DE10327518A1

DE10327518A1 - Synthetische Peptidkombinationen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10327518A1
Application number: DE10327518A
Authority: DE
Inventors: Günther H. Klett-Loch
Original assignee: KLETT LOCH LORE MARIA
Current assignee: KLETT-LORCH, CAROLINE, 68309 MANNHEIM, DE
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13
Also published as: EP1638592A1; CA2527085A1; JP2006527703A; CN1809373A; WO2004112822A1; RU2006101286A; US20060088516A1

Abstract

Synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparate zur Applikation am Menschen oder Tier, wobei die Peptidkombinationen aus der Partialhydrolyse von Geweben aus dem menschlichen Organismus stammen, die Peptidkombinationen aus der Neusynthese von Peptiden stammen, wobei diese in ihrem Aufbau und ihrer Zusammensetzung dem Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen oder von genetisch veränderten Mikroorganismen erhältlich sind, wobei die erzeugten Peptide bezüglich ihres genetischen Ausgangsmaterials den Nukleotidsequenzen der Peptide des menschlichen Organismus entsprechen. Des Weiteren sind Verfahren zur Herstellung der synthetischen Peptidkombinationen angegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparate zur Applikation am Menschen oder Tier und Verfahren zu deren Herstellung.
Aus wissenschaftlichen und medizinischen Studien wird deutlich, dass niedermolekulare Eiweißstoffe regulatorisch in Synthesewege des Organismus eingreifen können. Dies kann zu einer Verbesserung der Funktionalität der Gewebe oder dem endokrinen System führen. Auch wirken die als Signalpeptide bekannten niedermolekularen Eiweißstoffe auf neuronaler Ebene als Neurotransmitter oder auf immunologischer Ebene als Differenzierungsfaktoren und kommen in sämtlichen Geweben vor. So regulieren zum Beispiel Polypeptide wie die Interleukine und der GM-CSF (Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-Stabilitäts-Faktor) die frühe T-Zell-Differenzierung im Thymus-Epithel. Durch die synthetische Nachbildung solcher und anderer Polypeptide und deren Verwendung in Präparaten kann somit auf eine erworbene Immundefiziens, Infektionen, Allergien, autoimmun-Erkrankungen, neuroendokrine Erkrankungen (z.B. dem Carcenoid der Hypophyse) sowie auf immunrestorative Effekte, zum Beispiel nach einer Chemotherapie oder Bestrahlung, reagiert werden.

Lediglich beispielhaft sei an dieser Stelle auf die WO 98/53845 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine synthetische, statistische Thymuspeptid-Kombination und deren Verwendung als immunologisch und/oder endokrinologisch wirkendes Präparat bekannt. Dabei werden dem Kalbsthymus entsprechende synthetische Thymuspeptide und deren Kombination für die Verwendung in einem immunologisch und/oder endokrinologisch wirkenden Präparat eingesetzt. Die Verwendung der synthetischen Thymuspeptid-Kombination in dem Präparat führt dabei zu einer dosisabhängigen Steigerung der Proliferation von humanen Lymphozyten. Dadurch findet dieses Präparat Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von Immunschwächen und Immundefekten, sowie bei der Behandlung von hormonalen Störungen. Des Weiteren dient dieses Präparat als Aufbaustoff für Haut, Haare, Nägel und als kosmetisches Mittel, sowie als Nahrungsergänzungsmittel. Die synthetischen Thymuspeptide stammen dabei aus einer Neusynthese von Peptiden.

Ganz allgemein haben die bekannten synthetischen Thymuspeptide und deren Kombination den Nachteil, dass sie den Peptiden und der Peptidkombination des Kalbsthymus entsprechen und zum anderen nur das Thymusorgan als Vorlage für die Peptide und deren Kombination dient. Somit ist die Verwendung dieser synthetischen Peptide und deren Kombination in einem Präparat auf deren beschriebene hormonale Wirkung und die daraus resultierende synergistische endokrinologische Wirkung beschränkt. Insofern ist eine Behandlung von speziellen Gen-, Zell- oder Gewebedefekten in Organen oder speziellen Geweben des Menschen mit diesem Präparat nicht denkbar. So könnten zum Beispiel Funktionsstörungen des Herzens, der Leber, der Lunge oder anderer Organe, die auf Gen-, Zell- oder Gewebedefekte zurückzuführen sind, mit den für das Thymusgewebe wirksamen Signalpeptiden nicht behandelt werden. Auch bleiben Funktionsstörungen des sekundären Lymphgewebes, wie den Lymphknoten, den peyerschen Plaques, den darmassoziierten lymphatischen Geweben und der Milz völlig unbeeinflusst. Ein weiteres Problem in der effektiven Behandlung am Menschen könnte dadurch auftreten, dass sich die vom Kalbsthymus isolierten Peptide von denen des menschlichen Thymus unterscheiden, so dass es gegebenfalls zu Unverträglichkeitsreaktionen auf das tierische Eiweiß kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, synthetische Peptidkombinationen enthaltene Präparate der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sie neben der Behandlung von hormonalen und endokrinologischen Störungen auch in anderen Bereichen der medizinischen Behandlung, wie zum Beispiel der Behandlung von Gen-, Zell- und Gewebedefekten einsetzbar sind. Des Weiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Produkte mit verbesserter spezifischer Wirksamkeit für den Menschen auf Basis solcher Peptidkombinationen zu entwickeln. Ebenso soll ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Präparats mit entsprechenden Eigenschaften angegeben werden.

Das erfindungsgemäße synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat löst die voranstehende Aufgabe – in stofflicher Hinsicht – durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist ein synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen aus einer Partialhydrolyse von Geweben stammen, wobei die Gewebe aus dem menschlichen Organismus stammen und die Partialhydrolysate mittels spezieller Enzymkombinationen erhältlich sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die Partialhydrolyse von menschlichem Gewebe mittels spezieller Enzymkombinationen, die die Hydrolyse unter bestimmten Versuchsbedingungen katalysieren, synthetische Peptidkombinationen erzielbar sind, die als Arzneimittel für hormonale und endokrinologische Störungen sowie für Dysfunktionen sämtlicher Gewebe einsetzbar sind. Des Weiteren wurde erkannt, dass durch den Einsatz von synthetischen Peptiden des menschlichen Organismus eine verbesserte Wirksamkeit des Präparats erzielt werden kann. Unverträglichkeits- und Abstoßungsreaktionen auf tierische Eiweißstoffe können effektiv vermieden werden.

Im Konkreten ist vorgesehen, dass die synthetischen Peptidkombinationen mittels spezieller Enzymkombinationen erzielbar sind. Die Enzymkombinationen könnten dabei so ausgewählt sein, dass spezielle kurzkettige Eiweißstoffe aus den Geweben partiell hydrolisiert werden. Durch diese gezielte Partialhydrolyse könnten somit Signalpeptide oder andere wirksame Eiweißstoffe isoliert werden, die dann in einem Präparat einsetzbar sind. Durch bestimmte Versuchsbedingungen bezüglich des pH-Wertes, der Temperatur, dem Salzgehalt oder der Dauer der Hydrolyse in Verbindung mit den speziellen Enzymkombinationen könnte eine gezielte Steuerung der Partialhydrolyse möglich sein.

Es würde sich bei der gezielten Partialhydrolyse als günstig erweisen, wenn dadurch Peptide mit einer Masse von 0,15 bis 3 kd erhältlich sind. Dadurch wäre gewährleistet, dass die Darreichung eines Präparats über sämtliche Applikationswege erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat löst die eingangs genannte Aufgabe auch durch die Merkmale des Patentanspruchs 4. Danach ist das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen aus neusynthetisierten Peptiden zusammensetzbar sind, wobei die neusynthetisierten Peptide in ihrem Aufbau und ihrer Zusammensetzung Peptiden und Peptidkombinationen der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.

Erfindungsgemäß ist insoweit erkannt worden, dass durch die Neusynthese von Peptiden, die den Peptiden des menschlichen Organismus entsprechen, Peptid kombinationen realisiert werden können, die als Arzneimittel für hormonale und endokrinologische Störungen sowie für Dysfunktionen sämtlicher Gewebe einsetzbar sind. Des Weiteren wurde erkannt, dass sich aus der de novo-Synthese von Peptiden die Möglichkeit ergibt, Peptide und Peptidkombinationen in reproduzierbarer Weise herstellen zu können. Dadurch kann auf die Verwendung von Explantaten des menschlichen Organismus verzichtet werden.

Zur Herstellung dieser synthetischen Peptidkombinationen bietet sich die schrittweise Aneinanderreihung von einzelnen, chemisch geeignet derivatisierten Aminosäuren zu kurzkettigen Peptiden und Freisetzung dieser synthetischen Peptide aus ihrer n-terminal und an Seitenfunktionen derivatisierten Form. Dadurch lassen sich diese Kombinationen in pharmazeutisch reproduzierbarer Weise steril produzieren.

Die so hergestellten Peptidkombinationen bieten dabei den Vorteil, dass sie gegenüber einem Naturpräparat Krankheitsrisiken wie ein Prion-Risiko, insbesondere BSE-Risiko oder virale Krankheitserreger eliminieren können.

In vorteilhafter Weise könnten die Peptide eine durchschnittliche Masse von 0,15 bis 3 kd aufweisen. Dadurch wäre eine problemlose de novo-Synthese dieser kurzkettigen Peptide im Rahmen des für Arzneimittel gültigen Toleranzbereiches möglich. Ein solches Präparat wäre zudem auf sämtlichen Applikationswegen verabreichbar.

Das erfindungsgemäße synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat löst die eingangs genannte Aufgabe – im Rahmen einer weiteren Alternative – durch die Merkmale des Patentanspruchs 8. Danach ist das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen von genetisch veränderten Mikroorganismen erhältlich sind, wobei die erzeugten Peptide bezüglich ihres genetischen Ausgangsmaterials den Nukleotidsequenzen der Peptide der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.

Erfindungsgemäß ist im Rahmen dieser alternativen Ausgestaltung erkannt worden, dass durch die Klonierung der Mikroorganismen mit dem genetischen Ausgangsmaterial, das den Nukleotidsequenzen der Peptide der Gewebe des menschlichen Organismus entspricht, synthetische Peptide hergestellt werden können, die als Arzneimittel für hormonale und endokrinologische Störungen sowie für Dysfunktionen sämtlicher Gewebe einsetzbar sind. Des Weiteren wurde erkannt, dass durch den Einsatz von Mikroorganismen eine pharmazeutische Reproduzierbarkeit in einem großen Maßstab möglich ist. Insofern könnte bei großer Nachfrage nach dem Präparat die Herstellung in Flüssigkulturen in Fermentern im industriellen Maßstab stattfinden. Die so hergestellten Peptide wären zudem für den Menschen verträglicher als vergleichbare Produkte aus dem tierischen Organismus.

Eine besonders einfache Herstellung der synthetischen Peptide wäre durch die Klonierung von cDNA in die Mikroorganismen mittels Plasmiden gewährleistet. Dabei könnte die cDNA mittels einer reversen Transkription der mRNA der Peptide erhalten werden. Durch den Einsatz von cDNA in Plasmiden mit eventuellen Selektionsmarkern auf oder in Slektivmedium wäre gewährleistet, dass nur die Mikroorganismen angezogen werden, die die cDNA des gewünschten Peptids enthalten. Die Plasmide könnten neben den Selektionsmarkern auch mit Promotoren ausgestattet sein, die eine erhöhte Expression der klonierten cDNA bewirken.

In ganz besonders vorteilhafter Weise könnten die Mikroorganismen die Peptide in das Kulturmedium abgeben, aus dem diese dann aufgesammelt werden könnten. Dies könnte mittels osmotischen Schocks oder elektrischen Schockverfahrens erzielbar sein. So könnten auf einfache Weise mit anschließenden Zentrifugationsschritten und chromatographischen Verfahren die synthetischen Peptide gewonnen werden.

In weiter vorteilhafter Weise könnten die Peptide eine durchschnittliche Masse von 0,15 bis 3 kd aufweisen. Dies ermöglicht eine einfache und stabile Klonierung der Mikroorganismen, da dadurch die Größe der Nukleotidsequenz limitiert ist. Des Weiteren sind die so hergestellten synthetischen Peptidkombinationen in einem Präparat auf allen Applikationswegen verabreichbar.

Weiter vorteilhaft könnte das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von organischen Dysfunktionen eingesetzt werden. Denkbar dabei wäre, dass durch die Wirkung der synthetischen Peptidkombinationen defektes oder zerstörtes Gewebe regeneriert oder neu aufgebaut wird.

Denkbar wäre auch das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat als ein immunologisch und/oder endokrinologisch wirkendes Präparat bereitzustellen. Dabei ist vorteilhaft, dass die dem menschlichen Organ nachempfundenen synthetischen Peptidkombinationen ein BSE-Risiko oder andere vom Tier auf den Menschen übertragbare Krankheiten gänzlich ausschließen.

Das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat könnte auch als kosmetisches Mittel oder als Nahrungsergänzungsmittel einsetzbar sein. Dadurch wäre gewährleistet, dass das synthetische Peptidkombinationen enthaltende Präparat auch ohne medizinische Indikation dem Verbraucher zugänglich wäre.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 20 gelöst. Hiernach ist ein Verfahren zur Herstellung eines Präparates dadurch gekennzeichnet, dass Gewebe mittels Enzymen partiell hydrolisiert wird, wobei die Gewebe aus dem menschlichen Organismus stammen und die Partialhydrolysate mittels spezieller Enzymkombinationen erhältlich sind. Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Präparats nach Anspruch 1, 2 und 3 und 13 bis 19, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorigen Teil der Beschreibung verwiesen wird.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe ebenso durch die Merkmale des Patentanspruchs 21 gelöst. Hiernach ist ein Verfahren zur Herstellung eines Präparats dadurch gekennzeichnet, dass einzelne chemisch geeignete derivatisierte Aminosäuren zu Peptiden aneinandergereiht werden, wobei die neusynthetisierten Peptide in ihrem Aufbau und in ihrer Zusammensetzung Peptiden und Peptidkombinationen der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen. Dabei könnte das Verfahren nach der Festphasenmethode nach Merrifield ausgestaltet sein. Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Präparats nach einem der Ansprüche 4, 5, 6 und 7 und 13 bis 19, so dass auch hier zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorigen Teil der Beschreibung verwiesen wird.

Auch lässt sich ein erfindungsgemäßes Verfahren – im Rahmen einer weiteren Alternative – durch die Merkmale des Patentanspruchs 22 definieren. Hiernach ist ein Verfahren zur Herstellung eines Präparats dadurch gekennzeichnet, dass die Peptide und Peptidkombinationen von genetisch veränderten Mikroorganismen erhältlich sind, wobei die Peptide bezüglich ihres genetischen Ausgangsmaterials den Nukleotidsequenzen der Peptide der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen. Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Präparats nach einem der Ansprüche 8 bis 19. Auch hier gilt zur Vermeidung von Wiederholungen die Verweisung auf den vorigen Teil der Beschreibung.

Vorzugsweise könnte das Verfahren zur Herstellung eines Präparates dahingehend ausgebildet sein, dass die aus partiell hydrolisiertem Gewebe erzielten Peptidkombinationen, oder die aus der Neusynthese von Peptiden gewonnen Peptidkombinationen, oder die von genetisch veränderten Mikroorganismen hergestellten Peptide und Peptidkombinationen ein Mengenverhältnis und Muster an Aminosäuren ausbilden, das für die Gewebe des menschlichen Organismus charakteristisch ist. Auf diese Weise könnte gewährleistet werden, dass naturidentische Produkte aus diesen Verfahren resultieren.

Abschließend sei angemerkt, dass es unzählige Möglichkeiten gibt, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der beanspruchten Lehre, schränken diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele ein.

Claims

Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat zur Applikation am Menschen oder Tier, dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen aus einer Partialhydrolyse von Geweben stammen, wobei die Gewebe aus dem menschlichen Organismus stammen und die Partialhydrolysate mittels spezieller Enzymkombinationen erhältlich sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enzymkombinationen so auswählbar sind, dass eine gezielte Partialhydrolyse durchführbar ist.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die gezielte Partialhydrolyse Peptide mit einer Masse von 0,15 bis 3 kd erhältlich sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat zur Applikation am Menschen oder Tier, dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen aus neusynthetisierten Peptiden zusammensetzbar sind, wobei die neusynthetisierten Peptide in ihrem Aufbau und ihrer Zusammensetzung Peptiden und Peptidkombinationen der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 4, wobei die synthetischen Peptide aus der Zusammenfügung einzelner Aminosäuren erhältlich sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 4 oder 5, wobei die synthetischen Peptide eine durchschnittliche Masse von 0,15 bis 3 kd aufweisen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die synthetischen Peptide ohne Prion-Risiko, insbesondere BSE-Risiko erhältlich sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat zur Applikation am Menschen oder Tier, dadurch gekennzeichnet, dass die Peptidkombinationen von genetisch veränderten Mikroorganismen erhältlich sind, wobei die erzeugten Peptide bezüglich ihres genetischen Ausgangsmaterials den Nukleotidsequenzen der Peptide der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 8, wobei die Mikroorganismen durch Klonierung mit in Plasmiden befindlichen cDNA-Sequenzen erhältlich sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Mikroorganismen die Peptide in das Kulturmedium abgeben.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Peptide dem Kulturmedium entnehmbar sind.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die in das Kulturmedium abgegebenen synthetischen Peptide eine durchschnittliche Masse von 0,15 bis 3 kd aufweisen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von organischen Dysfunktionen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von Immunschwächen und Immundefekten.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von Gendefekten.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat zur Applikation am Menschen oder Tier nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von Zell- oder Gewebedefekten.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel bei der Behandlung von hormonalen Störungen.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als kosmetisches Mittel.
Synthetische Peptidkombinationen enthaltendes Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Nahrungsergänzungsmittel.
Verfahren zur Herstellung eines Präparats insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gewebe mittels Enzymen partiell hydrolisiert wird, wobei die Gewebe aus dem menschlichen Organismus stammen und die Partialhydrolysate mittels spezieller Enzymkombiantionen erhältlich sind.
Verfahren zur Herstellung eines Präparats, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne chemisch geeignete derivatisierte Aminosäuren zu Peptiden aneinandergereiht werden, wobei die neusynthetisierten Peptide in ihrem Aufbau und in ihrer Zusammensetzung Peptiden und Peptidkombinationen der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.
Verfahren zur Herstellung eines Präparats insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Peptide und Peptidkombinationen von Mikroorganismen erhältlich sind, wobei die Peptide bezüglich ihres genetischen Ausgangsmaterials den Nukleotidsequenzen der Peptide der Gewebe des menschlichen Organismus entsprechen.
Verfahren zur Herstellung eines Präparats insbesondere nach den Ansprüchen 20 bis 22, wobei Gewebe partiell hydrolysiert wird, oder einzelne chemisch geeignete derivatisierte Aminosäuren zu Peptiden aneinandergereiht werden, oder von genetisch veränderten Mikroorganismen produziert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Gewebe des menschlichen Organismus charakteristisch gewichtete Mengenverhältnis und Muster an Aminosäuren ausgebildet wird.