СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ МАЛЯРИИ С ПОМОЩЬЮ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЙ КОМБИНАЦИИ ИНГИБИТОРОВ ТЕЛОМЕРАЗЫ (ИМАТИНИБА МЕЗИЛАТ) И АРТЕМЕТЕРА

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к областям фармакологии и медицины и может быть использовано для химиотерапии тропической малярии, вызванной возбудителем Plasmodium falciparum, особенно в случаях ее лекарственно устойчивых форм.

Уровень техники

Согласно Глобальной технической стратегии ВОЗ по малярии 2016-2030 гг., первоочередными задачами являются сохранение эффективности комбинированной терапии на основе артемизинина и разработка новых комбинаций как для стран эндемичных по малярии, так и для глобального сообщества по борьбе с малярией. Монотерапия на основе артемизинина per os никогда не должна применяться в лечении неосложненной малярии, т.к. это может способствовать развитию резистентности к данному препарату [World Health Organization. (2015). Global technical strategy for malaria 2016-2030. World Health Organization, https://apps.who.int/iris/handle/10665/176712] / [World Health Organization. (2015). Global technical strategy for malaria 2016-2030. World Health Organization, https://apps.who.int/iris/handle/10665/176712].

Комбинированная терапия на основе артемизинина рекомендована ВОЗ в качестве первой и второй линии лечения неосложненной малярии P. falciparum, а также хлорохинорезистентной малярии P. vivax. Роль соединения артемизинина заключается в уменьшении количества паразитов в течение первых трех дней лечения (уменьшение биомассы паразита), в то время как роль препарата-партнера заключается в устранении оставшихся паразитов (излечение) [World Health Organization. (2018). Artemisinin resistance and artemisinin-based combination therapy efficacy: status report. World Health Organization. https://apps.who.int/iris/handle/10665/274362. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO]. Ha сегодняшний день, комбинированная терапия на основе артемизинина продолжает оставаться высокоэффективной, однако его применение находится под угрозой из-за появления и распространения лекарственной устойчивости паразитов к P. falciparum во многих странах Юго-Восточной Азии, в частности в Камбодже, Лаосской Народно-Демократической Республике, Мьянме, Таиланде и Вьетнаме, и если эта лекарственная устойчивость будет распространятся дальше, то тогда миллионы людей снова будут подвержены риску.

Основными этиотропными препаратами при лечении тяжелых форм тропической малярии, в соответствии с рекомендациями ВОЗ (2010), являются артесунат и артеметер. Препараты артемизинина очень быстро проявляют свое действие, как на кровяные стадии, так и на гаметоциты. Однако эти препараты характеризуются быстрым выведением из организма, что приводит к возникновению рецидивов малярии и развитию резистентности. Поэтому ВОЗ рекомендует не применять препараты этой группы для монотерапии, а комбинировать их с уже известными противомалярийными средствами. Путешественники, возвращающиеся в неэндемичные страны, при заболевании неосложненной тропической малярией для лечения могут использовать маларон (атоваквон + прогуанил), коартем (артеметер + люмефантрин), дигидроартемизинин + пиперахин, хинин + доксициклин или клиндамицин. Однако все эти комбинации имеют ряд побочных эффектов, таких как: ЦНС (головная боль, головокружение, усталость, трудности с засыпанием и сном, раздражительность, депрессия, тревожность, путаница, судороги, обморочные состояния, лихорадка, галлюцинации); опорнодвигательный аппарат (боль в мышцах, суставах, отеки нижних конечностей); ЖКТ (рвота, потеря аппетита); со стороны сердечно-сосудистой системы (бради и тахикардия, кровотечения), мочевыделительная система (болезненное или затрудненное мочеиспускание). Глобальная программа ВОЗ по борьбе против малярии регулярно публикует обновленную информацию о ситуации с устойчивостью к производным артемизинина в затронутых странах. Устойчивость к производным артемизинина не влияет на выбор препаратов для медикаментозной профилактики, но важна с точки зрения лечения.

В решении этой задачи могут быть использованы ингибиторы теломераз, в функции которых входит блокирование способности неограниченного деления клеток злокачественной опухоли, что ведет к апоптозу [Dong, М, & Klotz, U. Eur J Clin Pharmacol (2010) 66: 1. https://doi.org/10.1007/s00228-009-0758-9]. Теломераза рассматривается как уникальный маркер опухолевого роста, а также как перспективная мишень для действия лекарственных препаратов [Kesely KR, Pantaleo A, Turrini FM, Olupot-Olupot P, Low PS (2016) Inhibition of an Erythrocyte Tyrosine Kinase with Imatinib Prevents Plasmodium falciparum Egress and Terminates Parasitemia. PLoS ONE 11(10): e0164895.doi:10.1371/journal.pone.0164895]. В ряде работ отмечается противопротозойная активность ингибиторов теломеразы, в частности иматиниба мезилата [Kesely KR, Pantaleo A, Turrini FM, Olupot-Olupot P, Low PS (2016) Inhibition of an Erythrocyte Tyrosine Kinase with Imatinib Prevents Plasmodium falciparum Egress and Terminates Parasitemia. PLoS ONE 11(10): е0164895. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0164895]. Противомалярийный эффект иматиниба мезилата также представлен в заявке на патент США [US 2014309233 (А1) - 2014-10-16]. Индийскими учеными доказан синергетический эффект артесуната при сочетанном применении с иматиниба мезилатом [(IN2085/MUM/2015) A SYNERGISTIC COMBINATION OF ANTIMALARIAL DRUGS]. При этом, данные сведения не были систематизированы и содержащаяся в этих источниках информация не легла в основу схем лечения тропической и трехдневной малярии.

Следует отметить, что, несмотря на большое количество противомалярийных препаратов - нет идеального препарата, так как каждая отдельная комбинация препаратов или монотерапия имеют свои собственные ограничения, начиная от их тропности (активности) в отношении определенных форм развития плазмодия в организме человека, побочных эффектов, токсичности и резистентности. Преодоление резистентности в ближайшие годы будет происходить не только путем создания все новых и новых препаратов, но и попыток поиска препаратов, вызывающих «реверсию» резистентности. Такой подход уже был апробирован на хлорохин-устойчивой тропической малярии, когда в качестве препарата «реверсанта» апробировали антидепрессант-верапамил. Таким образом, появление множественной лекарственной устойчивости может серьезно подорвать успех и привести к увеличению бремени заболевания. Согласно Глобальной технической стратегии ВОЗ первоочередными задачами являются сохранение эффективности комбинированной терапии на основе артемизинина, разработка новых препаратов и новых комбинаций как для стран, в которых малярия является эндемическим заболеванием, так и для глобального сообщества по борьбе с малярией.

Согласно вышеизложенному становится важным разработать новые комбинации противомалярийных химиотерапевтических методов лечения малярии. Потенцированное действие комбинации препаратов артемизинина и ингибиторов теломераз позволит снизить побочные эффекты обоих препаратов и усилить противомалярийный эффект.

Раскрытие изобретения

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка результативного комбинированного способа лечения малярии, характеризующегося высокой терапевтической эффективностью при сравнительно низкой токсичности и отсутствием лекарственной устойчивости к возбудителю тропической малярии.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности химиотерапии малярии путем преодоления лекарственной устойчивости и снижения побочных эффектов от применяемых препаратов.

Технический результат достигается за счет реализации способа лечения малярии, включающего прием комбинации препаратов артеметера и иматиниба мезилата 1 раз в сутки в дозировках 0,33 мг/кг и 0,25 мг/кг, соответственно, в течение трех суток.

Было проведено скрининговое исследование соединений из группы ингибиторов теломеразы, в результате которого было отобрано наиболее перспективное соединение-кандидат - Иматиниба мезилат и препарат артемизинина - артеметер. Были проведены испытания специфической противомалярийной активности комбинации артеметера и иматиниба мезилата, показавшие высокую эффективность при сравнительно низкой токсичности. Показано, что иматиниба мезилат проявляет практически одинаковую эффективность как в пероральной, так и в инъекционной формах. Затем была создана и апробирована на лабораторных животных терапевтическая комбинация артеметера и иматиниба мезилата, основанная на сочетанном применении инъекционной формы препарата Артеметер и пероральной (в виде капсул) Иматиниба мезилата. Применение указанной схемы позволило значительно снизить токсический эффект от применения этих препаратов за счет потенцирования противомалярийного эффекта.

Механизм действия препаратов на основе артемизинина.

Противомалярийная активность артемизинина обусловлена его способностью взаимодействовать с железом молекул свободного гема малярийного паразита с образованием свободных радикалов, приводящих к разрушению клетки. Большинство препаратов, связанных с артемизинином, используемых сегодня, являются пролекарствами, которые активируются посредством гидролиза до метаболита дигидроартемизинина. Несколько линий доказательства показывают, что лекарства артемизинина прилагают их противомалярийное действие радикальным образованием через их перекисное сцепление. На стадии, когда паразит находится внутри красных кровяных телец, он потребляет гемоглобин в своей пищеварительной вакуоли ферментом деградации гемоглобина. Эти промежуточные звена свободного радикала нарушают биомембрану и блокируют протеазу цистеина вакуолей.

Препаратом выбора из производных артемизинина стал артеметер. Артеметер - противомалярийное средство из группы производных артемизина, который является основным этиотропным препаратом при лечении тяжелых форм тропической малярии (в соответствии с рекомендациями ВОЗ). Артеметер активен против всех плазмодиев, включая тех, которые могут быть стойкими к другим противомалярийным средствам. Артеметер дает большую результативность лечения, чем хинин - традиционное противомалярийное средство. Как показали клинические испытания, эффективность лечения малярии Артеметером составляет 96% по сравнению с 64% для хинина. Также было обнаружено заметное влияние терапии артеметер на раковые опухоли. В частности, препарат в значительной мере приостанавливает рост мозговой глиомы и рака поджелудочной железы. Артеметер имеет следующую формулу:

Брутто-формула С16Н26О5 м.м. 298.3746. Основные фармакокинетические индексы: период полувыведения: 2 часа; связывание с белками плазмы: 95,4%; молярная масса: 298.

Механизм действия иматиниба мезилата

В функцию ингибиторов теломераз входит блокирование способности неограниченного деления клеток паразита, с последующим разрушением. Специфическое ингибирование тирозинкиназ эритроцитов, которые являются критическими в жизненном цикле паразита, являются терапевтической мишенью для блокирования распространения паразита, в то же время избегая устойчивых механизмов, связанных с мутагенными событиями в геноме паразита. Иматиниба мезилат (1-Метил-4-(4-((4-Метил-3-((4-(пиридин-3-ил)пиримидин-2-ил)амино)фенил)-карбамоил)бензил)пиперазин метансульфонат) имеет следующую формулу:

Определенная авторами в доклинических исследованиях минимально эффективная доза для препарата иматиниба мезилат - 0,5 мг/кг, затем была уменьшена в 2 раза в комбинации с артеметером, который был уменьшен в три (33 мг/кг).

Предлагаемый способ лечения малярии с использованием комбинации препаратов производных артемизинина и иматиниба мезилата, позволяет устранить лекарственную устойчивость и повысить эффективность противомалярийной терапии. Авторами было проведено доклиническое исследование выбранных кандидатов, в результате которого определены наиболее перспективные кандидаты - из группы производных артемизинина выбран артеметер, а из прозводных ингибиторов теломераз - иматиниба мезилат. За счет оптимально подобранной схемы лечения удалось уменьшить дозу иматиниба в два раза -до 0,25 мг/кг, а артеметера в три раза - до 33 мг/кг.

Иматиниба мезилат показал практически одинаковую эффективность, как при пероральном, так и при парентеральном пути введения. На основании протокола выбора ГЛФ была определена наиболее эффективная форма лекарственного препарата для перорального применения - капсулы.

С учетом физико-химических свойств препарата оптимальной лекарственной формой иматиниба мезилата выбраны твердые двухкомпонентные гидроксипропилцеллюлозные капсулы. Это обусловливается удобством применения, экономической целесообразностью и доступностью данной формы. Данный способ дозировки не провоцирует пищевых реакций, а также исключает неприятный запах и повышает эффективность ЛС вследствие более быстрого действия препарата.

Лекарственная форма артеметера готова к использованию в форме внутримышечных инъекций.

Исследования проводились in vivo на модели малярии грызунов P. berghei, поддерживаемой в ИМПиТМ им. Е.И. Марциновского на белых беспородных мышах обоего пола. Использовался штамм NK65, полученный в 1980 году из Ливерпульской школы тропической медицины. Исследование проводилось на 60 аутбредных белых мышах массой 20 гр., полученных из питомника лабораторных животных «КролИнфо» (Московская область, Орехово-Зуевский район). Животные содержались в виварии в индивидуальных клетках на стандартном рационе питания. Световой режим составлял 12 часов света и 12 часов темноты. Температура воздуха поддерживалась в пределах 18-22°С, относительная влажность - 50-70%.

Все эксперименты проводили с обязательным соблюдением правил Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg (1986), а также в соответствии с «Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (Миронов А.Н. [ред.], Т. 1, Гриф и К, Москва, 2012).

Проводилось сравнение «по вертикали», когда оценка паразитемии проводилась ежедневно с момента введения препарата. Проводилось изучение кинетических кривых изменения содержания паразитов в крови в процессе всего развития инфекции. Отрицательным контролем служили не леченые мыши, зараженные P. berghei.

Животные были разделены на 4 группы по 15 мышей в каждой: 1 группа - животные, получавшие стандартное лечение препаратом артеметер в дозировке 100 мг/кг в течение трех дней, 2 группа - животные, получавшие стандартное лечение препаратом иматиниба мезилат в дозировке 0,5 мг/кг в течение трех дней, 3 группа - животные, принимавшие артеметер в форме инъекций и иматиниба мезилата per os 1 раз в день в течение 3 дней согласно заявленному способу и 4 группа - животные, зараженные малярией без лечения. Забор крови животных для оценки паразитемии проводился ежедневно.

Статистический анализ данных производился с учетом сравнения изменения указанных показателей в динамике, как внутри каждой группы (критерий Вилкоксона), так и между группами (критерий Манна-Уитни). В результате анализа полученных результатов было выявлено статистически достоверное (р=0.007) снижение уровня паразитемии при применении артеметера и иматиниба мезилата в заявленных дозировках, общий курс приема которых составил 3 суток.

Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность лечения при сравнительно низкой токсичности и отсутствии лекарственной устойчивости к возбудителю тропической малярии. Способ предназначен для лечения трансмиссивных протозоозов, в первую очередь, малярии, что позволит уменьшить число смертельных случаев от этой инфекции и снизить экономический ущерб от малярии.