Anidulafugin- gammal svamp i. ny lyxförpackning VT Anidulafungin. Gammal svamp i ny lyxförpackning

Transkript

1 Anidulafungin Gammal svamp i ny lyxförpackning Handledare: Ulf Göransson Biologiskt aktiva naturprodukter i läkemedelsutvecklingen, C 5p. VT 2006

2 Innehållsförteckning Historisk bakgrund 3 Vad är Anidulafugin...3 Nytt läkemdel...3 Hur och varför startades projektet..4 Metod för extraktion och isolering...5 Biologisk aktivitet..6 Läkemedelsutveckling...7 Referenser..8 2

3 Historisk Bakgrund Anidulafugin är ett samlingsnamn på svampar som ger diverse allvarliga åkommor hos människan. I västvärlden drabbas många fler idag som följd av effektiv cancerbehandling och bättre HIV/AIDSbehandling då många av de befintliga antivirala medlen oftast slår ut alla typer av bakterier kan svampar börja växa fritt och i värsta fall leda till döden. Anidualfugin terrus är en svampsort som i princip leder till 100 procents mortalitet. Bara i USA drabbas av candidiademia och 40 procent av dessa dör.[12] Vad är Anidulafugin? Anidulafungin används mot svampinfektioner. Nyligen tillkännagav Vicuron (ett läkemedelsföretag) positiva fas III-resultat för anidulafungin, som visat sig fungera bättre än fluconazole mot invasiv candidiasis och candidemia. Den potentiella produktprofilen för anidulafungin kommer att omfatta bredspektrumverkan mot aspergillus och de flesta candidala svampinfektioner. Läkemedlet kommer troligen att indikeras för en dos dagligen i upp till en månad, men man vet fortfarande inte exakt än.[13] Nytt läkemedel Eraxis är ett nytt läkemedel som godkändes i USA av Food And Drug Administration den 21:e februari i år och finns bara i USA. Anidulafugin utvecklades först av Eli Lilly Pharmaceuticals. Därefter tog Veriscor över projektet och licensen för utvecklingen av ett parenteralt läkemedel. Företaget bytte namn till Verixcor och köptes därefter upp av Pfizer som nu har patent på läkemedlet. Den sorten som nyligen registrerats används syntetiseras ur Aspergillus nidulans. Dess funktion för Eraxis senare i arbetet.[13] Aspargellu. nindulans 3

4 Hur och varför projektet startades The Fungal Genome Initiative (FGI) är ett internationellt världsomfattande genomprojekt vars syfte är att karaktärisera och syntetisera den genetiska profilen för diverse fungi som historiskt haft en klinisk medicinsk betydelse för människan. Flera olika universitet är inblandade i projektet. Många av de sekvenserade svamparna innehåller cluster av nära relaterade organismer. Genom att jämföra sekvensen från ett genom till ett annat och korrelationen av genomskillnaden med den fenotypiska skillnaden såsom patogenicitet eller produktion av toxin som kan användas som läkemedel, kan en forskare förfina sökandet av gener och regioner som ligger bakom viktiga beteenden [8]. Projektet är som sagt uppdelat i flera olika forskningsgrupper. Det finns två stora huvudtyper av Anidulafugin, nämligen Anidulafugin nidulans och Anidulafugin terreus. A.nidulans är medlem i ascomycetes och den växer lätt på fasta och på flytande medier under varierande näringssammansättning. Den är homotalisk, vilket innebär att vilka två strängar som helst kan kopplas ihop, den är haploid men kan också induceras till att växa hererokaroyoter eller vegetativa diploider. Condia, vilket är asexuella sporer och ascospores, vilket är sexuella sporer produceras. Genomstorleken för A.nidulans är ungefär 31 Mb. Den har 8 välmarkerade kromosomer som ungefär innehåller gener. Ungefär 900 av dessa har karaktäriserats genom konventionella metoder, 432 har mappats och 254 klonats och gensekvenserats [9]. Aspergillus terreus projektet är också en del av The Fungal Genome insitute och syftet för just den svampen är att ta fram en samling med 10X genomsekvens som motsvarar NIH 2624 strängen, en sträng som tros vara viktig i läkemedelsutvecklingen. Invasiv aspergillosis är den vanligaste infektionen som leder till att patienter med leukemi eller stamcellstransplantationer dör, något som drabbar över tusentals patienter endast i USA. A. terreus ger en mycket högre dödlighet än någon annan av de andra Aspergillus species. Dödligheten är i princip 100 %. Om man lyckas förstå A terreus genomet och klarlägga skillnaden mellan det genomet och de andra genomen kan kunskapen bidra till att man räddar liv framförallt då A terreus är resistent mot amphotericin B[6]. Gen Länk Genotyp Referens Genblank Närmaste gen aax # VI Allantoic acid ut. allantoicase 736, 412, 590 aata (acya, Isopenicillin 394, 440 X53310, AN npea, pende) VI acyltransferase M58293 aaua VII Glutamate & 504 aspartate upt. aaub II Amino acid 366 upt. aauc VIII Amino acid upt. 366 Tabell 1. karta på ett urval gener [13] av A. terreus 4

5 Metod för extraktion och isolation Anidulafugin finns idag som en steril lypoliserad produkt som används som intravenös infusion. Anidulafugin är en semisyntetisk lipopeptid som syntetiseras från en jäsningsprocess ur svampen Aspergillus nidulans. Man genom historiens gång isolerat flera olika gener ur svampen som producerar anidulafugin. Fysikalkemiskt är anidulafugin ett vitt puder som praktiskt sett är olösligt i vatten och lösligt i etanol.[13] Radiomärkning Anidulafugin genomgår en långsam degradering vid fysiologisk temperatur och ph och ringöppning av peptiden sker. Denna effekt kan utnyttjas vid kvantitativ bestämning. Radiomärkt 14 C i en singel klinisk studie av anidulafugin administreras i ett levande djur. I genomsnitt 30 % av den administrerade radioaktivadosen elimineras i faces inom 9 dagar, vilket motsvarar 10 % av intakta drogen. Mindre än 1% av den administrerade radioaktiva dosen utsöndrades via urin.[13] Isolering och extraktion Isolering av Anidulafugin görs på ett speciellt sätt än om man isolerar växter. Först och främst har man lyckats karaktärisera den identiska den rätta svampen som producerar Anidulafugin, nämligen Aspergillus terreus. Det gör att man egentligen inte behöver isolera den då Anidulafugin inte behöver separeras från andra toxiner. Isoleringen ägde helt enkelt rum när man upptäckte Aspergillus terreus. Biologisk aktivitet Echinocandins är en helt ny unik typ av antifungala medel som verkar på svampens cellvägg genom noncompetitiv inhibition av syntesen av 1,3-beta-glucan. Alla dessa läkemedel finns endas som parenterala formuleringar utan några tillgängliga orala medel. Caspofungin var den första viktiga echinocandin, därefter kom micafugin (Mycamin) och anidulafugin (Eraxis). Den exakta rollen för echinocandin i antifungal arametntarium är fortfarande oklart. Caspofungin är godkänd för behandling av candidal esophatit och candidemia salvage av Aspergillus infektioner och för behandling av neutropeni. Micafungin är likaså godkänd vid behandling av candidal esophagit. Andra behandlingsområden är antifungal propylaxi för hematopoteisk stamcellsterapi.[10]. Cancidas är ett caspofunginacetat, alltså en semisyntetisk lipopeptidsubstans (echinocandin) som syntetiseras från en fermentationsprodukt av Glarea lozoyensis. Caspofunginacetat hämmar syntesen av beta (1,3)-D-glukan, en essentiell komponent i cellväggen hos många filamentösa svampar och jäst. Beta (1,3)-D-glukan finns inte i däggdjursceller [11]. Normalt sett har människan inga svampar i kroppen eftersom den naturliga bakterifloran oftast är till för att hindra uppkomsten av svampar. 5

6 Läkemedelsutveckling och klinisk användning Anidualfugin eller Eraxis blev godkänt för tillverkning av Food and Drug administration i USA [5] och registrerades den 21e februari [4] Tidigare var den känd som LY [3]. Ännu finns den inte registrerad i Sverige, men man kan anta att Eraxis troligen kommer att registreras även i Sverige då dess kliniska effekt och användig visat sig vara effektiv. Det speciella med Eraxis är att den är speciellt lämpad för anidualfuginsvampar. Hittills har man lyckats behandla patienter med anidualfugin, men då har det främst varit antivirala medel som egentligen är speciellt lämpade för Candida svampar. Dosen för vuxna bör ligga på 50 mg/dygn för esophageal candidiasis och 100 mg/dag for invasiv candidiasis och aspergillosis. Man vet dock väldigt lite om farmakokinetiken och säkerheten för barnen. En cohortstudie där dosrespons effekten mättes med ökand koncentration hos neutropeniska patienter visade att en optimal dos för barn mellan 2 till 11 år var 0,75 mg/kg/dygn och för barn mellan 12 till 17 år var den 1,5 mg/kg/dygn. Dessa doser för barn motsvarar en korresponderande effekt som när vuxna får mg/dygn.[1]. Cancidas är ett läkemedel som finns registrerat i Sverige. Det används vid behandling av invasiv candidiasis och invasiv aspergillos hos vuxna patienter som är behandlingsresistenta eller patienter som är intoleranta mot amfotericin B, en lipidformuleringar av amfotericin B och/eller itrakonazol. Det som definierar behandlingsresistens är om progress av infektion skett eller om ingen förbättring efter minst 7 dagars behandling med terapeutiska doser av effektiv antimykotisk terapi. Cancidas behandling av troliga svampinfektioner (såsom Candida eller Aspergillus) hos neutropena vuxna patienter med feber är speciellt lämpligt. 6

7 Referenser: 1.Safety and pharmacokinetics of intravenous anidulafungin in children with neutropenia at high risk for invasive fungal infections, Antimicrob Agents Chemother. Benjamin DK Jr, Driscoll T, Seibel NL, Gonzalez CE, Roden MM, Kilaru R, Clark K, Dowell JA, Schranz J, Walsh TJ, 2006 Feb;50(2): In Vitro Analyses, Animal Models, and 60 Clinical Cases of Invasive Aspergillus terreus Infection, William J. Steinbach,1* John R. Perfect,2 Wiley A. Schell,2 Thomas J. Walsh,3 and Daniel K. Benjamin, Jr.1,4, ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Sept. 2004, p Krause DS, Reinhardt J, Vazquez JA, Reboli A, Goldstein BP, Wible M, Henkel T (2004). "Phase 2, randomized, dose-ranging study evaluating the safety and efficacy of anidulafungin in invasive candidiasis and candidemia". Antimicrob Agents Chemother 48 (6): Pfaller MA, Boyken L, Hollis RJ, Messer SA, Tendolkar S, Diekema DJ (2005). "In Vitro Activities of Anidulafungin against More than 2,500 Clinical Isolates of Candida spp., Including 315 Isolates Resistant to Fluconazole". J Clin Microbiol 43 (11): Pfaller MA, Diekema DJ, Boyken L, Messer SA, Tendolkar S, Hollis RJ, Goldstein BP (2005). "Effectiveness of anidulafungin in eradicating Candida species in invasive candidiasis". Antimicrob Agents Chemother 49 (11): Identification of a single nuclear localization signal in the C-terminal domain of an Aspergillus DNA topoisomerase II. Kim KH, Kanbe T, Akashi T, Mizuguchi I, Kikuchi A. Mol. Genet. Genomics 2002 Nov;268(3): Epub 2002 Oct ( , sökord anidulafugin) 8. ( ) 9. The presence of GC-AG introns in Neurospora crassa and other euascomycetes determined from analyses of complete genomes: implications for automated gene prediction. Rep M, Duyvesteijn RG, Gale L, Usgaard T, Cornelissen BJ, Ma LJ, Ward TJ. Genomics 2006 Mar;87(3): Epub 2006 Jan Echinocandin antifungals: review and update. Morrison VA, Expert Rev Anti Infect Therapy, 2006 Apr;4(2): ( , sökord antimykotikum) / &EDATE= ( ) ( ) 7