaltransduzie rende Kinasen wie B-Raf (Wiese et al., Nature Neurobiol 4: 137-142, 2001) oder aber solche wie beispielsweise PKC, deren Hemmung zu einer Verminderung der Funktion und des Axonwachstums von Nervenzellen führen (Audesirk et al., Brain Res Dev Brain Res 102(2): 247-260, 1997). Die Hemmung derartiger, das Überleben und die Funktion von Nervenzellen unterstützender Kinasen durch Ki nase-Inhibitoren, sollte die Schädigung von Nervenzellen eher verstärken. So ist von Staurosporin (einem Inhibitor von einer Reihe von Kinasen einschließlich von CDKs) bekannt, daß er die Apoptose von Nervenzellen verstärkt (Thomas und Mayle Brain Res 884(1-2): 163-173, 2000; Lankiewicz et al., J Biol Chem 275(22): 17064-17071, 2000; Choi et al., J Neurochem 74(4): 1621-1626, 2000). Wortmannin, ein Kinase-Inhibitor mit besonderer Aktivität auf die Phosphatidyli nositol 3-Kinase, hemmt die antiapoptotische Aktivität von IGF-1 (Yamaguchi et al., J Biol Chem Oct 27, 2000). Flavopiridol hemmt nicht nur die CDKs, sondern auch rezeptorassoziierte Kinasen wie PKC sehr effektiv (Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996; Sedlacek, Crit Rev Oncol Hematol 2000). Durch die Hemmung solcher antiapoptotischer Kinasen könnte die Verabreichung von Fla vopiridol das Risiko einer Nervenzellschädigung in sich bergen. In diesem Zu sammenhang ist zu berücksichtigen, daß eine isolierte Hemmung der PKC das Neuritenwachstum hemmen kann und es so möglicherweise auch zu trophischen Störungen in den Nervenzellfortsätzen kommt, welche die neurodegenerativen Veränderungen verstärken.Treatment with kinase inhibitors also carries the risk that in Nerve cells are not just proaptotic kinases (such as those on cyclin-dependent kinases involved in cell division [CDK]) are inhibited, but also anti-apoptotic kinases, for example signal transduction kinases such as B-Raf (Wiese et al., Nature Neurobiol 4: 137-142, 2001) or but those such as PKC, the inhibition of which reduces the Function and axon growth of nerve cells (Audesirk et al., Brain Res Dev Brain Res 102 (2): 247-260, 1997). The inhibition of such, the Ki survival and the function of neurons supporting kinases nose inhibitors, should rather increase the damage to nerve cells. So is of staurosporine (an inhibitor of a number of kinases including from CDKs) is known to increase apoptosis of nerve cells (Thomas and Mayle Brain Res 884 (1-2): 163-173, 2000; Lankiewicz et al., J Biol Chem 275 (22): 17064-17071, 2000; Choi et al., J Neurochem 74 (4): 1621-1626, 2000). Wortmannin, a kinase inhibitor with special activity on the phosphatidyli nositol 3-kinase, inhibits the antiapoptotic activity of IGF-1 (Yamaguchi et al., J Biol Chem Oct 27, 2000). Flavopiridol not only inhibits CDKs, but also receptor-associated kinases such as PKC are also very effective (Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996; Sedlacek, Crit Rev Oncol Hematol 2000). Through the Inhibition of such anti-apoptotic kinases could be the administration of Fla vopiridol involve the risk of nerve cell damage. In this To context it must be taken into account that an isolated inhibition of the PKC Can inhibit neurite growth and possibly also become trophic Disorders in the nerve cell processes occurs, which are the neurodegenerative ones Reinforce changes.
Für den therapeutischen Effekt von Kinase-Inhibitoren wie auch für jede andere, möglicherweise Nervenzellen schützende Substanz, ist demzufolge bedeutsam, in welchem Ausmaß sie in klinisch relevanten Zielzellen Neuritenwachstum fördende und/oder -hemmende Mechanismen beeinflussen kann, ob sie bei spielsweise in der Lage ist, das Axonwachstum von Motoneuronen, sensorischen Neuronen, dopaminergen Neuronen, Purkinjezellen, cholinergen Projektionsneu ronen und retinalen Ganglionzellen zu fördern oder zu hemmen.For the therapeutic effect of kinase inhibitors as well as for any other, possibly nerve cell protective substance, is therefore significant in what extent they neurite growth in clinically relevant target cells promotional and / or inhibiting mechanisms can influence whether for example, is able to control the axon growth of motor neurons, sensory Neurons, dopaminergic neurons, Purkinje cells, cholinergic projection new promote or inhibit rons and retinal ganglion cells.
Eine Kombination von Flavopiridol mit geringen Konzentrationen von NGF führt an Phäochromozytomzellen (wie den PC 12-Zellen) zu einem Auswachsen von Neuriten ähnlichen Fortsätzen (Parker et al., Neuropharmacoly 39(10): 1913- 1919, 2000). Dieser Effekt war jedoch nicht spezifisch für Flavopiridol als Kina se-Inhibitor, er konnte auch bei Verwendung anderer Inhibitoren der Zellprolife ration, wie beispielsweise Rapamycin oder Ciclopirox gesehen werden, nicht je doch bei solchen Immunophilin-bindenden Substanzen wie FK506 oder GPI- 1046, welche keine Inhibitoren der Zellproliferation darstellen. Desweiteren war dieser Effekt auf Nervenzellen nicht übertragbar. So zeigten FK506 (wie auch Rapamycin) eine neuroprotektive Wirksamkeit bei der cerebralen Ischämie in der Ratte, nicht dagegen GPI-1046.A combination of flavopiridol with low concentrations of NGF results on pheochromocytoma cells (such as the PC 12 cells) to an outgrowth of Neurite-like processes (Parker et al., Neuropharmacoly 39 (10): 1913- 1919, 2000). However, this effect was not specific for flavopiridol as Kina se inhibitor, he could also use other cell proliferation inhibitors ration, such as rapamycin or ciclopirox, are not ever seen but with such immunophilin-binding substances as FK506 or GPI 1046, which are not inhibitors of cell proliferation. Furthermore was this effect is not transferable to nerve cells. So FK506 showed (as well Rapamycin) has a neuroprotective effect on cerebral ischemia in the Rat, but not GPI-1046.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Behandlung von Nervenzellen oder von Gliazellen mit einer Kombination von Kinase-Inhibitoren, die keine oder nur eine geringe Hemmung der B-Raf-Kinase bewirken (Kinase-Inhibitor (A)) mit Substanzen, welche selbst eine neurotrophische Wirkung aufweisen (neurotropher Faktor (B)) und/oder mit Substanzen, welche die Bildung und/oder Freisetzung von neurotrophen Faktoren (B) verstärken und/oder bewirken (Substanz C), die Überlebensrate von Nervenzellen und zwar von sensorischen und wie auch von motorischen Neuronen deutlich erhöht, deren Widerstandsfähigkeit gegen nerven zellschädigende Substanzen vermehrt, das spezifische Axonwachstum dieser Ner venzellen erhöht, die Funktion der Nervenzellen verbessert und/oder die Todes rate von Nervenzellen nach Einwirkung nervenzellschädigender Substanzen ver mindert.Surprisingly, it has now been found that the treatment of nerve cells or of glial cells with a combination of kinase inhibitors that have no or cause only a slight inhibition of the B-Raf kinase (kinase inhibitor (A)) Substances that themselves have a neurotrophic effect (neurotrophic Factor (B)) and / or with substances that cause formation and / or release of neurotrophic factors (B) and / or cause (substance C) that Survival rate of nerve cells and that of sensory and as well motor neurons significantly increased, their resistance to nerves cell-damaging substances increase the specific axon growth of these ner vein cells increased, nerve cell function improved and / or death rate of nerve cells after exposure to substances that damage nerve cells decreases.
Die Schutzwirkung dieser Kombination von Kinase-Inhibitor (A) und/oder neu rotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C) auf Nervenzellen ist deutlich stärker als die Wirksamkeit der Einzelsubstanzen. Insbesondere in Gegenwart eines en zymatisch funktionsfähigen B-Rafs und vor allem bei einer zusätzlich erhöhten Expression Mitgliedern der IAP Genfamilie. Eine Erhöhung der Expression er folgt über PI-3K, AKT und NFkB vermittelte Signalwege. So hat die Kombinati on von Kinase-Inhibitor (A) und neurotrophem Faktor (B) geringe oder keine Wirkung auf Nervenzellen, welche nicht B-Raf, aber C-Raf exprimieren.The protective effect of this combination of kinase inhibitor (A) and / or new rotrophem factor (B) and / or substance (C) on nerve cells is significantly stronger than the effectiveness of the individual substances. Especially in the presence of an en cymatically functional B-Rafs and above all with an additionally elevated one Expression members of the IAP gene family. An increase in expression follows signal paths mediated via PI-3K, AKT and NFkB. So the Kombinati on of kinase inhibitor (A) and neurotrophic factor (B) little or none Effect on nerve cells that do not express B-Raf but C-Raf.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Erzeugnis, enthaltend
mindestens einen Kinase-Inhibitor (A), der nur eine geringe oder keine hemmende
Aktivität auf Raf aufweist und
The present invention therefore relates to a product comprising at least one kinase inhibitor (A) which has little or no inhibitory activity on Raf and
- a) mindestens einen neurotrophen Faktor (B) und/odera) at least one neurotrophic factor (B) and / or
- b) mindestens eine Substanz (C), welche in der Lage ist, die zelluläre Bildung und/oder die Freisetzung eines oder mehrerer neurotropher Faktoren (B) zu verstärken und/oder zu bewirkenb) at least one substance (C) which is capable of cellular formation and / or the release of one or more neurotrophic factors (B) reinforce and / or effect
als Kombinationspräparat in Form eines Gemisches oder als einzelne Kompo nenten zur gleichzeitigen oder zeitlich unterschiedlichen Anwendung an unter schiedlichen oder gleichen Orten in der Prophylaxe und/oder Therapie von Ner venzell- und/oder Gliazellschäden. as a combination preparation in the form of a mixture or as a single compo nent for simultaneous or different use at under different or the same places in the prophylaxis and / or therapy of Ner venzell and / or glial cell damage.
Grundsätzlich ist es für die erfindungsgemäße Wirkung des Erzeugnisses uner heblich, ob das Erzeugnis mit den Nerven- und/oder Gliazellen am gleichen oder an unterschiedlichen Orten, als einzelne Komponenten oder als Gemisch, gleich zeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten, vorzugsweise innerhalb von 6 Stunden, besonders bevorzugt innerhalb von 12 Stunden, insbesondere innerhalb von 24 Stunden, vor allem innerhalb von 48 Stunden, beispielsweise gleichzeitig mit ei ner Mischung aus Kinase-Inhibitor (A) mit neurotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C), oder zuerst mit Kinase-Inhibitor (A) und nachfolgend mit neu rotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C) oder zuerst mit neurotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C) und nachfolgend mit Kinase-Inhibitor (A) in Kontakt gebracht wird.Basically, it is not essential for the effect of the product according to the invention irrelevant whether the product is the same as the nerve and / or glial cells or in different places, as individual components or as a mixture, the same in time or at different times, preferably within 6 hours, particularly preferably within 12 hours, in particular within 24 Hours, especially within 48 hours, for example simultaneously with egg ner mixture of kinase inhibitor (A) with neurotrophic factor (B) and / or Substance (C), or first with kinase inhibitor (A) and then with new rotrophem factor (B) and / or substance (C) or first with neurotrophic factor (B) and / or substance (C) and subsequently in contact with kinase inhibitor (A) brought.
Vorzugsweise wird die Vorbehandlung mit Kinase-Inhibitor (A) oder die gleich zeitige Behandlung mit Kinase-Inhibitor (A) und/oder neurotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C) durchgeführt.Preferably, the pretreatment with kinase inhibitor (A) or the same early treatment with kinase inhibitor (A) and / or neurotrophic factor (B) and / or substance (C) carried out.
Bevorzugt für die Wirkung und die Wahl der Verabreichung ist, daß die erste Substanz in der zu behandelnden Nervenzelle noch wirksam ist, wenn die zweite Substanz verabreicht wird. Dies ist in der Regel gegeben, wenn der Abstand zwi schen der Verabreichung der ersten Substanz und der zweiten Substanz vorzugs weise bis zu 6 Stunden, besonders bevorzugt bis zu 12 Stunden, insbesondere bis zu 24 Stunden, vor allem bis zu 48 Stunden beträgt.Preferred for the effect and the choice of administration is that the first Substance in the nerve cell to be treated is still effective when the second Substance is administered. This is usually the case if the distance between preferential administration of the first substance and the second substance wise up to 6 hours, particularly preferably up to 12 hours, in particular up to to 24 hours, especially up to 48 hours.
Das Inkontaktbringen kann durch Zugabe der Substanzen beispielsweise in das Nährmedium einer Nervenzell- oder Gliazellkultur erfolgen, oder durch lokale oder systemische Verabreichung der Substanzen in einen Organismus.The contacting can be done, for example, by adding the substances to the Culture medium of a nerve cell or glial cell culture, or by local or systemic administration of the substances into an organism.
Eine lokale Verabreichung im Sinne dieser Erfindung kann beispielsweise in eine Wundhöhle, auf die Haut, in eine Körperöffnung, in eine Körperhöhle, wie bei spielsweise in die Brust- oder Bauchhöhle, oder in ein Organ, insbesondere in das Gehirn, in den Rückenmarkskanal, in ein Gelenk, in das Binde- oder Muskelge webe erfolgen. Eine systemische Verabreichung kann oral, rektal oder in den Kreislauf, beispielsweise intravenös oder intraarteriell, erfolgen.Local administration in the sense of this invention can, for example, in a Wound cavity, on the skin, in a body opening, in a body cavity, as in for example in the chest or abdominal cavity, or in an organ, especially in that Brain, spinal canal, joint, connective or muscle weave. Systemic administration can be oral, rectal or in the Circulation, for example intravenously or intraarterially.
Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich an Hand der Funktion von Nervenzellen nachweisen.The effectiveness of the method according to the invention can be seen from the Demonstrate the function of nerve cells.
Unter Funktion von Nervenzellen wird beispielsweise die Reizleitung sowie alle daran beteiligten biochemischen und/oder elektrochemischen Prozesse verstan den. Desweiteren umfasst die Funktion von Nervenzellen das morphologisch er fassbare Wachstum von Neuriten bzw. Axonen und von Dendriten. Insbesondere umfasst der Begriff Funktion von Nervenzellen das Überleben von Nervenzellen.The function of nerve cells, for example, stimulation conduction and all involved biochemical and / or electrochemical processes the. Furthermore, the function of nerve cells encompasses this morphologically tangible growth of neurites or axons and of dendrites. In particular the term function of nerve cells encompasses the survival of nerve cells.
Das Absterben von Nervenzellen kann beispielsweise durch in vitro- Testverfahren, mit denen Apoptose nachgewiesen werden kann, beobachtet wer den. Solche Testverfahren sind beispielsweise "Tunnel-Assay" (Gavrielli et al., J. Cell Biol., 119: 493-501, 1992; Gold et al., Lab.Invest. 71: 219-225, 1994), Chromatinfragmentierung (Götz et al., Hum. Mol. Genet. 9: 2479-2489, 2000), Zählung von überlebenden und absterbenden Nervenzellen (Arakawa et al., J. Neurosci. 10, 3507-3515, 1990), die Verwendung von Testsubstanzen zur Quanti fizierung des Zelltods in Zellkultur (Uliasz und Hewett, J. Neurosci. Methods 100, 157-163, 2000), Quantifizierung der Expression von Zelltod-assoziierten Genen in Nervenzellen wie Cyclinen (Timsit et al., Eur. J. Neurosci. 11, 263-278, 1999) und Bestimmung des neuronalen Zelltods nach Zugabe von Aß (Iwasaki et al., Mol. Psych. 1, 65-71, 1996) oder nach Induktion von oxidativem Stress (Manev et al., Exp. Neurol. 133, 198-206, 1995). The death of nerve cells can be caused, for example, by in vitro Test procedures with which apoptosis can be detected are observed the. Such test methods are, for example, "tunnel assay" (Gavrielli et al., J. Cell Biol., 119: 493-501, 1992; Gold et al., Lab. Invest. 71: 219-225, 1994), Chromatin fragmentation (Götz et al., Hum. Mol. Genet. 9: 2479-2489, 2000), Enumeration of surviving and dying nerve cells (Arakawa et al., J. Neurosci. 10, 3507-3515, 1990), the use of test substances for quantification detection of cell death in cell culture (Uliasz and Hewett, J. Neurosci. Methods 100, 157-163, 2000), quantification of the expression of cell death-associated genes in Nerve cells such as cyclins (Timsit et al., Eur. J. Neurosci. 11, 263-278, 1999) and determination of neuronal cell death after addition of Aß (Iwasaki et al., Mol. Psych. 1, 65-71, 1996) or after induction of oxidative stress (Manev et al., Exp. Neurol. 133, 198-206, 1995).
Zellen des Nervensystems im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Gliazellen oder neuronale Zellen, beispielsweise sensorische und sympathische neuronale Zellen, motorische neuronale Zellen, cholinerge Neurone des basalen Vorderhirns, dopaminerge Nervenzellen des Mittelhirns (Substantia nigra), Körnerzellen und Purkinje-Zellen des Kleinhirns und des Hippocampus, retinale Ganglienzellen und Photorezeptoren sowie neuronale Stammzellen.Cells of the nervous system in the sense of the present invention are glial cells or neuronal cells, for example sensory and sympathetic neurons Cells, motor neuronal cells, cholinergic neurons of the basal forebrain, dopaminergic nerve cells of the midbrain (substantia nigra), granule cells and Purkinje cells of the cerebellum and hippocampus, retinal ganglion cells and photoreceptors as well as neural stem cells.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kinase-Inhibitoren (A) mit gerin ger oder keiner hemmenden Aktivität auf B-Raf Kinase-inhibierende Derivate des 4H-1-Benzopyran. Beispiele für derartige Derivate sind in den Patentschriften EP 0137193 und EP 366061 ausführlich dargestellt und die Struktur- Wirkungsbeziehung für diese Derivate wurde von Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996) im Detail beschrieben. Die in diesen Patentschriften beispiel haft dargestellten Derivate des Flavopiridols und das Flavopiridol selber (Sedla cek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996) sind ausdrücklich Gegenstand dieser Erfindung.In a preferred embodiment, the kinase inhibitors (A) are included little or no inhibitory activity on B-Raf kinase inhibitory derivatives of 4H-1-benzopyran. Examples of such derivatives are in the patents EP 0137193 and EP 366061 in detail and the structural The relationship between these derivatives has been described by Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996). The example in these patents derivatives of flavopiridol and the flavopiridol itself (Sedla cek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996) are expressly the subject of these Invention.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Kinase-Inhibitoren (A) Flavopiridol derivate, dargestellt von Kim et al., J Med Chem 43(22): 4126-4134, 2000, insbe sondere Thio-Flavopiridol und Oxy-Flavopiridol. Desweiteren sind Beispiele für Kinase-Inhibitoren (A) das von Ebendal (WO 00/50030) dargestellte 2-(2-Amino- 3-methoxyphenyl)-4-oxo-4H-(1)benzopyran.In a further embodiment, the kinase inhibitors (A) are flavopiridol derivatives, represented by Kim et al., J Med Chem 43 (22): 4126-4134, 2000, esp special thio-flavopiridol and oxy-flavopiridol. Furthermore, are examples of Kinase inhibitors (A) the 2- (2-amino-) shown by Ebendal (WO 00/50030) 3-methoxyphenyl) -4-oxo-4H- (1) benzopyran.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kinase-Inhibitoren (A)In a preferred embodiment, the kinase inhibitors (A)
- - 7,12-Dihydro-indolo (3,2-d)(1) Benzazepin-6(5H)-one (NSC 664704 Saus ville et al., Pharmacol.Ther. 82(2-3): 285-292, 1999),- 7,12-dihydro-indolo (3,2-d) (1) benzazepin-6 (5H) -one (NSC 664704 Saus ville et al., Pharmacol. Ther. 82 (2-3): 285-292, 1999),
- - Kinase-Inhibitoren, wie beispielsweise 7OH-Staurosporine und ihre Kinase inhibierenden Derivate, Butyrolactone, Roscovitine, Purvalanol A, Emodin, Anilinoquin-azoline (PD-168393 und PD 169414) und Phenylaminopyrimidine (STI 571, CGP 78850, CP 358774, CP59326 und CGP 60474), Trioylimidazole (1-779450), wie insgesamt von Meijer et al., Parmacol. Ther. 82(2-3): 297-284, 1999 und von Sedlacek et al., int J Oncol 9: 1143-1168, 1996 bzw. von Sedlacek, Drug 59(3): 435-476, 2000) dargestellt,- Kinase inhibitors, such as 7OH staurosporins and their kinase inhibiting derivatives, butyrolactones, Roscovitine, Purvalanol A, Emodin, Anilinoquin azolines (PD-168393 and PD 169414) and phenylaminopyrimidines (STI 571, CGP 78850, CP 358774, CP59326 and CGP 60474), Trioylimidazole (1-779450), as a whole by Meijer et al., Parmacol. Ther. 82 (2-3): 297-284, 1999 and by Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996 or by Sedlacek, Drug 59 (3): 435-476, 2000),
- - Paullone (Zaharevitz et al., Cancer Res. 59, 2566-2569, 1999),Paullone (Zaharevitz et al., Cancer Res. 59, 2566-2569, 1999),
- - SB203580 [4-(4-Fluorophenyl)-2-(4-methylsulfinylphenyl)-5-(4-pyridyl)1H- imidazol, (Ishikawa et al., J Neurochem 75(2): 494-502, 2000, Harada und Sugimoto, Jpn J Pharmacol 79(3) 369-378, 1999)],- SB203580 [4- (4-fluorophenyl) -2- (4-methylsulfinylphenyl) -5- (4-pyridyl) 1H- imidazole, (Ishikawa et al., J Neurochem 75 (2): 494-502, 2000, Harada and Sugimoto, Jpn J Pharmacol 79 (3) 369-378, 1999)],
- - 1,4-Diamino-2,3-dicyano-1,4-bis(2aminophenylthio) butadien [U0126, (Favata et al., J BIOL Chem 273(29): 18623-18632, 1998; DeSilva et al., J Immunol 160: 4175-4181, 1998)],1,4-diamino-2,3-dicyano-1,4-bis (2aminophenylthio) butadiene [U0126, (Favata et al., J BIOL Chem 273 (29): 18623-18632, 1998; DeSilva et al., J Immunol 160: 4175-4181, 1998)],
- - 2-2'-amino-3'-methoxyphenyl(-oxanaphtalen-4-on) [PD098059, (Dudley et al., PNAS USA 92: 7686-7686, 1995)],- 2-2'-amino-3'-methoxyphenyl (-oxanaphtalen-4-one) [PD098059, (Dudley et al., PNAS USA 92: 7686-7686, 1995)],
- - 2-(2-chlor-4-jod-phenylamino)-N-cyclopropylmethoxy-3,4-difluor-benzamid [PD184352, (Sebolt-Leopold et al., Nature Med 5: 810-816, 1999)],- 2- (2-chloro-4-iodo-phenylamino) -N-cyclopropylmethoxy-3,4-difluoro-benzamide [PD184352, (Sebolt-Leopold et al., Nature Med 5: 810-816, 1999)],
- - bis-ethylthiomethyl, [CEP-1347 (KT7515) (Maroney et al., J Neurochem 73(5): 1901-1912, 1999)], Analog von Indobarbazol [(K252a) (Saporito et al., J Pharmacol Exr Ther 288: 421-427, 1999)]Bis-ethylthiomethyl, [CEP-1347 (KT7515) (Maroney et al., J Neurochem 73 (5): 1901-1912, 1999)], analog of indobarbazole [(K252a) (Saporito et al., J Pharmacol Exr Ther 288: 421-427, 1999)]
- - Tetrapyrrolische Makrocyclen, wie beispielsweise 5,10,15,20- Tetraarylporphyrin und 5,10,15-Triarylcorrol (Aviezer et al., WO 00/27379) und/oderTetrapyrrolic macrocycles such as 5, 10, 15, 20 Tetraarylporphyrin and 5,10,15-triarylcorrol (Aviezer et al., WO 00/27379) and or
- - Pyrimidonderivate, welche die tau-Proteinkinase inhibieren und von Ando et al., WO 00/18758 ausführlich dargestellt wurden.- Pyrimidone derivatives, which inhibit the tau protein kinase and by Ando et al., WO 00/18758 have been presented in detail.
Vorzugsweise wird zum Schutze und/oder zur Therapie von Nervenzellschädi gungen der Kinase-Inhibitor (A) in einmaliger Dosis, besonders bevorzugt in mehrmaliger Dosis verabreicht, welche geringer sind als die maximal tolerable Dosis (MTD) der jeweiligen Substanz für den Menschen. Vorzugsweise wird eine Dosis gewählt, welche die Hälfte der MTD beträgt. Beispielsweise liegt für die Infusion von Flavopiridol die MTD am Tumorpatienten bei 50 mg/m2/dx3 (Sen derowicz et al., J Clin Oncol 16(9): 2986-2999, 1998). Für die Anwendung am Menschen ist Flavopiridol somit vorzugsweise in einer Dosis von 0,1-50 mg/m2, besonders bevorzugt von 5-30 mg/m2, insbesondere von 25 mg/m2 täglich zu vera breichen. Die Tagesdosis kann einmalig am Tag oder in mehrere Teilportionen aufgeteilt über den Tag hinweg in etwa gleichen Zeitabständen verabreicht wer den.For the protection and / or therapy of nerve cell damage, the kinase inhibitor (A) is preferably administered in a single dose, particularly preferably in a multiple dose, which are less than the maximum tolerable dose (MTD) of the respective substance for humans. A dose is preferably chosen which is half the MTD. For example, for the infusion of flavopiridol, the MTD on the tumor patient is 50 mg / m 2 / dx 3 (Sen derowicz et al., J Clin Oncol 16 (9): 2986-2999, 1998). For use in humans, flavopiridol should therefore preferably be administered in a dose of 0.1-50 mg / m 2 , particularly preferably 5-30 mg / m 2 , in particular 25 mg / m 2 . The daily dose can be administered once a day or divided into several portions over the day at approximately the same time intervals.
Vorzugsweise erfolgt die Verabreichung des Kinase-Inhibitors (A) entweder lokal oder systemisch, beispielsweise nur an einem Tag oder über mehrere Tage täglich oder an jedem zweiten oder dritten Tag über mehrere Wochen, bis die therapeuti sche Wirkung sichtbar wird. Bevorzugt wird eine Behandlung von zwei bis 25 Wochen Dauer in Kombination mit dem neurotrophem Faktor (B) und/oder mit Substanz (C) gewählt.The kinase inhibitor (A) is preferably administered either locally or systemically, for example only on one day or for several days a day or every second or third day for several weeks until the therapeuti effect becomes visible. A treatment of two to 25 is preferred Weeks in combination with the neurotrophic factor (B) and / or with Substance (C) selected.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind neurotrophe Faktoren (B) beispiels
weise
In a preferred embodiment, neurotrophic factors (B) are exemplary
- - die Neurotrophine BDNF und Varianten von BDNF (Barde et al., US 5438121, Bailey et al., WO 91/03568), NT-3, NT-4/5, NT-6 oder Varianten der NT und NGF, wie beispielsweise das NNT-1 (Chang, US 5,741,772),The neurotrophins BDNF and variants of BDNF (Barde et al., US 5438121, Bailey et al., WO 91/03568), NT-3, NT-4/5, NT-6 or variants the NT and NGF, such as the NNT-1 (Chang, US 5,741,772),
- - CNTF und Varianten des CNTF (DiMarco und Laufer WO 98/01149),- CNTF and variants of the CNTF (DiMarco and Laufer WO 98/01149),
- - LIF, CT-1, IGF-1, Insulin, Midkine, HGF, GDNF, Artemin, Persephin, GDF- 15 oder Neurturin.- LIF, CT-1, IGF-1, insulin, midkine, HGF, GDNF, artemin, persephin, GDF 15 or neurturin.
Diese neurotrophen Faktoren (B) werden entsprechend dem Stand der Technik bevorzugt mit Hilfe der rekombinanten DNS-Technologie hergestellt. Vorzugs weise werden die neurotrophen Faktoren (B) lokal oder systemisch verabreicht, in einer Dosis, welche unterhalb der MTD liegt, besonders bevorzugt etwa die Hälfte der MTD beträgt. Beispielsweise liegt für CNTF nach subkutaner Verabreichung jeden zweiten Tag über 9 Monate die MTD bei etwa 30 mg/kg Körpergewicht. Vorzugsweise wird beispielsweise CNTF oder CT-1 oder CLC/NNT-1 in einer Dosis von 0,1-30 mg/kg, besonders bevorzugt von 2-25 mg/kg, desweiteren be vorzugt von 5-20 mg/kg, insbesonere von 15 mg/kg verabreicht. Die Verabrei chung der Tagesdosis für den neurotrophen Faktor (B) erfolgt einmalig oder in Teilportionen in etwa gleichen Zeitabständen über den Tag hinweg. Der neu rotrophe Faktor (B) kann einmalig oder täglich oder jeden zweiten, dritten, vier ten, fünften, oder sechsten Tag oder einmal pro Woche verabreicht werden. Die Behandlungsdauer richtet sich ähnlich wie bei dem Kinase-Inhibitor (A) nach der klinischen Wirkung. Vorzugsweise wird eine Behandlungsdauer von 2 Wochen bis 25 Wochen in Kombination mit einem Kinase-Inhibitor (A) gewählt.These neurotrophic factors (B) are according to the state of the art preferably produced using recombinant DNA technology. virtue the neurotrophic factors (B) are administered locally or systemically, in a dose which is below the MTD, particularly preferably about half the MTD is. For example, CNTF lies after subcutaneous administration MTD at about 30 mg / kg body weight every other day for 9 months. Preferably, for example, CNTF or CT-1 or CLC / NNT-1 in one Dose of 0.1-30 mg / kg, particularly preferably 2-25 mg / kg, further be preferably administered from 5-20 mg / kg, in particular from 15 mg / kg. The disposition The daily dose for the neurotrophic factor (B) is determined once or in Portions at roughly equal intervals throughout the day. The new rotrophic factor (B) can be used once or daily or every other, third, four th, fifth, or sixth day or once a week. The Similar to the kinase inhibitor (A), the duration of treatment depends on the clinical effect. A treatment period of 2 weeks is preferred up to 25 weeks in combination with a kinase inhibitor (A).
Vorzugsweise wird der neurotrophe Faktor (B), beispielsweise in Form eines re kombinant hergestellten Proteins, durch geeignete Medikamentenpumpsysteme in den Subarachnoidalraum (wie beschrieben von Dittrich et al., Exp Neurol 141: 225-239, 1996) in ein Organ oder Gewebe, wie beispielsweise in das Gehirn oder in die Muskulatur, oder systemisch, beispielsweise in das Blutgefäßsystem, verab reicht.Preferably, the neurotrophic factor (B), for example in the form of a right protein produced in combination, by means of suitable drug pumping systems in the subarachnoid space (as described by Dittrich et al., Exp Neurol 141: 225-239, 1996) into an organ or tissue, such as the brain or into the muscles, or systemically, for example into the blood vessel system enough.
In einer weiteren Ausführungsform liegt der neurotrophe Faktor (B) nicht als Protein, sondern als Nukleotidsequenz vor, welche für den neurotrophen Faktor kodiert. Derartige Nukleotidsequenzen werden mit, dem Fachmann bekannten, Methoden entweder in Plasmide oder in virale Vektoren, beispielsweise adenovi rale Vektoren (z. B. beschrieben von Gravel et al., Nature Medicine 3: 765-770, 1997; Cayouette et al. J Neurosci 18: 9282-9293, 1998) oder retrovirale Vektoren oder Vektoren, welche von anderen Viren abstammen (beispielsweise AAV, oder HIV), beispielsweise Lentiviren, insbesondere von solchen Viren, welche einen Tropismus für Nervenzellen (z. B. HPV) oder Muskelzellen aufweisen, eingefügt. In a further embodiment, the neurotrophic factor (B) is not as Protein but as a nucleotide sequence which is responsible for the neurotrophic factor coded. Such nucleotide sequences are known to those skilled in the art Methods either in plasmids or in viral vectors, for example adenovi rale vectors (e.g., described by Gravel et al., Nature Medicine 3: 765-770, 1997; Cayouette et al. J Neurosci 18: 9282-9293, 1998) or retroviral vectors or vectors derived from other viruses (e.g. AAV, or HIV), for example lentiviruses, in particular of those viruses which have a Tropism for nerve cells (e.g. HPV) or muscle cells inserted.
Plasmide oder virale Vektoren werden mit geigneten Hilfsmitteln, beispielsweise Protease-Inhibitoren, Detergentien, Puffer, und/oder Transfektionsreagenzien, wie z. B. kationische Lipide oder kationische Polymere vermischt und dem Organis mus ergänzend zu den neurotrophen Proteinen oder anstelle von den neurotrophen Proteine verabreicht.Plasmids or viral vectors are used with suitable tools, for example Protease inhibitors, detergents, buffers, and / or transfection reagents, such as z. B. mixed cationic lipids or cationic polymers and the organ must complement the neurotrophic proteins or instead of the neurotrophic ones Proteins administered.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Substanzen (C) alle Substanzen, die
die intrazelluläre Bildung und/oder die Freisetzung von neurotrophen Faktoren
stimulieren. Zu diesen Substanzen gehören beispielsweise
In a preferred embodiment, substances (C) are all substances which stimulate the intracellular formation and / or the release of neurotrophic factors. These substances include, for example
- - Cytokine und Interleukine (IL), insbesondere auch solche, welche Makropha gen, Lymphozyten, Nervenzellen und/oder Gliazellen stimulieren wie bei spielsweise IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, TNF-alpha, Interferon (IFN) -alpha, -beta, und -gamma, GM-CSF, M-CSF, (Hughes et al., Brain Res Mol Brain Res 53: 138-151, 1998; Laurenzi et al., Eur J Biochem 223: 733-744, 1994),- Cytokines and Interleukins (IL), in particular also those that have Macropha stimulate genes, lymphocytes, nerve cells and / or glial cells as in for example IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-6, TNF-alpha, interferon (IFN) -alpha, beta, and gamma, GM-CSF, M-CSF, (Hughes et al., Brain Res Mol Brain Res 53: 138-151, 1998; Laurenzi et al., Eur J Biochem 223: 733-744, 1994),
- - Melanocortin und Analoge hiervon, beispielsweise Org 2766 (Dyer et al., Peptides 16: 515-522, 1995),Melanocortin and analogues thereof, for example Org 2766 (Dyer et al., Peptides 16: 515-522, 1995),
- - Toluene (Gotohda et al., Horm Metab Res 32: 301-305, 2000),Toluene (Gotohda et al., Horm Metab Res 32: 301-305, 2000),
- - D1/D2 Dopamin-Agonisten, beispielsweise Apomorphine (Ohta et al., BBRC 272: 18-22, 2000),D1 / D2 dopamine agonists, for example apomorphins (Ohta et al., BBRC 272: 18-22, 2000),
- - Beta-adrenerge Agonisten, beispielsweise Isoproteronol (Barouch et al., J Neuroimmunol 103: 112-121, 2000),Beta-adrenergic agonists, for example isoproteronol (Barouch et al., J Neuroimmunol 103: 112-121, 2000),
- - Neurotransmitter, beispielsweise Substanz P (Barouch et al., J Neuroimmunol 103: 112-121, 2000),Neurotransmitters, for example substance P (Barouch et al., J Neuroimmunol 103: 112-121, 2000),
- - Catechol und Catechol-Derivate, beispielsweise 4-Methylcatechol (Nitta et al., J Pharmacol Exp Ther 291: 1276-1283, 1999),Catechol and catechol derivatives, for example 4-methylcatechol (Nitta et al., J Pharmacol Exp Ther 291: 1276-1283, 1999),
- - Diterpenoide, beispielsweise Scabronin-A und Scabronin-B (Obara et al., Eur J Pharmacol 370: 79-84, 1999), Diterpenoids, for example scabronin-A and scabronin-B (Obara et al., Eur J Pharmacol 370: 79-84, 1999),
- - Forskolin und Forskolinderivate, beispielsweise NKH 477 (Morinobu et al., J Neurochem 72: 2198-2205, 1999),Forskolin and forskolin derivatives, for example NKH 477 (Morinobu et al., J Neurochem 72: 2198-2205, 1999),
- - Agonisten für cholinerge Rezeptoren, beispielsweise Nikotin, Carbachol und Pilocarpin (French et al., Brain Res Mol Brain Res 67: 124-136, 1999),- Agonists for cholinergic receptors, for example nicotine, carbachol and Pilocarpine (French et al., Brain Res Mol Brain Res 67: 124-136, 1999),
- - Dihydro-Kaffeesäureamid-Derivate, (Fukazawa et al., WO 92/02490),- Dihydro-caffeic acid amide derivatives, (Fukazawa et al., WO 92/02490),
- - Optische Isomere von 2-Methyl-spiro(1,3-oxathiolan-5,3)-quinuclidin, (Fisher et al., EP 303391),- Optical isomers of 2-methyl-spiro (1,3-oxathiolan-5,3) -quinuclidine, (Fisher et al., EP 303391),
- - Quinolin-Säure (Rocamora et al., Brain Res Mol Brain Res 26: 89-98, 1994),Quinoline acid (Rocamora et al., Brain Res Mol Brain Res 26: 89-98, 1994),
- - Agonisten für den Glutamat-Receptor, beispielsweise Quisqualat, Kainat, Alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionat (AMPA) oder N- methyl-D-aspartat (NMDA) (Bessho et al., Brain Res Mol Brain Res 18: 201- 208, 1993),Agonists for the glutamate receptor, for example quisqualate, kainate, Alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA) or N- methyl-D-aspartate (NMDA) (Bessho et al., Brain Res Mol Brain Res 18: 201- 208, 1993),
- - Agonisten für AMPA, beispielsweise beschrieben von Henrich-Noack et al., DE 195 13 630,Agonists for AMPA, for example described by Henrich-Noack et al., DE 195 13 630,
- - 2,6-diphenyl substituierte Pyridin-Derivate, beispielsweise beschrieben von Hanabusa et al., WO 94/27604,- 2,6-diphenyl substituted pyridine derivatives, described for example by Hanabusa et al., WO 94/27604,
- - Ribavirine und Ribavirin-Derivate, beispielsweise 1-(beta-D-ribofuranosyl)- 1H-1,2,4-triazol (Gage et al., WO 00/30656),Ribavirins and ribavirin derivatives, for example 1- (beta-D-ribofuranosyl) 1H-1,2,4-triazole (Gage et al., WO 00/30656),
- - Retinoide, beispielsweise Retinsäure (Wion et al., BBRC 149: 510-514, 1987)Retinoids, for example retinoic acid (Wion et al., BBRC 149: 510-514, 1987)
- - Biguanid-Derivate, beispielsweise Metformin,Biguanide derivatives, for example metformin,
- - Sulfonyl-Harnstoff-Derivate, beispielsweise Glibenclamid, Glimepirid, Glic lacid, Glibornurid, Gliquidon, Glisoxid Pioglitazon, Rosiglitazonmaelat und/oder Repaglinid- Sulfonyl-urea derivatives, for example glibenclamide, glimepiride, glic lacid, glibornuride, gliquidon, glisoxide pioglitazone, rosiglitazone maelate and / or repaglinide
- - Tolbutamid und/oderTolbutamide and / or
- - Aldose-Reduktase-Inhibitoren, beispielsweise beschrieben von Longo und Mizisin, WO 98/42324,- Aldose reductase inhibitors, for example described by Longo and Mizisin, WO 98/42324,
Substanz (C) wird vorzugsweise in einer Dosis verabreicht, welche unterhalb der Maximal tolerablen Dosis (MTD), beispielsweise für den Menschen liegt. Beson ders bevorzugt wird eine Dosis im Bereich von 5%-90% der MTD, desweiteren bevorzugt von 10%-60%, insbesondere von 50% der MTD gewählt.Substance (C) is preferably administered in a dose which is below the Maximum tolerable dose (MTD), for example for humans. Beson more preferably a dose in the range of 5% -90% of the MTD, furthermore preferably chosen from 10% -60%, in particular from 50% of the MTD.
Bevorzugt werden jeweils eine oder mehrere unterschiedliche Kinase- Inhibitor(en) (A) und neurotrophe(r) Faktor(en) (B) und/oder Substanz(en) (C) verabreicht.One or more different kinases are preferred in each case. Inhibitor (s) (A) and neurotrophic factor (s) (B) and / or substance (s) (C) administered.
Vorzugsweise wird das Erzeugnis, enthaltend den Kinase-Inhibitor (A) und den neurotrophen Faktor (B) und/oder die Substanz (C) bei Störungen der Funktion von Zellen des zentralen oder peripheren Nervensystems verabreicht, beispiels weise bei Cerebraler Ischemie (Schlaganfall), Amyeotropher Lateralsklerose (ALS), Alzheimer Erkrankung, Nervenläsionen, Multiple Sklerose, Morbus Par kinson, Diabetischer Neuropathie, Spinaler Muskelatrophie und/oder Prione nerkrankungen, wie z. B. Creutzfeld-Jakob Erkrankung.The product containing the kinase inhibitor (A) and the neurotrophic factor (B) and / or the substance (C) in the event of functional disorders administered by cells of the central or peripheral nervous system, for example wise in cerebral ischemia (stroke), amyeotrophic lateral sclerosis (ALS), Alzheimer's disease, nerve lesions, multiple sclerosis, Par's disease kinson, diabetic neuropathy, spinal muscular atrophy and / or prione diseases such as B. Creutzfeld-Jakob disease.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfin dungsgemäßen Erzeugnisses, bei dem mindestens ein Kinase-Inhibitor (A) mit mindestens einem neurotropher Faktor (B) und/oder mindestens einer Substanz (C) in geeigneter Weise kombiniert wird.A preferred embodiment is a method for producing an invent Product according to the invention, in which at least one kinase inhibitor (A) at least one neurotrophic factor (B) and / or at least one substance (C) is appropriately combined.
Eine weitere Ausführungsform ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Er zeugnisses zur Prophylaxe und/oder Therapie von Nervenzell- und/oder Gliazell schäden.Another embodiment is the use of an Er according to the invention Certificate for the prophylaxis and / or therapy of nerve and / or glial cells damage.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Erzeugnisses, bei der mindestens ein Kinase-Inhibitor (A) mit mindestens einem neurotrophen Faktor (B) und/oder mindestens einer Substanz (C) mit Nervenzel len und/oder Gliazellen in Kontakt gebracht werden.A preferred embodiment is the use of an inventive Product in which at least one kinase inhibitor (A) with at least one neurotrophic factor (B) and / or at least one substance (C) with a nerve cell len and / or glial cells are brought into contact.
Eine weitere Ausführungsform ist ein Verfahren mit dem ein erfindungsgemäßes Erzeugnis in vitro mit Nervenzellen und/oder Gliazellen in Kontakt gebracht wird.Another embodiment is a method by which an inventive Product is brought into contact with nerve cells and / or glial cells in vitro.
b-raf (+/-) heterozygote oder c-raf (+/-) heterozygote Elterntiere wurden rückge kreuzt (Wojnowski et al., Mech. Dev. 76: 141-149, 1998; Nature Genet. 16: 293- 297, 1997). Von Embryonen im Alter von 12,5 Tagen, die homozygot für b-raf (- /-) oder c-raf (-/-) waren, wurden spinale Motoneurone mit Hilfe der Panningtech nik (Metzger et al., J. Neurosci. 18: 1735-1742, 1998) unter Verwendung eines monoklonalen Ratte-anti p75-Antikörpers (Chemicon, Hofheim, Deutschland) isoliert. Hierzu wurden die ventrolateralen Teile des lumbalen Rückenmarks me chanisch zerkleinert, in Hepespuffer-Lösung (enthaltend 10 µM 2- Mercaptoethanol) übertragen und mit Trypsin (0,05%, 10 min) inkubiert. Die Ein zelzellsuspension im Überstand wurde in eine mit dem anti p75-Antikörper be schichteten Kulturschale überführt und bei Raumtemperatur für 30 min. inkubiert.Parents b-raf (+/-) heterozygous or c-raf (+/-) heterozygous were rejected crosses (Wojnowski et al., Mech. Dev. 76: 141-149, 1998; Nature Genet. 16: 293- 297, 1997). Of embryos aged 12.5 days that are homozygous for b-raf (- / -) or c-raf (- / -) were spinal motor neurons using the Panningtech nik (Metzger et al., J. Neurosci. 18: 1735-1742, 1998) using a monoclonal rat anti p75 antibody (Chemicon, Hofheim, Germany) isolated. For this purpose, the ventrolateral parts of the lumbar spinal cord were measured mechanically crushed, in hepespuffer solution (containing 10 µM 2- Mercaptoethanol) transferred and incubated with trypsin (0.05%, 10 min). The one Cell suspension in the supernatant was loaded with the anti p75 antibody layered culture dish and transferred at room temperature for 30 min. incubated.
Nachfolgend wurden die einzelnen Kulturschalen gewaschen, anschließend die anhaftenden Zellen von der Kulturplatte durch 0,8% Kochsalzlösung enthaltend 35 mM KCl und 1 µM 2-Mercaptoethanol abgelöst.The individual culture dishes were then washed, followed by the adhering cells from the culture plate containing 0.8% saline 35 mM KCl and 1 µM 2-mercaptoethanol detached.
Die so gewonnen Zellen wurden in einer Dichte von 2000 Zellen/cm2 in Kultur platten (Greiner, Nürtingen, Deutschland), die mit Polyornithin und Laminin vor beschichtet waren, ausgesät. Die Zellen wurden bei 37°C in Neurobasalmedium (Life Technologies, ergänzt mit B27-Supplement, 10% Pferdeserum, 500 µM Glutamax und 50 µg/ml Apotransferrin) und in einer 5% CO2 Atmosphäre gehal ten. 50% des Zellkulturmediums wurden am Tag 1 und nachfolgend jeden 2. Tag ersetzt.The cells obtained in this way were sown at a density of 2000 cells / cm 2 in culture plates (Greiner, Nuertingen, Germany), which had been coated with polyornithine and laminin before. The cells were kept at 37 ° C. in neurobasal medium (Life Technologies, supplemented with B27 supplement, 10% horse serum, 500 μM glutamax and 50 μg / ml apotransferrin) and in a 5% CO 2 atmosphere. 50% of the cell culture medium were kept on Day 1 and replaced every other day thereafter.
Die Analyse der mRNA für IAP-1, IAP-2, x-IAP und t-IAP (survivin) wurde mit
Hilfe der RT-PCR durchgeführt. RNA wurde mittels Trizol-Reagenz (Life-
Technologies, Karlsruhe) isoliert und je 10 ng Total-RNA wurde für eine RT-PCR
Reaktion eingesetzt. Die Primer-Sequenzen zur Amplifikation von IAP-1, IAP-2,
x-IAP und t-IAP (survivin) waren wie folgt:
IAP-1f: 5'-TACTACATAGGACCTGGAGA-3',
IAP-1r: 5'-CCCACCATCACAGCAAAA-3', annealing 55°C;
IAP-2f: 5'-GGAGAAGAAAATGCTGACCC-3',
IAP-2r: 5'-GCTTGTAAGGGTATCTGTGT-3' annealing 55°C;
x-IAPf: 5'-TGCAAGAGCTGGATTTTATG-3',
x-IAPr: 5'-CCCGATCTGGCAGCTGTACC-3' annealing 55°C;
tIAP (survivin) f: 5'-CCA GAT CTG GCA GCT GTA CC-3',
tIAP (survivin) r: 5'-GCC AGC TGC TCA ATT GAC TG-3', annealing 64°C.The analysis of the mRNA for IAP-1, IAP-2, x-IAP and t-IAP (survivin) was carried out using RT-PCR. RNA was isolated using a Trizol reagent (Life Technologies, Karlsruhe) and 10 ng total RNA was used for an RT-PCR reaction. The primer sequences for amplifying IAP-1, IAP-2, x-IAP and t-IAP (survivin) were as follows:
IAP-1f: 5'-TACTACATAGGACCTGGAGA-3 ',
IAP-1r: 5'-CCCACCATCACAGCAAAA-3 ', annealing 55 ° C;
IAP-2f: 5'-GGAGAAGAAAATGCTGACCC-3 ',
IAP-2r: 5'-GCTTGTAAGGGTATCTGTGT-3 'annealing 55 ° C;
x-IAPf: 5'-TGCAAGAGCTGGATTTTATG-3 ',
x-IAPr: 5'-CCCGATCTGGCAGCTGTACC-3 'annealing 55 ° C;
tIAP (survivin) f: 5'-CCA GAT CTG GCA GCT GTA CC-3 ',
tIAP (survivin) r: 5'-GCC AGC TGC TCA ATT GAC TG-3 ', annealing 64 ° C.
Als Kontrolle für die Integrität der RNA wurde ein Teil der β-Actin mRNA mit folgenden Primern amplifiziert: β-actinf: 5'-GTGGGCCGCCCTAGGCACCAG- 3', β-actinr: 5'-CTCTTTAATGTCACGCACGATTTC-3', annealing 64°C. Die RT-PCR wurde entsprechend dem Protokoll des Herstellers mit Random- Hexamer Primern durchgeführt. Die PCR-Amplifikation wurde wie folgt durchge führt: 94°C, 30 sec, indizierte annealing Temperaturen, 1 min. 72°C, 1 min. IAP-1 und t-IAP (survivin) wurden für 33 and 35 Zyklen, IAP-2 und x-IAP für 28 und 30 Zyklen und β-actin für 26 und 28 Zyklen. Die RT-PCR an RNA von E12.5- Gehirnen von b-raf und c-raf +/- Verpaarungen ergab eine deutliche Verminderung um durchschnittlich 60% bzw. 55% für IAP-1 bei b-rafund c-raf -/- Emb ryonen im Vergleich zur Wildtyp Kontrolle, von 52% für IAP-2 bei b-raf -/- und 46% für x-IAP bei b-raf -/- Embryonen im Vergleich zur Wildtyp Kontrolle. Die Expressionsunterschiede von IAP-2 und x-IAP bei c-raf -/-, sowie t-IAP bei b-raf -/- und c-raf -/- waren statistisch nicht signifikant unterschiedlich im Vergleich zur Wildtyp Kontrolle.A part of the β-actin mRNA was used as a control for the integrity of the RNA amplified following primers: β-actinf: 5'-GTGGGCCGCCCTAGGCACCAG- 3 ', β-actinr: 5'-CTCTTTAATGTCACGCACGATTTC-3', annealing 64 ° C. The RT-PCR was performed according to the manufacturer's protocol with random Hexamer primers performed. The PCR amplification was carried out as follows leads: 94 ° C, 30 sec, indicated annealing temperatures, 1 min. 72 ° C, 1 min. IAP-1 and t-IAP (survivin) were for 33 and 35 cycles, IAP-2 and x-IAP for 28 and 30 cycles and β-actin for 26 and 28 cycles. RT-PCR on RNA from E12.5- Brains from b-raf and c-raf +/- mating showed a significant decrease by an average of 60% and 55% for IAP-1 for b-raf and c-raf - / - Emb ryons compared to the wild-type control, of 52% for IAP-2 at b-raf - / - and 46% for x-IAP in b-raf - / - embryos compared to the wild-type control. The Expression differences of IAP-2 and x-IAP in c-raf - / -, as well as t-IAP in b-raf - / - and c-raf - / - were not statistically significantly different in comparison for wild type control.
Von Embryonen im Alter von 12,5 Tagen, die homozygot waren für b-raf (-/-) oder c-raf (-/-), wurden desweiteren sensorische Neurone isoliert. Hierzu wurden dorsale Wurzelganglien isoliert, in PBS und mit Trypsin (0,05% in Hepespuffer) für 30 min. inkubiert. Die Trypsinverdauung wurde durch Zugabe von L15- Medium enthaltend 10% Pferdeserum gestoppt und nachfolgend die Zellen in Kulturplatten für 3-4 Stunden ausplattiert. Zellen im Überstand wurden zentrifu giert (10 min. 400 g) und das Zellsediment genauso wie bereits für spinale Moto neurone beschrieben im Neurobasalmedium gehalten.Embryos 12.5 days old that were homozygous for b-raf (- / -) or c-raf (- / -), sensory neurons were further isolated. For this purpose dorsal root ganglia isolated, in PBS and with trypsin (0.05% in hepespuffer) for 30 min. incubated. Trypsin digestion was accomplished by adding L15- Medium containing 10% horse serum was stopped and subsequently the cells in Culture plates plated for 3-4 hours. Cells in the supernatant were centrifuged giert (10 min. 400 g) and the cell sediment just like for spinal moto neurons described held in the neurobasal medium.
Neurale Stammzellen wurden aus dem Gehirn von normalen, b-raf (-/-) oder c-raf (-/-) defizienten Mausembryonen isoliert. Der Bereich des Vorderhirns wurde unter einem Präparationsmikroskop entnommen, in weiter entwickelten Embryo nen auch der Bereich des Hippocampus und der periventrikulären Zone. Diese Gehirnareale wurden dann in 200 µl HBSS (Hanks balanced salt solution (HBSS, Life Technologies (Karlsruhe), transferiert, mit 0,1% Trypsin (Endkonzentration in HBSS) für 10 min bei 37°C, inkubiert, die Reaktion mit 0,1% Trypsin-Inhibitor (Trypsin-Inhibitor aus egg yolk sack (Sigma, Deisenhofen), Stammlösung: I % in HBSS/25 mM HEPES) Endkonzentration in HBSS abgestoppt. Dann wurden die Zellen 10x mit einer 200 µl Pipette trituriert und in Medium [(Neurobasal- Medium (Life Technologies), B27 Supplement (Life Technologies Stock 50x, EK 1x) Glutamax II (Life Technologies Stock 100x, EK 1x), basicFGF (20 ng/ml), EGF (20 ng/ml)1] in ein Volumen von 5 ml überführt. Die dissoziierten Zellen wurden in Sarstedt Schalen (50 ml) kultiviert (Brutschrank, 37°C, 5% CO2 feuch tigkeitsgesättigte Atmosphäre), das Medium alle zwei Tage gewechselt. Die Zel len wuchsen als Embroid Bodies und attachieren nicht, daher wurden die Zellen zum Mediumwechsel in ein Falcon-Röhrchen überführt und 5 min bei 400 g zentrifugiert. Der Überstand wurde abgesaugt und das Zellsediment trituriert und in frisches Medium aufgenommen. Spätestens nach 3 Passagen bildeten sich gro ße Embroid Bodies, die trypsiniert (s. o.) und in niedriger Zelldichte (max. 10000 Zellen/Platte) auf 10 cm Schalen (Sarstedt) plattiert werden konnten. Einzelzellen wurden dann gepickt und zunächst in 96er Platten, später in 24er und 12 weil Platten expandiert. Diese Einzelzellklone neuraler Stammzellen konnten dann auf ihre Differenzierungskapazität hin untersucht und anschließend in Testverfahren eingesetzt werden.Neural stem cells were isolated from the brain of normal, b-raf (- / -) or c-raf (- / -) deficient mouse embryos. The area of the forebrain was removed under a dissecting microscope, and in more developed embryos the area of the hippocampus and the periventricular zone. These brain areas were then transferred to 200 μl HBSS (Hanks balanced salt solution (HBSS, Life Technologies (Karlsruhe), incubated with 0.1% trypsin (final concentration in HBSS) for 10 min at 37 ° C., the reaction with 0, 1% trypsin inhibitor (trypsin inhibitor from egg yolk sack (Sigma, Deisenhofen), stock solution: I% in HBSS / 25 mM HEPES) final concentration in HBSS was stopped, then the cells were triturated 10 times with a 200 µl pipette and placed in medium [ (Neurobasal medium (Life Technologies), B27 Supplement (Life Technologies Stock 50x, EK 1x) Glutamax II (Life Technologies Stock 100x, EK 1x), basicFGF (20 ng / ml), EGF (20 ng / ml) 1] in transferred to a volume of 5 ml, the dissociated cells were cultivated in Sarstedt dishes (50 ml) (incubator, 37 ° C., 5% CO 2 moisture-saturated atmosphere), the medium was changed every two days and the cells grew as embroid bodies and Do not attach, so the cells were transferred to a Falcon tube to change the medium d Centrifuged at 400 g for 5 min. The supernatant was aspirated and the cell sediment was triturated and taken up in fresh medium. After 3 passages at the latest, large embroid bodies were formed, which could be trypsinized (see above) and in low cell density (max. 10,000 cells / plate) on 10 cm dishes (Sarstedt). Individual cells were then picked and first expanded into 96-well plates, later into 24-well and 12-well plates. These single cell clones of neural stem cells could then be examined for their differentiation capacity and then used in test procedures.
Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, wurden die Zellen auch als Linien etabliert und für spätere Experimente eingefroren und gelagert.To get reproducible results, the cells were also called lines established and frozen and stored for later experiments.
Das Einfrieren der neuralen Stammzellen erfolgte nach Standardprotokoll, d. h. nach der Zentrifugation wurden die Zellen in Medium mit 10% DMSO aufge nommen und mit 1°C/min zunächst auf -86 C abgekühlt (im MrFrosti) um dann im flüssigen N2 bei -186°C gelagert zu werden.The freezing of the neural stem cells was carried out according to the standard protocol, ie after centrifugation, the cells were taken up in medium with 10% DMSO and first cooled to -86 C at 1 ° C./min (in MrFrosti) and then in liquid N 2 at -186 ° C to be stored.
Hinzugegeben werden:
The following are added:
-
- zu Motoneuronen als neurotrophische Faktoren GDNF, BDNF und CNTF
(jeweils 0,1; 0,3; 0,5; oder 1 ng/ml) und
zu sensorischen Neuronen NGF (0,1; 0,3; 0,5; Oder 1 ng/ml), entweder jeweils alleine oder in Kombination mit dem Kinase-Inhibitor Flavopiridol (Konzent ration von 0,1; 0,3; 0,5 µM; Struktur, Molekulargewicht von Flavopiridol sie he Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996; Sedlacek, Critic Rev Oncol Hematol 2000)- to motor neurons as neurotrophic factors GDNF, BDNF and CNTF (each 0.1, 0.3, 0.5, or 1 ng / ml) and
to sensory neurons NGF (0.1; 0.3; 0.5; or 1 ng / ml), either individually or in combination with the kinase inhibitor flavopiridol (concentration of 0.1; 0.3; 0, 5 µM; structure, molecular weight of flavopiridol see Sedlacek et al., Int J Oncol 9: 1143-1168, 1996; Sedlacek, Critic Rev Oncol Hematol 2000) - - oder Flavopiridol in Kombination mit Pilocarpin (Konzentration von 0,01; 0,1 und 0,3 µM).- or flavopiridol in combination with pilocarpine (concentration of 0.01; 0.1 and 0.3 µM).
In einer weiteren Kontrollgruppe wird zu den neuronalen Zellen nur Flavopiridol jeweils in der angegebenen Konzentrationen hinzugegeben.In another control group, only flavopiridol becomes the neuronal cells added in each case in the stated concentrations.
In Kontrollkulturen normaler embryonaler Neuronen überleben nach 3 Tagen oh ne Zugabe der jeweiligen neurotrophen Wachstumsfaktoren nur ca. 10-25% der Zellen, mit Zugabe der jeweiligen Wachstumsfaktoren konzentrationsabhängig jedoch etwa 30-70% der ursprünglich eingesäten neuronalen Zellen.In control cultures of normal embryonic neurons survive after 3 days ne addition of the respective neurotrophic growth factors only approx. 10-25% of the Cells, depending on the concentration with the addition of the respective growth factors however, about 30-70% of the originally seeded neuronal cells.
Zugabe von Flavopiridol bewirkt eine geringe Steigerung der Überlebensrate (konzentrationsabhängig überleben 20-40% der Zellen). Die stärkste Erhöhung der Überlebensrate kann bei der Kombination von Wachstumsfaktoren, Flavopiri dol und Pilocarpin oder bei der Kombination von Flavopiridol mit Pilocarpin ge sehen werden (konzentrationsabhängig überleben zwischen 40-90% der Zellen). Die Kombinationen von neurotrophen Wachstumsfaktor (neurotropher Faktor (B)), Flavopiridol (Kinase-Inhibitor (A)) und Pilocarpin (Substanz (C)) oder Fla vopiridol (Kinase-Inhibitor (A)) und Pilocarpin (Substanz (C)) hat ihren stärksten synergistischen Effekt bei geringen Konzentrationen der Wachstumsfaktoren oder bei geringen Konzentrationen von Flavopiridol (Kinase-Inhibitor (A)) und hohen Konzentrationen der jeweils anderen Substanz.The addition of flavopiridol causes a slight increase in survival (Depending on the concentration, 20-40% of the cells survive). The biggest increase The survival rate can be when combining growth factors, flavopiri dol and pilocarpine or when combining flavopiridol with pilocarpine will be seen (depending on the concentration, between 40-90% of the cells survive). The combinations of neurotrophic growth factor (neurotrophic factor (B)), flavopiridol (kinase inhibitor (A)) and pilocarpine (substance (C)) or Fla vopiridol (kinase inhibitor (A)) and pilocarpine (substance (C)) have their strongest synergistic effect at low concentrations of the growth factors or at low concentrations of flavopiridol (kinase inhibitor (A)) and high Concentrations of the other substance.
Während neuronale Zellkulturen von c-raf (-/-), c-raf (+/-) oder b-raf (+/-) defi zienten Embryonen diesbezüglich keinen Unterschied zu Kulturen von normalen Embryonen aufweisen, kann kein Effekt neurotropher Faktoren alleine auf das Überleben von Motoneuronen oder sensorischen Neuronen von b-raf (-/-) defi zienten Embryonen nachgewiesen werden. Bei b-raf (-/-) defizienten Neuronen liegt die Überlebensrate nach 3 Tagen Zellkultur mit oder ohne neurotropher Faktoren (B) bei Werten, die kleiner als 3% der eingesäten Neuronen sind. Die Kombination von neurotrophen Wachstumsfaktoren mit Flavopiridol führte hier bei nur zu einer geringen Erhöhung der Überlebensrate.During neural cell cultures of c-raf (- / -), c-raf (+/-) or b-raf (+/-) defi In this regard, embryos do not differ from normal cultures Have embryos, no effect of neurotrophic factors alone on the Survival of motor neurons or sensory neurons from b-raf (- / -) defi specific embryos are detected. With b-raf (- / -) deficient neurons the survival rate after 3 days of cell culture with or without neurotrophic Factors (B) for values that are less than 3% of the seeded neurons. The Combination of neurotrophic growth factors with flavopiridol resulted here with only a slight increase in survival.
Mit diesem Versuch kann belegen, daß das erfindungsgemäße Erzeugnis mit Ver abreichung eines Kinase-Inhibitors (A), der Raf, im speziellen B-Raf nicht oder nur gering inhibiert, in Kombination mit einem neurotrophen Faktor (B) das Ü berleben von neuronalen Zellen fördert und sie vor schädigenden Einflüssen schützt.This experiment can prove that the product according to the invention with Ver administration of a kinase inhibitor (A), the Raf, in particular B-Raf not or only slightly inhibited, in combination with a neurotrophic factor (B) survival of neuronal cells and promotes them from damaging influences protects.
Als weiteren Beleg für die Abhängigkeit der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Erzeugnisses von einem enzymatisch aktiven B-Raf Protein werden sensorische neuronale b-raf (-/-) Zellen mit einem Plasmid (pCDNA3), das den offenen Lese rahmen des B-Raf Gens enthält (Wojnowski et al. Mech. Dev. 91: 97-104 (2000) oder mit einem LacZ-Expressionsplasmid mit der von Wiese et al., (Nature Neu rosci. 2: 987-983, 1999) angegebenen Methode transfiziert und das Überleben der so transfizierten Neuronen in Abhängigkeit von der Zugabe des Kinase-Inhibitors (A) (Flavopiridol) und des neurotrophen Faktors (B) oder der Kombination von Kinase-Inhibitor (A) und neurotrophem Faktor (B) (in Konzentrationen wie oben angeführt) und der Kombination beider Substanzen mit Pilokarpin (Substanz (C)) in der Zellkultur ermittelt.As further evidence of the dependence of the effectiveness of the invention Products made from an enzymatically active B-Raf protein become sensory neuronal b-raf (- / -) cells with a plasmid (pCDNA3) that is open reading frame of the B-Raf gene contains (Wojnowski et al. Mech. Dev. 91: 97-104 (2000) or with a LacZ expression plasmid with that of Wiese et al., (Nature Neu rosci. 2: 987-983, 1999) and the survival of the method so neurons transfected depending on the addition of the kinase inhibitor (A) (flavopiridol) and the neurotrophic factor (B) or the combination of Kinase inhibitor (A) and neurotrophic factor (B) (in concentrations as above and the combination of both substances with pilocarpine (substance (C)) determined in the cell culture.
Während nicht-transfizierte und mit dem LacZ-Expressionsplasmid transfizierte b-raf (-/-) defiziente Neuronen in Zellkultur mit und ohne neurotrophen Faktor (B) bzw. mit und ohne Kinase-Inhibitor (A), Flavopiridol, oder der Kombination von Kinase-Inhibitor (A) und neurotrophem Faktor (B) in beträchtlichem Ausmaß sterben, erweisen sich b-raf (-/-) defiziente Neuronen, die mit einem das b-raf Gen enthaltene Plasmid transfiziert wurden, als überlebensfähig. Immunfluoreszen suntersuchungen an überlebenden b-raf (-/-) defizienten neuronalen Zellen, die mit einem das b-raf Gen enthaltenden Plasmid transfiziert worden waren, ergaben mit einem für das B-Raf Protein spezifischen Antikörper (Sithanandam et al., On cogene 5: 1775-1780, 1990), daß diese Zellen das B-Raf Protein enthielten. Die Behandlung dieser transfizierten Zellen mit der Kombination von Kinase-Inhibitor (A) und neurotrophem Faktor (B) führt zu einer gleich hohen Überlebensrate, wie die Behandlung von normalen neuronalen Zellen mit der gleichen Kombination von Kinase-Inhibitor (A) und neurotrophem Faktor (B) und/oder Substanz (C).While non-transfected and transfected with the LacZ expression plasmid b-raf (- / -) deficient neurons in cell culture with and without a neurotrophic factor (B) or with and without kinase inhibitor (A), flavopiridol, or the combination of kinase inhibitor (A) and neurotrophic factor (B) to a considerable extent die, b-raf (- / -) deficient neurons with the b-raf gene turn out to be contained plasmid were transfected as survivable. Immunfluoreszen Examinations on surviving b-raf (- / -) deficient neuronal cells that had been transfected with a plasmid containing the b-raf gene with an antibody specific for the B-Raf protein (Sithanandam et al., On cogene 5: 1775-1780, 1990) that these cells contained the B-Raf protein. The Treatment of these transfected cells with the combination of kinase inhibitor (A) and neurotrophic factor (B) leads to an equally high survival rate as the treatment of normal neuronal cells with the same combination of kinase inhibitor (A) and neurotrophic factor (B) and / or substance (C).
Diese Untersuchungen zeigen, daß die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Er zeugnisses abhängig ist von einem enzymatisch funktionsfähigem B-Rafund daß die Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Erzeugnis, enthaltend mindestens einen Kinase-Inhibitor (A), der nicht oder nur gering B-Raf inhibiert, und min destens einem neurotrophen Faktor (B) und/oder mindestens einer Substanz (C)), das Überleben von Nerven- und/oder Gliazellen fördert und sie demzufolge vor schädigenden Einflüssen schützt.These studies show that the effectiveness of the Er testimony is dependent on an enzymatically functional B-Rafund that treatment with the product according to the invention, containing at least a kinase inhibitor (A) which does not or only slightly inhibits B-Raf, and min at least one neurotrophic factor (B) and / or at least one substance (C)), promotes the survival of nerve and / or glial cells and consequently promotes them protects against harmful influences.
Claims (16)
- a) mindestens einen neurotrophen Faktor (B) und/oder
- b) mindestens eine Substanz (C), welche in der Lage ist, die zelluläre Bildung und/oder die Freisetzung eines oder mehrerer neurotropher Faktoren (B) zu verstärken und/oder zu bewirken
- a) at least one neurotrophic factor (B) and / or
- b) at least one substance (C) which is capable of enhancing and / or causing the cellular formation and / or the release of one or more neurotrophic factors (B)
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|---|---|---|---|
| DE10113513A DE10113513A1 (en) | 2001-03-20 | 2001-03-20 | Drug combination of kinase inhibitor and neurotropic factor, useful for treating and/or preventing nerve and/or glial cell damage, e.g. associated with neurodegenerative diseases |
| PCT/DE2002/001049 WO2002089779A2 (en) | 2001-03-20 | 2002-03-19 | Combined preparation for the prophylaxis and/or therapy of nerve cell and/or glia cell damage using a novel method of treatment |
| AU2002304872A AU2002304872A1 (en) | 2001-03-20 | 2002-03-19 | Combined preparation for the prophylaxis and/or therapy of nerve cell and/or glia cell damage using a novel method of treatment |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004086051A1 (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | MedInnova Gesellschaft für medizinische Innovationen aus akademischer Forschung mbH | Test system for discovering active ingredients against prion-induced illnesses and active ingredients for preventing and treating said illnesses |
| WO2008097861A3 (en) * | 2007-02-02 | 2009-08-27 | Braincells, Inc. | MODULATION OF NEUROGENESIS WITH BIGUANIDES AND GSK3-ß AGENTS |
Citations (1)
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Family Cites Families (5)
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- 2002-03-19 WO PCT/DE2002/001049 patent/WO2002089779A2/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
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Also Published As
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