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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Vorbeugung oder Behandlung von
Liquefaktion der extrazellulären
Matrix an den Rändern
von beschädigtem
Bindegewebe nach einer Verletzung.
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Die
Verletzung von Bindegeweben, wie beispielsweise Sehnen, Bänder und
Knorpel, kann auf einer Anzahl von Wegen erfolgen. Zum Beispiel
kann eine Sehne nach einem plötzlichen
Drehen oder Zerren an einem Gelenk, an dem die Sehne befestigt ist,
zerrissen oder gerissen werden. Bindegewebsverletzungen können auch
aufgrund eines schweren Traumas, wie beispielsweise eine Quetschverletzung
oder eine Schnittwunde eines Gewebes, entstehen. Alternativ können Bindegewebsverletzungen
im Ergebnis eines sich wiederholenden Traumas für ein Gewebe (z.B. sich wiederholende Überlastungsverletzungen,
verursacht durch längeren
Gebrauch von Preßluftbohrern)
entstehen.
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Bindegewebsverletzungen
der Gliedmaßen
(z.B. Sehnenverletzungen der Finger, des Handgelenks oder der Beine)
von Menschen und Tieren sind besonders problematisch.
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Um
Bindegewebe wiederherzustellen, ist es für die Bereiche des Bindegewebes
(z.B. die gerissenen Ränder
einer durchtrennten Sehne) notwendig, in nächster Nähe gehalten werden, wonach
Wiederherstellungsprozesse ein Gewebe erzeugen, das die Lücke zwischen
unbeschädigten
Geweben überbrückt. Die
Bereiche können
durch Immobilisieren der Gewebe oder durch chirurgische Intervention
(z.B. indem die gerissenen Ränder
zusammengenäht
werden) in nächste
Nähe gebracht
werden.
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Jedoch
kommt während
der ersten wenigen Tage nach einer Verletzung (gewöhnlich bis
zu 7 Tage, aber möglicherweise
bis zu 14 Tage) ein Phänomen
vor, das als „Erweichen" bekannt ist, welches
schädliche Auswirkungen
auf die Gewebewiederherstellung haben kann. Erweichen ist mit der
Liquefaktion der extrazellulären
Matrix an den Rändern
von beschädigtem
Bindegewebe verbunden.
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Diese
Liquefaktion stellt aus mehreren Gründen ein Problem dar. In erster
Linie ist das erweichte Gewebe sehr schwach und kann leicht gerissen
werden, was zu Wiederverletzung und sogar dauerhafter Leistungsminderung
führen
kann. Dies ist besonders für
lasttragende Bindegewebe, wie beispielsweise verletzte Sehnen im
Bein, problematisch. Weiterhin kann die durch Erweichen verursachte
Schwächung
derart sein, daß die
Zugfestigkeit des Bindegewebes wirklich geringer wird als sie, unmittelbar
nachdem die Verletzung erfolgte, war. Zum Beispiel hat, 5 Tage nachdem
eine Fingersehne zusammengenäht
worden ist, die Sehne oft nur 10–20% der Zugfestigkeit, die
sie unmittelbar postoperativ hatte, und nur etwa 1% der Zugfestigkeit
einer unverletzten Sehne.
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Weiterhin
ist, wenn ein operativer Eingriff verwendet wird, Erweichen ebenfalls
ein Problem, weil es schwierig sein kann, die erweichten Gewebe
in nächster
Nähe zueinander
zu halten, zurückzuführen auf
die Tatsache, daß die
Nähte oft
aus den verflüssigten
Geweben herauskommen und die gerissenen Enden sich dann trennen
können,
wobei verhindert wird, daß irgendeine
Wiederherstellung erfolgt.
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In
dem Fall von sich wiederholenden Überlastungsverletzungen (welche
häufige „Wiederverletzung" beinhalten) können Bindegewebe
wie beispielsweise Sehnen und Bänder
in einem chronischen „erweichten" Zustand sein. Wenn
dies der Fall ist, weist das Gewebe oft ein äußeres Bündel von scheinbar normalem
Bindegewebe auf, aber umfaßt
einen inneren Kern von verflüssigten
Geweben. Irgendeine Verletzung an dem äußeren Bündel kann das Gewebe, mit ernsten
Folgen für
die Bindegewebsfunktion, zerreißen.
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Bindegewebserweichung
ist während
der Bindegewebsheilung bei Menschen und Tieren (besonders bei Pferden
und Haustieren) in hohem Maße
problematisch und es besteht ein Bedarf, Medikamente bereitzustellen,
die das Auftreten der Liquefaktion verhindern.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines
Matrix-Metalloproteinase-Inhibitors
bei der Herstellung eines Medikaments zur Verwendung bei der Behandlung
oder Vorbeugung der Liquefaktion der extrazellulären Matrix an den Rändern von
beschädigtem
Bindegewebe nach einer Verletzung, und zwar bei Sehnen, Bändern und
Knorpel, bereitgestellt.
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Die
Erfinder haben gefunden, daß Matrix-Metalloproteinase-(MMP)-Inhibitoren
wirksam für
das Hemmen oder Verhindern der Liquefaktion sind. Diese Inhibitoren
können
deshalb verwendet werden, um das Heilen von Verletzungen an Bindegeweben,
wie beispielsweise Sehnen, Bänder
und Knorpel, bei Menschen und Tieren zu fördern. Zum Beispiel hat eine
Person mit einer gerissenen Sehne des Fingers Vorteile von der Verabreichung
von MMP-Inhibitoren, weil die anschließende Verminderung der Erweichung
dazu führt,
daß die Ränder der
gerissenen Sehne schneller und mit größerer Festigkeit zusammengeknüpft werden,
als das für unbehandelte
Sehnen gesehen wird. MMP-Inhibitoren sind auch für die Verabreichung an Tiere
(wie beispielsweise Hunde oder Pferde und besonders wertvolle Renn-
oder Ausstellungstiere) für
die Behandlung oder Vorbeugung von Bindegewebserweichung und insbesondere
Sehnenverletzungen der Beine äußerst geeignet. Durch
Behandeln eines Pferdes mit einem MMP-Inhibitor gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
zu verhindern oder die Chancen dafür wesentlich zu verringern,
daß das
Tier nach einer Bindegewebsverletzung (z.B. einer Sehne) lahm wird.
So macht es die Verwendung von MMP-Inhibitoren gemäß der vorliegenden
Erfindung weniger wahrscheinlich, daß ein derart kostbares Tier
nach einer Verletzung getötet
werden müßte.
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MMP-Inhibitoren
sind besonders zum Halten von Nähten
in einem Bindegewebe (z.B. eine heilende Sehne) nützlich und
gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines
Matrix-Metalloproteinase-Inhibitors bei der Herstellung eines Medikaments
zum Halten von Nähten
in einem Bindegewebe bereitgestellt.
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Wir
haben gefunden, daß MMP-Inhibitoren
die Gewebeerweichung vermindern und dadurch helfen, Nähte in einer
erforderlichen Position zu halten. Es wird bevorzugt, daß MMP-Inhibitoren
gemäß dem zweiten Aspekt
der Erfindung verwendet werden, um Nähte in einer heilenden Sehne
zu halten. Dies erlaubt verbesserte Heilung der Enden einer durchgetrennten
Sehne, weil die Nähte
fähiger
sind, die durchgetrennten Enden einer Sehne in nächster Nähe zu halten.
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Matrix-Metalloproteinasen
(MMPs) sind eine Familie von Zn–+-abhängigen neutralen
Metalloendopeptidasen. Phylogenetisch sind sie aus der Matrixin-Unterfamilie
der Familie M10 des MB-Clans
von Metallopeptidasen, die HEXGHXXGXXHS-Zink-Bindungs-Motive haben.
Zwei konservierte Histidinreste und ein Glutamat immobilisieren
das Zinkion an der aktiven Stelle. Mindestens elf unterschiedliche
Typen von MMP sind bekannt und werden mit MMP 1–13, MT-1 MMP und auch PUMP
1 bezeichnet.
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MMPs
werden nach Spaltung eines Signalpeptids in einer inaktiven Zymogenform
sekretiert. Sie erfordern dann weitere proteolytische Spaltung,
um in der extrazellulären
Umgebung aktiviert zu werden. Die Aktivierung von MMPs kann über viele
Mechanismen erfolgen, zu diesen gehören chaotrope Mittel (z.B.
Natriumdodecylsulfat), niedriger pH, Chemikalien, die die Sulfhydrylgruppe
oxidieren können
(z.B. N-Methylmaleimid) oder Enzymproteolyse. In vivo ist es wahrscheinlich,
daß der
erste Schritt der Aktivierung durch Serinproteinasen, wie beispielsweise
Trypsin, Plasmin, Cathepsin G und Kallikrein, oder andere MMPs vermittelt
wird. Diese Proteasen entfernen einen Teil eines 10-kDa-Propeptids
auf der N-Aminoseite
eines Cysteinrestes, welcher in der inaktiven Form durch eine Sulfhydrylbindung
kovalent an das Zinkatom an dem Zentrum der aktiven Region gebunden
ist. Diese Bindung wird darauffolgend destabilisiert und der Rest
der Propeptidregion wird autokatalytisch gespalten, wobei das aktive
Enzym erzeugt wird.
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Die
in-vitro-Substratspezifität
variiert zwischen den verschiedenen Typen von MMP, obwohl alle MMPs imstande
sind, mindestens eine Komponente der extrazellulären Matrix (z.B. Collagen)
abzubauen. Verschiedene MMPs können
das gleiche Substrat lysieren, obgleich unterschiedliche Affinitäten und
Kinetiken zwischen den MMPs für
ein spezielles Substrat offensichtlich sind. Jede MMP kann auch
eine Vielfalt von Substraten lysieren, obgleich eine gewisse Substratpräferenz offensichtlich
ist (siehe Tabelle 1). Die Bindung der MMP an das Substrat ist lagespezifisch,
wobei die MMP an einen speziellen Teil des Substratmoleküls bindet, und
schließt
das N- oder das C-Ende des Enzyms ein, was ein von der spezifischen
MMP abhängiges
Ereignis ist. Mit Ausnahme von MMP-8 und MMP-9 in Neutrophilen werden
MMPs nicht in Speicherkörnchen
in Zellen sequestriert gefunden. Sie werden in Reaktion auf Zellsignale
synthetisiert und die MMP-Erzeugung wird auf dem Transkriptionsniveau
gesteuert.
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Tabelle
1: Matrix-Metalloproteinasen und in-vitro-Substratspezifität
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Die
Aktivität
von MMPs kann auf einer Vielzahl von Wegen moduliert werden. Die
in-vivo-Aktivität wird sowohl
auf dem Transkriptionsniveau als auch in dem extrazellulären Raum
straff reguliert.
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Die
Transkriptionsregulation ist gegen viele Wachstumsfaktoren, einschließlich: IL-Iα, IL-4, IL-6,
IL-10, aus Blutplättchen
stammender Wachstumsfaktor (PDGF), basischer Fibroblasten-Wachstumsfalkor
(FGF-2), TGF-α und
TGF-β, empfindlich.
Die meisten von den Regulationswegen laufen an der AP-1-Promotorregion der
MMP-Gene zusammen (außer
demjenigen von MMP-2, die normalerweise konstitutiv exprimiert wird).
Andere Promotorsequenzen schließen
PEA3 und TRE ein. Das Zusammenlaufen der Wege geschieht auf dem Niveau
der c-fos- und i-jun-Translation.
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Jun-
und Fos-Proteine bilden Heterodimere, die in der Promotorregion
von MMPs an AP-1 binden und dadurch die Transkription hochregulieren.
Dexamethason und andere Steroidhormone unterbrechen diesen Weg,
indem sie an Jun-Protein binden. Prostaglandine regulieren die MMP-Synthese
hoch, während
Retinoinsäuren über c-jun
die MMP-Synthese herunterregulieren. Die Bindung von Fibroblasten
an verschiedene Tenascin/Fibronectin-Liganden über einen Integrin-abhängigen Mechanismus,
der einen Verlust von Focal Adhesion Kinase (FAK) zeigt, reguliert
durch Fos/AP-1-Aktivierung auch die MMP-1-Expression. Es ist deshalb von großem Interesse,
daß gezeigt
wurde, daß Veränderungen
der Zellmorphologie, die zu Störungen
des Zytoskeletts (CSK) führen,
die Expression von TGF-β1 und MMP-1 auslösen, was vermuten läßt, daß Ereignisse in
vivo durch Zellmorphologie und Integrin-Signalisierung vermittelt
werden können,
da TGF-β1 die MMP-1-Erzeugung herunterreguliert.
Die Einwirkung von Signalreizen auf Zellen hat auseinandergehende
Auswirkungen auf die Synthese einzelner MMPs, wobei MMP-1 und 3
durch TGF-β herunterreguliert
werden, welches umgekehrt MMP-2 hochreguliert.
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Die
MMP-Aktivität
ist im extrazellulären
Raum und in der extrazellulären
Matrix (ECM) straff gesteuert. Die Aktivierung latenter Zymogene
wird durch Inhibitoren von Serinproteasen gesteuert. Ein Beispiel
dafür ist der
Plasminogenaktivator-Inhibitor-1 (PAI-1). Die Expression beeinflußt die Aktivierung
von MMPs indirekt über
die Hemmung der Plasminogenaktivierung und deshalb Hemmung der Plasminaktivierung.
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Die
proteolytische Wirkung von MMPs erfordert für aktive tertiäre Konformation
die Anwesenheit von Ca++ und folglich inaktiviert
der Calciumionenchelatbildner EDTA die MMPs.
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Eine
wichtige Form der Regulierung von MMPs in der ECM geschieht durch
die Aktivität
spezifischer Inhibitoren von MMPs, die als Gewebeinhibitoren von
Metalloproteinasen (TIMPs) bekannt sind. Mindestens drei Typen von
Wirbeltier-TIMP (TIMP-1, -2 und -3) sind bekannt. Diese sind Teil
einer Familie von 8 TIMPs, definiert durch eine hochkonservierte
sekundäre
Struktur, die sechs Disulfidbindungen beinhaltet. TIMPs binden an
MMPs mit einer 1:1-Stöchiometrie
und inaktivieren das Enzym. Sie werden häufig durch die gleiche Zelle
erzeugt, die MMPs erzeugt, und da die TIMP-MMP-Bindung fest ist, würde die Erzeugung äquimolarer Konzentrationen
nicht zu einer Auswirkung auf den ECM-Abbau führen. So könnten feine Störungen in
extrazellulären
Konzentrationen von beiden einen bedeutenden Einfluß auf den
ECM-Abbau haben.
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TIMP-1
ist induzierbar, glycosyliert und X-gebunden, während TIMP-2 konstitutiv exprimiert,
nicht glycosyliert und autosomal zu sein scheint. TIMP-1 hat wie
viele der MMPs eine AP-1-Promotorregion
stromaufwärts.
Dies kann die koordinierte Expression von MMPs und TIMP-1 erklären. TGF-β, Retinoinsäwe und weibliche
Geschlechtshormone regulieren jedoch TIMP-1 hoch und die Expression
einiger MMPs herunter. TGF-β reguliert
spezifisch MMP-2 und -9 hoch und TIMP-1 reguliert MMP-1 und -3 herunter.
Dies steht im Gegensatz zu den Wirkungen von IL-4, das sowohl MMP-1
als auch -2 herunterreguliert und keine Wirkung auf TIMP hat, was
weiterhin im Gegensatz zu FGF-2 steht, das eine Wirkung durch Hochregulieren
von MMP-1 und TIMP-1 hat. Dies würde
ermöglichen,
daß komplexe
Cocktails von Wachstumsfaktoren sehr feine Einflüsse auf den Gewebeabbau haben.
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Alle
TIMPs binden alle aktiven MMPs und hemmen sie, obgleich mit wechselnden
Affinitäten.
Sowohl die N- als auch die C-terminalen Domänen scheinen in TIMPs für die Bindung
wichtig zu sein, obgleich die Bindung von TIMPs an aktive MMPs eine
Vielfalt von Mechanismen zu beinhalten scheint. TIMP-2 bindet pro-MMP-2
und TIMP-1 bindet pro-MMP-9. Diese beiden Enzyme sind zu nachfolgender
Aktivierung imstande, wenn auch auf niedrigerem Niveau, und die
Anwesenheit von TIMPs scheint sie gegen nachfolgenden Verlust von
Aktivität
durch weitere Spaltung zu stabilisieren. TIMP-3 hat wie die TIMPs
1 und 2 Wachstumsfaktor-ähnliche
Eigenschaften, ausgedehnte Disulfidbindung innerhalb der Kette,
ein Molekulargewicht von 24 kDa und wird in Fibroblasten synthetisiert.
Die TIMPs-Konzentration in der ECM wird wahrscheinlich durch ihre
Anfälligkeit
gegenüber
Proteolyse durch Serin-Proteasen reguliert. Dieser Mechanismus kann
die lokale Konzentration in der ECM steuern.
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MMPs
werden auch durch α2-Macroglobulin inaktiviert. Dies scheint
ein Mechanismus zum Regulieren von MMP-Aktivität sowohl in der ECM als auch
im Plasma zu sein. Die Regulierung der katalytischen Spaltung von
aktiven MMPs durch Autokatalyse oder durch Katalyse mit anderen
ECM-Proteinasen
kann ebenfalls die MMP-Aktivität
in der ECM steuern.
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Wenn
wir auch nicht wünschen,
durch irgendeine Hypothese gebunden zu sein, glauben wir, daß Bindegewebserweichung
durch eine Hochregulierung in der Expression von MMPs in Bindegewebszellen und
von Entzündungszellen
an der verletzten Stelle zustandegebracht wird. Wir glauben, daß diese
Hochregulierung zu Digestion von Komponenten der extrazellulären Matrix
und anschließender
Liquefaktion (d.h. Erweichung) führt.
MMP-Inhibitoren sind für
das Verhindern der Erweichung wirksam, indem sie dieser Zunahme
in der MMP-Aktivität
entgegenwirken.
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Der
Begriff „MMP-Inhibitor" wird hier verwendet,
um Mittel oder Verbindungen zu bedeuten, die die physiologische
Wirkung von MMP vermindern, begrenzen oder verhindern (d.h. der
Inhibitor wird die enzymatische Digestion von Molekülen der
extrazellulären
Matrix durch MMP vermindern, begrenzen oder verhindern). „MMP-Inhibitor" bedeutet für uns auch
Mittel oder Verbindungen, die die Erzeugung oder Sekretion von MMP
verhindern oder vermindern, MMP abbauen oder MMP sequestrieren,
oder irgendeinen in den vorstehenden Abschnitten beschriebenen negativen
Regulator von MMP-Aktivität.
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Bevorzugte
MMP-Inhibitoren verhindern die MMP-Erzeugung durch eine Zelle. Zum
Beispiel können Mittel
die MMP-Gentranskription verhindern, die Translation von MMP aus
MMP-mRNA verhindern, die posttranslationale Modifizierung von MMP
unterbrechen, die MMP-Sekretion aus der Zelle, in der sie exprimiert wird,
unterbrechen oder die Erzeugung von aktiver MMP aus dem Zymogen
verhindern. Alternativ kann der Inhibitor ein Mittel sein, das den
Abbau von MMP erhöht,
wie beispielsweise ein proteolytisches Enzym. Gleichermaßen kann
der Inhibitor ein Mittel sein, das verhindert, daß sich MMP
mit ihrem Substrat vereinigt, wie beispielsweise ein neutralisierender
Antikörper
gegen MMP oder ein Aptamer gegen MMP. Der Inhibitor kann auch ein
Antisense-Oligonucleotid oder Ribozym gegen MMP-mRNA oder gegebenenfalls
das MMP-Gen sein.
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Die
am meisten bevorzugten MMP-Inhibitoren sind Verbindungen, die die
Enzymwirkung von MMPs durch Binden an MMP selektiv hemmen. Diese
können
kompetitive Inhibitoren (z.B. diejenigen, die um die aktive Stelle
der MMP konkurrieren) oder nicht kompetitive Inhibitoren (wie beispielsweise
allosterische Inhibitoren oder Verbindungen, die kovalent die aktive
Stelle der MMP modifizieren) sein.
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Sowohl
natürliche
wie auch synthetische MMP-Inhibitoren sind bekannt und können gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Beispiele derartiger natürlich vorkommender
MMP-Inhibitoren sind α2-Macroglobulin (ein Collagenase-Inhibitor,
gefunden im Blut) und Gewebeinhibitoren von MMPs (TIMPs – siehe
vorstehend).
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Zu
bevorzugten synthetischen MMP-Inhibitoren gehören GM6001 (Handelsname Galardin)
und Batimastat (BB-94). Am meisten bevorzugte synthetische MMP-Inhibitoren
sind organische Moleküle,
basierend auf Hydroxamsäure.
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MMP-Inhibitoren
sind auf dem Fachgebiet bekannt. Zum Beispiel können die in WO 90/05716, WO 90/05719,
WO 92/13831, EP-A-126974, EP-A-159396, der US-Patentschrift 4599361
und der US-Patentschrift
4743587 offenbarten Inhibitoren alle gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
DE 19542189 beansprucht
ihre Verwendung bei der Behandlung und Vorbeugung chronischer Erkrankungen,
wie beispielsweise degenerative Gelenkerkrankungen und Knorpelschwund.
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Calciumchelatbildner
(z.B. EDTA), Steroide (wie beispielsweise Dexamethason) und Retinoinsäure sowie
deren Derivate können
ebenfalls verwendet werden, um durch Verminderung der MMP-Aktivität Bindegewebserweichung
zu verhindern oder zu behandeln.
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Wir
haben gefunden, daß MMP-vermittelter
Wiederaufbau von Collagen bei Bindegewebserweichung besonders wesentlich
ist. Es wird deshalb bevorzugt, daß der MMP-Inhibitor ein Collagenase-Inhibitor
ist. Zum Beispiel sind Inhibitoren von MMP 1 und MMP 8 zum Verhindern
von Bindegewebserweichung besonders brauchbar.
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Die
vorliegende Erfindung stellt in Anbetracht der Lehre der WO 95/24921
eine überraschende
Entwicklung dar. WO 95/24921 betrifft die Verwendung von MMP-Inhibitoren
zum Verhindern der Kontraktion von Geweben (wie beispielsweise Narbengewebe).
Gewebekontraktion neigt dazu, sich über einen langen Zeitraum zu
entwickeln (wenn sich Narbengewebe entwickelt), während Gewebeerweichung
ein andersartiger Vorgang ist, der sich während der ersten 7 Tage (und
bis zu 14 Tage) nach der Verletzung entwickelt. Weiterhin neigt
Kontraktion von Geweben dazu, zu Geweben zu führen, die härter und dichter werden (wie
beobachtet wird, wenn sich das Fasergewebe einer Narbe zusammenzieht).
Dies würde
auf die Lehren von WO 95/24921 hindeuten, daß MMP-Inhibitoren tatsächlich verwendet
werden können,
um dichte Narben zu „erweichen". Es ist deshalb überraschend,
daß gemäß der vorliegenden
Erfindung MMP-Inhibitoren
tatsächlich
verwendet werden können,
um das Erweichen von Bindegeweben zu verhindern.
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Die
Medikamente der Erfindung können
eine Anzahl verschiedener Formen annehmen, abhängig insbesondere von der Art,
in der die Zusammensetzung verwendet werden soll. So kann das Medikament
zum Beispiel in der Form eines Pulvers, einer Tablette, Kapsel,
Flüssigkeit,
Salbe, Creme, eines Gels, Hydrogels, Aerosols, Sprays, einer Mizelle,
eines Liposoms oder irgendeiner anderen geeigneten Form vorliegen,
die an eine Person oder ein Tier verabreicht werden kann.
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Medikamente
umfassen gewöhnlich
mindestens einen MMP-Inhibitor und ein pharmazeutisch verträgliches
Vehikel. Es wird anerkannt, daß das
Vehikel eines sein sollte, das von dem Patienten, dem es gegeben wird,
gut vertragen wird und die Zuführung
des MMP-Inhibitors an das Zielbindegewebe ermöglicht. Das Vehikel ist idealerweise
biokompatibel, biologisch abbaubar, biologisch resorbierbar und
nichtentzündend.
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Das
Medikament kann auf einer Anzahl von Wegen verwendet werden. Zum
Beispiel ist topische Aufbringung ein bevorzugtes Mittel der Verabreichung
eines MMP-Inhibitors zur Vorbeugung oder Verminderung von Bindegewebserweichung.
In diesem Fall können
Liposome, Mizellen, Cremes, Salben, Gele und Flüssigkeiten verwendet werden.
Ein Medikament gemäß der Erfindung
(in der Form zum Beispiel einer Salbe oder Creme) kann durch eine
offene Wunde (welche eine Unfallverletzung sein kann oder aus einem
elektiven chirurgischen Eingriff entstehen kann) auf eine Sehne
aufgebracht werden. Alternativ kann ein MMP-Inhibitor in einer Mizelle
oder einem Liposom eingebracht werden und als Spray oder Aerosol
an das Zielgewebe zugeführt
werden.
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Erweichen
von Bindegeweben erfolgt während
der ersten wenigen Tage nach der Verletzung (gewöhnlich bis zu 7 Tage, aber
vielleicht bis zu 14 Tage), es wird daher bevorzugt, daß ein Patient,
der einer Behandlung bedarf während
dieser Zeit einen MMP-Inhibitor erhält. Obwohl es anerkannt wird,
daß unterschiedliche
Zeitabläufe
der Behandlung erforderlich sein können (z.B. für längere Zeiträume als
14 Tage oder zur Verwendung als Prophylaktikum, z.B. vor einer Operation,
wie vorstehend festgestellt), sollte in dem Fall von sich wiederholenden Überlastungsverletzungen,
die mit chronischer Gewebeerweichung verbunden sind, ein MMP-Inhibitor
verabreicht werden bis die Erweichung zur Befriedigung eines klinischen
Arztes vermindert oder beseitigt worden ist.
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Wenn
eine Sehne oder ein Band nach einer Verletzung zusammengenäht werden
muß, ist
es für
den Patienten von Vorteil, wenn ihm präoperativ MMP-Inhibitoren gegeben
werden (idealerweise sobald als möglich nach der Verletzung oder
in dem Fall von elektivem chirurgischen Eingriff vor und zu der
Zeit der Sehne/Band-Inzision) und für mindestens 7 Tage postoperativ
(obgleich bis zu 14 Tage und mehr erforderlich sein können). Alternativ
kann ein klinischer Arzt wählen,
einen MMP-Inhibitor zu verabreichen, bis die Fäden entfernt werden oder resorbiert
sind oder sogar darüber
hinaus.
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Wenn
das Bindegewebe zugänglich
ist, wird der MMP-Inhibitor vorzugsweise topisch verabreicht. Alternativ
ist ein bevorzugtes Behandlungsregime die Injektion eines flüssigen Medikaments
in die verletzte Stelle (zum Beispiel eine Injektion direkt in das
Knie eines Patienten mit Verletzungen der Bänder, Sehnen oder Knorpel des
Knies). Derartige Injektionen müssen
möglicherweise
mehrere Male wiederholt werden und deshalb ist ein alternatives,
bevorzugtes Regime die Verwendung einer Vorrichtung oder eines Trägers, der
den MMP-Inhibitor langsam über
einen gewünschten
Zeitraum abgibt.
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Systemische
Verabreichung kann erforderlich sein. In diesem Fall kann der MMP-Inhibitor
innerhalb einer Zusammensetzung enthalten sein, die zum Beispiel
in Form einer Tablette, Kapsel oder Flüssigkeit aufgenommen wird,
oder kann sogar eine Flüssigkeit
zur Injektion in den Blutstrom oder Muskel sein. Systemische Verabreichung
ist besonders für
tiefe oder größere Verletzungen
geeignet.
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Peptid-MMP-Inhibitoren
(zum Beispiel Peptidpseudosubstrate) können gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Wenn dies der Fall ist, können derartige Peptidinhibitoren
durch Gentherapie bereitgestellt werden. Eine derartige Gentherapie
ist in hohem Maße
geeignet, um anhaltende Niveaus von aktivem MMP-Inhibitor über einen
längeren
Zeitraum, als er für
die meisten herkömmlichen
therapeutischen Regimes möglich
ist, zu erreichen. Peptide können
kontinuierlich von Zellen an einer Verletzungsstelle exprimiert
werden, welche mit einem DNA-Molekül transformiert worden sind,
das für
den Peptid-MMP-Inhibitor codiert. Deshalb können, sogar wenn das Peptid
in vivo eine sehr kurze Halbwertszeit hat, therapeutische wirksame
Mengen des Inhibitors kontinuierlich von dem behandelten Gewebe
exprimiert werden. Das DNA-Molekül,
das durch Gentherapie für
die Behandlung von Bindegewebserweichung bereitgestellt wird, sollte
imstande sein, exprimiert zu werden (wenn an einen Patienten verabreicht),
um ein Protein oder Peptid zu erzeugen, das direkt oder indirekt
Aktivität
zum Behandeln von Bindegewebserweichung hat. Mit „direkt" meinen wir, daß das Produkt
der Genexpression per se die erforderliche MMP-Inhibitor-Aktivität hat. Mit „indirekt" meinen wir, daß das Produkt
der Genexpression mindestens eine weitere Reaktion durchläuft oder
vermittelt (z.B. als Enzym), um einen aktiven MMP-Inhibitor (der
ein Peptid sein kann oder nicht) bereitzustellen.
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DNA-Moleküle, die
für Peptid-MMP-Inhibitoren
codieren, können
innerhalb eines geeigneten Vektors enthalten sein, wobei ein rekombinanter
Vektor erzeugt wird. Der Vektor kann zum Beispiel ein Plasmid, ein Cosmid
oder eine Phage sein. Derartige rekombinante Vektoren sind in Gentherapietechniken
zum Transformieren von Zellen mit dem DNA-Molekül äußerst nützlich. Weiterhin sind derartige
rekombinante Vektoren für industrielle
Produktion von MMP-Inhibitoren verwendbar. Diese industrielle Produktion
kann mit biotechnologischen Mitteln erfolgen und transformierte
Zellen in Fermentoren benutzen, um den Inhibitor zu produzieren. Alternativ
könnten
die DNA-Moleküle
verwendet werden, um genetisch einen Organismus herzustellen, um
einen transgenen Organismus zu erzeugen (idealerweise um ein transgenes
Plazentasäugetier
zu erzeugen), welcher den MMP-Inhibitor exprimiert und von dem der
exprimierte Inhibitor geerntet werden kann.
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Die
vorstehend diskutierten MMP-Inhibitoren sind in hohem Maße zum Behandeln
von verletztem Geweben geeignet, es wird jedoch auch erkannt, daß die Inhibitoren
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer prophylaktischen Weise verwendet werden können. Zum
Beispiel können
vor einem elektiven chirurgischen Eingriff der mit dem Durchtrennen
einer Sehne oder eines Bands verbunden ist, MMP-Inhibitoren auf die intakte Sehne oder
das Band aufgebracht werden, damit die Sehne oder das Band anschließend heilen
kann, wobei verminderte oder keine Erweichung erfolgt.
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Es
wird erkannt, daß die
Menge von MMP-Inhibitor, die in Medikamente gemäß der Erfindung eingebracht
werden soll, von einer Anzahl von Faktoren abhängt. Zu diesen gehören:
- A) Die Wirksamkeit des zu verwendenden Inhibitors.
- B) Das Ausmaß der
zu behandelnden Bindegewebsverletzung.
- C) Der Weg der Verabreichung (möglicherweise durch die Lage
des verletzten Gewebes im Körper
diktiert).
- D) Die Halbwertszeit des Inhibitors in dem Patienten, an den
er verabreicht wird.
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Lediglich
um ein Beispiel zu geben, sind eine Creme, eine Salbe oder ein Gel,
die eine Konzentration von Galardin zwischen 4 ng/ml–40 mg/ml
enthalten, für
topische Aufbringung auf eine verletzte Sehne geeignet. Es wird
bevorzugt, daß eine
derartige Creme, eine Salbe oder ein Gel eine Konzentration zwischen
0,4 μg/ml–400 μg/ml enthält.
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Die
Menge einer derartigen Creme, einer Salbe oder eines Gels, die erforderlich
ist, hängt
von der zu behandelnden speziellen Erkrankung ab. Zum Beispiel kann
ein kleiner Riß in
einer Sehne des Fingers nur eine Behandlung mit einigen ml des Medikaments
erfordern, während
eine Person, die an ausgedehnten Verletzungen an den Beinen leidet,
100 ml oder mehr von einer Creme, einer Salbe oder einem Gel benötigen kann.