Christian Franz Schleger
Dr. med.
In-vivo-Untersuchungen zur antiretroviralen Wirkung des Etherlipid-Nukleotid-
Konjugates BM 21.1290
Geboren am 08.01.1967 in Groß Döbern/Oberschlesien
Reifeprüfung am 10.06.1986 in Mannheim
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1987/88 bis WS 1994/95
Physikum am 31.08.1989 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium im Klinikum Mannheim
Praktisches Jahr im Diakonissenkrankenhaus Mannheim und an der University of Utah,
School of Medicine, Salt Lake City, U.S.A.
Staatsexamen am 10.05.1994 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Pharmakologie
Doktorvater: Priv.-Doz. Dr. med. D.B.J. Herrmann
BM 21.1290 ist ein Thioetherlipid-AZT-Konjugat, das von der Firma Boehringer
Mannheim GmbH als neues Arzneimittel zur Therapie von HIV-Infektionen entwickelt
wird.
In In-vitro-Versuchen wurde die antiretrovirale Wirksamkeit von BM 21.1290 an
verschiedenen HIV-1- und HIV-2-infizierten humanen Zellinien nachgewiesen. BM
21.1290 zeigte im Vergleich zur Referenzsubstanz AZT einen wesentlich größeren
therapeutischen Index.
In dieser Arbeit wurde in vivo der Wirksamkeitsnachweis und die Verträglichkeit von BM
21.1290 im Friend-Leukämie-Virus (FLV)- Modell untersucht. Als Versuchstiere wurden
FLV-sensitive, weibliche Balb/c-Mäuse eingesetzt. Die wichtigsten Parameter für den
Krankheitsverlauf und Therapieerfolg waren die virusinduzierte Splenomegalie,
Erythroleukämie (gemessen als WBC), Thrombozytopenie, die RT-Titer im Serum und die
Überlebenszeit der Versuchstiere. Die Verträglichkeit wurde an den gleichen
Versuchstieren durch Bestimmung von Knochenmarkzellularität, verschiedener
hämatologischer Parameter (WBC, Plt, RBC, MCH, MCHC, MCV, Hb und Hkt) und des
Körpergewichtes erfaßt.
Die Milzgewichte der FLV-infizierten und mit PBS-scheintherapierten Mäuse war mit
durchschnittlich 1.98 ± 0.18 g etwa 19 mal schwerer als Milzen gesunder Balb/c-Mäuse.
BM 21.1290 war im murinen FLV-Modell sowohl unter „prophylaktischen“ als auch
therapeutischen Bedingungen stärker antiretroviral wirksam als AZT. Unter
„prophylaktischer“ Gabe (Therapie von Tag 0 bis Tag +13 p.i.) mit 12.5 mg⋅kg-1⋅Tag-1 lag
die Hemmung der virusinduzierten Splenomegalie bei 88% in der mit BM 21.1290
therapierten Gruppe im Vergleich zu 78% bei den mit AZT therapierten Tieren (12.5
mg⋅kg-1⋅Tag-1). Unter therapeutischen Bedingungen (Therapie von Tag +3 bis Tag +13 p.i.
bzw. von Tag +7 bis Tag +13 p.i.) war mit BM 21.1290 im Gegensatz zu AZT immer noch
eine hochsignifikante (p ≤ 0.01), dosisabhängige Hemmung der Splenomegalie zu
beobachten. Der Therapieerfolg unter BM 21.1290 war dabei sowohl von der Virusdosis
als auch vom Zeitpunkt des Therapiebeginns p.i. abhängig. Unter identischen Bedingungen
war mit AZT (50 mg⋅kg-1⋅Tag-1) bei Therapiebeginn am Tag +3 p.i. lediglich noch eine
schwach signifikante, bei Start der 12.5 mg⋅kg-1⋅Tag-1 Applikation am Tag +7 p.i. keine
Hemmung der Splenomegalie zu erreichen. Die hier vorgestellten Überlebenszeit-
Experimente im FLV-Modell mit einer Nachbeobachtungszeit von 400 Tagen bestätigen
den für BM 21.1290 gegenüber AZT anhand von Surrogatparametern beobachteten
Therapievorteil. Die mediane Überlebenszeit der scheintherapierten Kontrolltiere betrug 19
Tage. 9 von 10 Mäuse, die mit 50 mg⋅kg-1⋅Tag-1 BM 21.1290 behandelt wurden, lebten
noch nach 400 Tagen. In der entsprechenden AZT-Gruppe überlebten lediglich 4 von 10
Mäusen den Beobachtungszeitraum. Unter den eingesetzten Dosen war keine
Knochenmarktoxizität zu beobachten. Ebenfalls konnte keine Körpergewichtsreduktion als
Ausdruck der Toxizität der eingesetzten Substanzen nachgewiesen werden.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde der Einfluß von BM 21.1290 im Vergleich zu AZT
auf die Immunantwort gegen SRBC in gesunden und in FLV-infizierten Mäusen
untersucht. Die T-zellabhängige humorale Immunantwort wurde in diesen Versuchen
anhand eines modifizierten solid-phase-ELISA nach Mori verfolgt. Die Untersuchungen
zeigten, daß in gesunden Mäusen BM 21.1290 bzw. AZT keinen Einfluß auf die Anti-
SRBC-IgM- und -IgG-Antikörpertiter nach SRBC-Immunisierung haben. In infizierten
Tieren jedoch, welche durch das Virus in ihrer Immunantwort deutlich supprimiert sind,
zeigten die Testsubstanzen antiretrovirale Wirksamkeit. In diesen Versuchen bestätigte
sich, daß die virusinduzierte Suppression der humoralen Immunantwort unter Therapie mit
BM 21.1290 dosisabhängig vollkommen restauriert werden kann. Die Behandlung mit den
entsprechenden AZT-Dosen führte dagegen nicht zu einer Restauration des Immunsystems.
Darüber hinaus konnte die deutlich bessere antiretrovirale Wirksamkeit von BM 21.1290
im Vergleich zu AZT hinsichtlich Reduktion der virusinduzierten Splenomegalie,
Reduktion der RT-Aktivität im Serum und Restauration der hämatologischen Parameter
auch im „kombinierten“ FLV- SRBC- Tiermodell reproduziert werden.
Der therapeutische Vorteil von BM 21.1290 im Vergleich zu AZT im murinen FLV-
Modell läßt sich u.a. anhand der besseren Pharmakokinetik von BM 21.1290 erklären. Die
Halbwertszeit von BM 21.1290 im Plasma von Mäusen beträgt ca. 4-6 h, die von AZT nur
20 min. Herrmann et al. konnten nachweisen, daß BM 21.1290 in Zellen nicht zu AZT,
sondern direkt zu AZT-Monophosphat und dem korrespondierendem Lipidanteil gespalten
wird. AZT-Monophosphat kann aufgrund einer negativen Ladung die Zellmembran nicht
mehr nach extrazellulär passieren. AZT hingegen ist ungeladen und kann die Zellmembran
frei passieren. Aufgrund des AZT-Konzentrationsgefälles diffundiert AZT aus der Zelle
wieder heraus.
Basierend auf den hier vorgelegten In-vivo-Daten sowie auf einer Vielzahl weiterer In-
vitro- und In-vivo-Ergebnisse zu BM 21.1290 wurde diese Substanz inzwischen in drei
klinischen Studien an ARC/AIDS-Patienten geprüft. Dabei konnte die gute Verträglichkeit
sowie die bessere antiretrovirale Potenz von BM 21.1290 am Patienten bestätigt werden.
