Rekombinante Wirkstoffe - Goethe
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Rekombinante Wirkstoffe! 9. Vorlesung! Prof. Dr. Theo Dingermann Ins2tut für Pharmazeu2sche Biologie Goethe-­‐Universität Frankfurt [email protected]­‐frankfurt.de 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitiden als Hauptindikation für rekombinante Alfa-Interferone: Die Hauptindikation der rekombinanten Alfa-Interferon-Präparate ist zwischenzeitlich ganz eindeutig die Behandlung der chronischen Hepatitis C. AlfaInterferone haben die Behandlung dieser schweren Infektionskrankheit revolutioniert. Aber auch bei chronischer Hepatitis B sind Alfa-Interferon-Präparate indiziert. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis B Die Hepatitis B gehört weltweit zu den häufigsten ansteckenden Krankheiten. Weltweit haben etwa 2 Milliarden Menschen eine HBV-Infektion durchgemacht und 5 bis 7% der Weltbevölkerung (ca. 350 Millionen Menschen) sind chronisch mit HBV infiziert. Jedes Jahr treten ca. 4 Millionen akute klinische Hepatitis-B-Fälle auf und jedes Jahr sterben ca. 1 Million Menschen an einer chronischen Hepatitis, Leberzirrhose oder Leberkarzinom. In der Bundesrepublik Deutschland ist bei 7 % der Gesamtbevölkerung anti-HBc als Merkmal einer durchgemachten HBV-Infektion nachweisbar. Davon sind 0,6 % (95% Vertrauensbereich 0,3 – 0,8%) chronische HBsAg-Träger. Dies entspricht 300.000 bis 650.000 Personen. Die Hepatitis B steht in Deutschland an zweiter Stelle (30 %) bei den viral bedingten Leberentzündungen. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis B Die Hepatitis B wird durch das Hepatitis-B-Virus (HBV) verursacht, von dem mittlerweile acht verschiedene Genotypen (A – H) und acht HBsAg-Subtypen bekannt sind. HBV gehört zu den Hepatitis-DNA-Viren (Hepadnaviren) mit einem zirkulären und teilweise doppelsträngigen DNA-Genom und einer Lipidhülle und ist somit nicht mit HAV verwandt. Der größte Leserahmen codiert für die Polymerase, die als Reverse Transkriptase und RNaseH fungiert und außerdem am N-Terminus die Sequenzen des terminalen Proteins trägt, das kovalent mit dem 5’-Ende des Minusstranges verknüpft wird. Der zweitgrößte Leserahmen codiert für die verschiedenen Formen des Oberflächenproteins HBsAg. Die anderen beiden Leserahmen codieren für das Capsid-Protein HBcAg und das sezernierte Protein HBeAg sowie für das so genannte XProtein (HBx). 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis B Zwischen einer Infektion mit HBV und der Erkrankung kann ein Monat, aber auch mehr als ein halbes Jahr liegen (im Durchschnitt etwa 60 – 90 Tage). Die akute Erkrankung verläuft in etwa der Hälfte bis zwei Drittel der Fälle ohne auffällige Beschwerden. Ein schwerer Verlauf mit Leberversagen tritt nur selten auf. Eine akut unauffällige Hepatitis geht häufiger in eine chronische Form über. Ebenfalls gilt: Je jünger der Infizierte ist, desto eher verläuft die Hepatitis B chronisch, z.B. bei Neugeborenen. Die Chronifizierungsrate liegt bei Erwachsenen bei 5 bis 10 %, bei Kindern bei 25 bis 50 % und bis zu 90 % bei Neugeborenen! 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis B In der Akutphase wird die Hepatitis B nur symptomatisch behandelt. Seit einiger Zeit ist in Deutschland die Therapie mit Lamivudin zugelassen (Zeffix®; der in der HIV-Therapie eingesetzte Wirkstoff ist unter dem Handelsnamen Epivir® zugelassen). Für die chronische Hepatitis B kann Interferon alpha eingesetzt werden. Die Therapie mit Interferon alpha dauert meist 6 Monate und führt bei ca. 40 % der Patienten zu einer anhaltenden Remission. Ein Fortschreiten der Erkrankung und ein Übergang in eine Leberzirrhose wird somit verhindert. Pegyliertes Interferon ist leider für die Behandlung der chronischen Hepatitis B noch nicht zugelassen. Es laufen jedoch zur Zeit Studien, die auch hier zur Zulassung führen könnten. Alternativ kann die chronische Hepatitis B mit auch mit Lamivudin oder aber Adefovir behandelt werden. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis B Auch bei der Hepatitis B bietet eine Impfung den besten Schutz vor einer Infektion. Geimpft wird mit einem gentechnisch hergestellten Impfstoff, der keine Infektion hervorrufen kann. Der Impferfolg liegt bei fast 100 %, lediglich eine Immunschwäche verschlechtert das Ergebnis. Bei einer möglichen Ansteckung kann nur innerhalb der ersten Stunden danach mit einer passiven Immunisierung durch Immunglobuline die Gefahr einer Infektion verringert werden. Die Behandlung sollte aber immer in Kombination mit einer aktiven Impfung erfolgen. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C Die chronische Hepatitis C ist ein großes Gesundheitsproblem, auch deshalb weil die Infektion bei etwa 75 % der Infizierten ohne auffällige klinische Symptome oder nur mit unspezifischen, grippeähnlichen Krankheitsbildern verläuft. Bei 25 % kommt es zu einer akuten, häufig milderen Hepatitis mit meist nur mäßig erhöhten Transaminasewerten. Die Diagnose "chronische Hepatitis C" ist oft nur ein Zufallsbefund. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C Die Zahl der mit HCV-Infizierten wird weltweit auf 170 Millionen geschätzt. Das sind immerhin 3 % der Weltbevölkerung. In Deutschland leben ca. 400.000 bis 500.000 Hepatitis-C-Infizierte. Die meisten wissen nichts von ihrer Erkrankung und können so immer weitere Personen mit HCV anstecken. Das Robert-Koch-Institut in Berlin geht von jährlich mehr als 5.000 Neuinfektionen aus Das Virus wird vor allem durch Blut und Blutprodukte übertragen. Eine Infektion ist z.B. möglich durch Nadelstichverletzungen (ca. 2 – 3 %, zum Vergleich: HIV ca. 0,4 %, HBV: ca. 6 – 30 %) oder Wunden (z.B. Abszesse, Schnittwunden, Hautschürfungen), die mit infiziertem Blut in Kontakt kommen. Das Risiko einer sexuellen Übertragung ist ebenfalls möglich, aber geringer (ca. 5 %) als bei HBV (ca. 30 %) oder HIV (10 – 15 %). 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C HCV ist ein umhülltes Virus, von dem mittlerweile 7 verschiedene Genotypen und 84 Subtypen bekannt sind. Das Hepatitis-C-Virus gehört zur Gruppe der Flaviviridae und besitzt ein einzelsträngiges Plusstrang-RNA-Genom mit einer Länge von ca. 9.500 Nukleotiden. Auf diesem Genom sind verschiedene Gene und Kontrollregionen kodiert. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C C, E1 und E2 sind Strukturproteine, wobei C das Capsid bildet und E1 sowie E2 glycosylierte Membranproteine sind. P7, NS2, NS3, NS4 und NS5 sind Nichtstrukturproteine, die als Enzyme oder Cofaktoren an der Replikation des Virusgenoms beteiligt sind. NS4 und NS5 werden jeweils noch in einen A- und einen B-Teil gespalten. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C Bis heute wurden 7 HCV-Hauptgenotypen identifiziert Genotyp Subtyp (19 bestätigte und 65 unbestätigte) 1 a, b, c, und 10 unbestätigte 2 a, b, c, k und 14 unbestätigte 3 a, b, k und 7 unbestätigte 4 a und 20 unbestätigte 5 a 6 a, b, d, g, h, k und 14 unbestätigte 7 a 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C Diese Genotypisierung ist aus medizinisch/pharmazeutischer Sicht deshalb von Bedeutung, weil die verschiedenen HCV-Genotypen abhängig von der Viruslast unterschiedlich gut auf die Therapie ansprechen: • Eine Hepatitis C, verursacht durch den Genotyp 1 lässt sich – vorausgesetzt die „Patientencompliance" stimmt – mit bis zu 63 %iger Wahrscheinlichkeit heilen. • Sind Patienten mit den Genotypen 2 oder 3 infiziert, kann abhängig von der Viruslast in 86 bis 100 % aller Fälle eine „anhaltende Viruselimination“ erzielt werden. • Selbst so genannte „schwierige Fälle“, die früher kaum Aussicht auf Erfolg hatten (Genotyp 1 mit hoher Viruslast), können durch die neue Kombinationstherapie – immer vorausgesetzt, man hält sich als Patient zuverlässig an die Therapierichtlinien – mit 54 % Wahrscheinlichkeit geheilt werden. Diese „anhaltende Viruselimination“ ist erreicht, wenn nach einem halben Jahr nach Beendigung der Therapie kein Virus mehr nachzuweisen ist. 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C Zwischen einer Infektion und der Erkrankung bzw. Serokonversion können 2 bis 24 Wochen liegen (in der Regel 6 – 9 Wochen)! Die akute Infektion verläuft meist unproblematisch mit milden Symptomen. Eine Gelbsucht ist selten. Viele Infizierte bemerken somit nicht, dass sie sich infiziert haben. Hepatitis Inkubationszeit Chronischer Verlauf Hepatitis A (HAV) 15 – 50 Tage Nein, nur akute HA Hepatitis B (HBV) 1 – 6 Monate 5 – 10 % einer akuten HB Hepatitis C (HCV) 20 Tage bis 6 Monate 50 – 85 % Hepatitis D (HDV) 1 – 6 Monate Inf. zeitgleich mit HBV: 10 % Inf. bei bestehender HB: 90 % Hepatitis E (HEV) 2 – 8 Wochen Nein Hepatitis G (HGV) unklar Ja, Häufigkeit unbekannt 2. Indikationen! für Alpha-Interferone! Hepatitis C HCV befällt nicht nur die Leberzellen, sondern auch andere Körperzellen. Somit kann sich die Erkrankung auch an anderen Organen zeigen. Die Folgen davon können ein Versiegen des Speichelflusses, eine Schädigung der Schilddrüse oder eine Entzündung der Nieren sein. Weitere Beschwerden sind stoffwechselbedingte Hautveränderungen und eine so genannte Kryoglobulinbildung, bei der es bei Kälte zu einem Zusammenklumpen von Eiweißen im Blut kommt. Die Folgen sind Durchblutungsstörungen in Fingern und Zehen sowie Gelenkschmerzen. 5. An2infek2va (Rekombinante Alfa-­‐Interferone) Interferon-­‐alfa-­‐2a (Lys–23; His–34) Roferon A®/Roche E. coli Peginterferon-­‐alfa-­‐2a Pegasys® Basal/Roche E. coli Interferon-­‐alfa-­‐2b (Arg–23; His–34) Intron A®/SP Europe E. coli Peginterferon-­‐alfa-­‐2b (Arg–23; His–34) PegIntron®, ViraferonPeg® und Vitron®/SP Europe E. coli Peg-Interferone alfa Indikation: 1. Chronische Hepatitis B: • Pegasys® ist indiziert zur Behandlung der HBeAg-positiven und HBeAg-negativen chronischen Hepatitis B bei erwachsenen Patienten mit kompensierter Lebererkrankung, mit Nachweis viraler Replikation, erhöhten GPTWerten und histologisch verifizierter Leberentzündung und/oder –fibrose. Peginterferon-­‐alfa-­‐2a (Lys–23; His–34) Peginterferon-­‐alfa-­‐2b (Arg–23; His–34) Peg-Interferone alfa Indikation: 2. Chronische Hepatitis C: • Pegasys® ist indiziert zur Behandlung erwachsener Patienten mit chronischer Hepatitis C, deren Serum HCV-RNA-positiv ist, einschließlich Patienten mit kompensierter Zirrhose und/oder mit einer klinisch stabilen HIVBegleitinfektion. Peginterferon-­‐alfa-­‐2a (Lys–23; His–34) Peginterferon-­‐alfa-­‐2b (Arg–23; His–34) Peg-Interferone alfa Indikation: 2. Chronische Hepatitis C: • Pegasys® wird bei Patienten mit chronischer Hepatitis C am besten in Kombination mit Ribavirin angewendet. Diese Kombination ist sowohl bei nicht vorbehandelten Patienten indiziert als auch bei Patienten, die vorher auf eine Therapie mit Interferon alfa angesprochen und nach Absetzen der Therapie einen Rückfall erlitten haben. • Die Monotherapie ist hauptsächlich bei einer Intoleranz oder Kontraindikationen gegen Ribavirin indiziert Peginterferon-­‐alfa-­‐2a (Lys–23; His–34) Peginterferon-­‐alfa-­‐2b (Arg–23; His–34) Peg-Interferon alfa-2a Pegasys® Pegasys® enthält Peginterferon-alfa-2a, ein mit bis-[MonomethoxyPolyethylenglykol] (PEG) kovalent verknüpftes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2a. Peginterferon-alfa-2a unterscheidet sich von dem humanen Interferon alpha-2a durch ein zusätzliches Methionin am N-Terminus und durch die fehlende Glycosylierung. Das N-terminale Methionin, das auf dem Expressionsplasmid codiert ist, wird zu einem großen Anteil während der Produktion wieder entfernt, so dass der größte Teil des Wirkstoffs hinsichtlich der Aminosäuresequenz mit dem humanen Interferon alpha-2a identisch ist und dann aus 165 Aminosäuren besteht. Peg-Interferon alfa-2a Pegasys® Pegasys® enthält Peginterferon-alfa-2a, ein mit bis-[MonomethoxyPolyethylenglykol] (PEG) kovalent verknüpftes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2a. Pegasys® ist an α- and εAminogruppen von Lysinresten mit ca. 40 kDa großen, verzweigten PEGKetten modifiziert. Peg-Interferon alfa-2a Pegasys® Parameter Standard IFN Alfa Linear PEG (5 kD) IFN Alfa-2a Linear PEG (12 kD) IFN Alfa-2b Verzweigte PEG-Kette IFN Alfa-2a (40 kD) tmax [h] 7,3 – 12 20 20 80 t1/2abs [h] 2,3 Ähnlich wie IFN 20 50 Verknüpfung am IFN UrethanAmid-Bindung Bindung, meist meist an Lysin an Histidin Vd [L] 31 – 73 Ähnlich wie IFN Ähnlich wie IFN 8 – 12 CL [L/h] 6,6 – 29,2 2,5 – 5,0 0,725 0,06 – 0,10 t1/2β [h] 3–8 54 54 65
