Rekombinante Wirkstoffe - user.uni-frankfurt.deuser.uni-frankfurt.de/~dingerma/Podcast/Rekombinante_Wirkstoffe_WS... · Peg-Interferone alfa Indikation: 1. Chronische Hepatitis B:

Rekombinante Wirkstoffe!10. Vorlesung!

Prof. Dr. Theo Dingermann Ins2tut für Pharmazeu2sche Biologie

Goethe-‐Universität Frankfurt [email protected]‐frankfurt.de

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 GPT-Werten und histologisch verifizierter Leberentzündung und/oder –fibrose.

Peginterferon-‐alfa-‐2(Lys–23; His–34)

Pegasys®

Peginterferon-‐alfa-‐2b (Arg–23; His–34)

Intron A®

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 HIV-Begleitinfektion.


Pegasys®


Intron A®

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


Pegasys®


Intron A®

Pegasys®

Pegasys® enthält Peginterferon-alfa-2a, ein mit bis-[Monomethoxy-Polyethylenglykol] (PEG) kovalent verknüpftes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2a.

Peg-Interferon alfa-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.

Pegasys®

Pegasys® enthält Peginterferon-alfa-2a, ein mit bis-[Monomethoxy-Polyethylenglykol] (PEG) kovalent verknüpftes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2a.


Pegasys® ist an α- and ε-Aminogruppen von Lysinresten mit ca. 40 kDa großen, verzweigten PEG-Ketten modifiziert.

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

Urethan-Bindung, meist an Histidin

Amid-Bindung meist an Lysin

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

Pegasys®


Genotyp Pegasys-Dosis Ribavirin-Dosis Behandlungs-dauer

Genotyp 1 niedrige Viruslast rasches Ansprechen

180 µg < 75 kg = 1 000 mg ≥ 75 kg = 1 200 mg

24 Wochen oder 48 Wochen

Genotyp 1 hohe Viruslast rasches Ansprechen

180 µg < 75 kg = 1 000 mg ≥ 75 kg = 1 200 mg

48 Wochen

Genotyp 4 rasches Ansprechen

180 µg < 75 kg = 1 000 mg ≥ 75 kg = 1 200 mg

24 Wochen oder 48 Wochen

Genotyp 1 oder 4 ohne rasches Ansprechen

180 µg < 75 kg = 1 000 mg ≥ 75 kg = 1 200 mg

48 Wochen

Pegasys®


Genotyp Pegasys-Dosis Ribavirin-Dosis Behandlungs-dauer

Genotyp 2 oder 3 ohne rasches Ansprechen

180 µg 800 mg 24 Wochen

Genotyp 2 oder 3 niedrige Viruslast rasches Ansprechen

180 µg 800 mg 16 Wochen oder 24 Wochen

Genotyp 2 oder 3 hohe Viruslast rasches Ansprechen

180 µg 800 mg 24 Wochen

Pegasys®

Hinweis: Schwerwiegende, zentralnervöse Wirkungen, vor allem Depressionen, Selbstmordgedanken und Suizidversuche sind bei einigen Patienten während der Pegasys®-Behandlung und sogar auch nach Beendigung der Behandlung, vor allem während der 6-monatigen Nachbeobachtungszeit, beobachtet worden. Andere zentralnervöse Auswirkungen wie aggressives Verhalten (manchmal gegen andere gerichtet), Verwirrung und Veränderungen des Geisteszustandes sind mit alfa-Interferonen beobachtet worden. Patienten sollten sorgfältig auf jegliche Anzeichen oder Symptome von psychiatrischen Störungen überwacht werden. Falls solche Symptome auftreten, muss sich der verschreibende Arzt der möglichen Schwere dieser unerwünschten Wirkungen bewusst sein und die Notwendigkeit geeigneter therapeutischer Maßnahmen in Erwägung ziehen. Dauern die psychiatrischen Symptome an, verschlimmern sie sich oder zeigen sich Selbstmordabsichten, wird empfohlen die Behandlung mit Pegasys® abzubrechen, den Patienten weiterhin zu beobachten und, soweit erforderlich, psychiatrisch behandeln zu lassen.


Peg-Interferone alfa Indikation: PegIntron®/ViraferonPeg®/Vitron® sind indiziert zur Behandlung erwachsener Patienten mit chronischer Hepatitis C, die erhöhte Transaminasenwerte ohne Leberdekompensation haben und die Serum-HCV-RNA-positiv oder anti-HCV-positiv sind, einschließlich naiver Patienten, die klinisch stabil mit HIV co-infiziert sind.


Pegasys®


Intron A®

Peg-Interferone alfa Indikation: •  Die beste Art, PegIntron® bei dieser

Indikation anzuwenden, ist die Kombination mit Ribavirin.

•  Diese Kombination ist indiziert bei naiven Patienten, einschließlich Patienten, die klinisch stabil mit HIV co-infiziert sind, und bei Patienten, die nicht auf eine vorangegangene Kombinationstherapie mit Interferon alfa (pegyliert oder nicht-pegyliert) und Ribavirin oder auf eine Interferon-alfa-Monotherapie angesprochen bzw. einen Rückfall erlitten haben.


Pegasys®


Intron A®

Peg-Interferone alfa Indikation: •  Die Interferon-Monotherapie,

einschließlich PegIntron®, ist hauptsächlich indiziert im Fall einer Intoleranz oder einer Gegenanzeige gegenüber Ribavirin.

•  Die Zusammenfassung der Merkmale des Arzneimittels (SPC) von Ribavirin ist ebenfalls zu beachten, wenn PegIntron® in Kombination mit Ribavirin angewendet werden soll.

Keine Zulassung für die Behandlung einer Hepatitis-B-Infektion!


Pegasys®


Intron A®

PegIntron®, ViraferonPeg® und Vitron®

PegIntron®, ViraferonPeg® und Vitron® enthalten Peginterferon-alfa-2b, ein Polyethylenglycol-(PEG)-modifiziertes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2b.

Peg-Interferon alfa-2b

Interferon-alfa-2b besteht aus 165 oder 166 Aminosäuren und kann demnach ebenso wie das rekombinante Interferon-alfa-2a um ein N-terminales Methionin länger sein als das natürliche Protein. Der Gehalt an Varianten, die ein N-terminales Methionin tragen, wird mit < 10% angegeben.


PegIntron®, ViraferonPeg® und Vitron® enthalten Peginterferon-alfa-2b, ein Polyethylenglycol-(PEG)-modifiziertes, gentechnisch hergestelltes Derivat des natürlichen Interferon-alpha-2b.


Anders als beim Präparat Pegasys® wird bei PegIntron® das Interferon nicht mit einem verzweigten Polyethylenglycolmolekül, sondern mit einem linearkettigen PEG einer durchschnittlichen Molmasse von 12 kDa modifiziert. Diese Kette ist primär an die Aminosäure Histidin-34 angehängt. Weitere Pegylierungsstellen sind das N-terminale Cystein sowie die Lysinreste Lys-31, Lys-121 und Lys-134.




Je nach Genotyp des HC-Virus, mit dem der Patient infiziert wurde, lassen sich verschiedene Vorhersagen hinsichtlich eines anhaltenden virologischen Ansprechens treffen: •  Bei Patienten, die mit einem Genotyp-1-Virus infiziert sind und in Woche 12 kein

virologisches Ansprechen zeigen, ist es sehr unwahrscheinlich, dass diese doch noch ein anhaltendes virologisches Ansprechen zeigen.

•  Bei Patienten, die mit einem Genotyp-1-Virus infiziert sind und in Woche 12 ein virologisches Ansprechen zeigen, sollte die Behandlung weitere neun Monate fortgesetzt werden (d.h. Gesamtdauer von 48 Wochen).

•  In der Patienten-Untergruppe mit Genotyp-1-Infektion und einer niedrigen Viruslast (< 600.000 I.E./ml), die in der 4. Behandlungswoche HCV-RNA-negativ werden und auch noch in der Behandlungswoche 24 HCV-RNA-negativ sind, kann die Behandlung nach diesem 24-Wochen-Zyklus entweder beendet oder für weitere 24 Wochen fortgesetzt werden (insgesamt 48 Wochen). Eine Behandlungsdauer von 24 Wochen kann jedoch mit einer höheren Rückfallquote verbunden sein als eine Gesamtbehandlungsdauer von 48 Wochen.



Je nach Genotyp des HC-Virus, mit dem der Patient infiziert wurde, lassen sich verschiedene Vorhersagen hinsichtlich eines anhaltenden virologischen Ansprechens treffen: •  Bei Patienten, die mit einem Genotyp-2- oder -3-Virus infiziert sind, wird

empfohlen, dass alle diese Patienten für 24 Wochen behandelt werden, es sein denn, sie sind HCV/HIV-Coinfizierte. Dann sollte die Behandlung über 48 Wochen erhalten werden.

•  Bei Patienten, die mit einem Genotyp-4-Virus infiziert sind, wird die Behandlung generell als schwieriger angesehen. Daten aus einer begrenzten Anzahl von Studien (n=66) legen nahe, dass diese so lange behandelt werden wie die Genotyp 1-Patienten.


Alle Peg-Interferone alfa

In einer jüngeren Studie, die im August 2009 im New England Journal of Medicine publiziert wurde, wurden drei Therapieregime zur Behandlung erwachsener Patienten mit chronischer Hepatitis C mit den Genotyp I verglichen: 1.  Peginterferon alfa-2b in einer Standarddosis von 1.5 µg pro Kilogramm

Körpergewicht pro Woche plus Ribavirin in einer Dosis von 800 bis 1400 mg pro Tag.

2.  Peginterferon alfa-2b in einer Niedrigdosis von 1.0 µg pro Kilogramm Körpergewicht pro Woche plus Ribavirin in einer Dosis von 800 bis 1400 mg pro Tag.

3.  Peginterferon alfa-2a in einer Dosis von 180 µg pro Woche plus Ribavirin in einer Dosis von 1000 bis 1200 mg pro Tag.

Es wurden die Raten einer anhaltenden virologischen Antwort, die Sicherheit und die unerwünschten Arzneimittelwirkungen verglichen. Als Ergebnis berichten die Autoren, dass alle drei Therapieschemata zu sehr vergleichbaren Resultaten führen.

Peg-Interferone alfa

5. An2infek2va (Rekombinante Gamma-‐Interferone)

Interferon gamma-‐1b Imukin®/Boehringer Ingelheim E. coli

Gamma-Interferon Indikation: 1. Zusatztherapie zur Verringerung der

Häufigkeit von schwerwiegenden Infektionen bei Patienten mit chronischer Granulomatose.

2.  Zur Verringerung der Häufigkeit schwerwiegender Infektionen bei Patienten mit schwerer, maligner Osteopetrose.

Interferon gamma-‐1b Imukin®

IFNγ als ein 166 Aminosäure langes Präpropeptids exprimiert, wobei die ersten 23 Aminosäuren als Signalpeptid fungieren. Die aktive Form dieses Zytokins ist ein nicht kovalent verknüpftes Homodimer aus zwei antiparallel orientierten Proteinketten von 143 Aminosäuren. Dem maturen Interferon gamma können zudem die Aminosäuren 162 bis 166 fehlen. Somit besitzt aktives Interferon gamma eigentlich nur 138 Aminosäuren (Aminosäuren 24 – 161).

Gamma-Interferon

Die chronische Granulomatose (CGD = chronic granulomatous disease) ist eine genetisch recht heterogene Immundefizienz, die darauf beruht, dass Makrophagen nicht mehr dazu in der Lage sind, phagozytierte Mikroben abzutöten. Die Erreger können sich intrazellulär weiter vermehren und führen zu einer Zerstörung der Wirtszelle. Dadurch werden die Mikroben wieder freigesetzt und können erneut phagozytiert werden. Um die zerfallenden Zellen sammeln sich Lymphozyten und Histiozyten, die für die Granulombildung verantwortlich sind.

Chronische Granulomatose

Die chronische Granulomatose tritt mit einer Häufigkeit von 1:200.000 auf und ist durch chronisch-rezidivierende Infektionen gekennzeichnet, die bereits im Säuglingsalter beginnen. Am häufigsten kommt es zu Pneumonien, außerdem können Lymphknoten-, Haut- und Leberabszesse sowie Entzündungen des Knochenmarks, des Zahnfleisches oder der Mundschleimhaut auftreten.

Verursacht wird dieser Defekt durch verschiedene Mutationen im NADPH-Oxidase-Komplex, der für mikrobiziden „respiratory burst“ verantwortlich ist, indem große Mengen Superoxid und anderer Oxidantien gebildet werden, die Mikroben abtöten.


Dabei steht „phox” für „Phagozyten-Oxidase“. Für eine aktive NADPH-Oxidase sind zusätzlich einige zytosolische Proteine nötig: p47-phox, p67-phox, p40-phox, sowie ein GTP-bindendes Protein.

Eine wesentliche Komponente des Enzymkomplexes ist das membranständige Cytochrom b(-245), das wiederum ein Heterodimer aus dem p91-phox β-Polypeptid (CYBB) und dem kleineren p22-phox α-Polypeptid (CYBA) ist.

Mutationen im X-chromosomal lokalisierten Gen der p91-phox-Untereinheit sind mit 70 % die häufigste Ursache der chronischen Granulomatose. Autosomal rezessiv vererbte Mutationen betreffen vor allem die Komponenten p-47-phox, p-67-phox und p-22-phox.


Die Osteopetrose ist eine autosomal dominant oder rezessiv vererbte Erkrankung, die mit einer Häufigkeit von 1 : 200 000 auftritt. Sie ist gekennzeichnet durch eine Störung des Knochenabbaus und einer daraus folgenden pathologischen Anhäufung von Knochensubstanz im Körper. Die autosomal dominant vererbte Osteopetrose verläuft meist milder, während die rezessiv vererbte Erkrankung eher schwerere Verläufe zeigt. Der maligne Krankheitstyp wird auch als Marmorknochenkrankheit bezeichnet, weil es zu massiven Sklerosierungen kommt, der Knochenbinnenraum kann ebenfalls von knöchernen Strukturen gefüllt sein, wodurch das Knochenmark verdrängt wird.

Maligne Osteopetrose

Verursacht wird die Erkrankung durch eine Unterfunktion der Osteoklasten. Hierfür sind bei der infantilen, malignen Osteopetrose Mutationen vor allem in den Genen TCIRG1, CLCN7, OSTM1. Bei TCIRG1 handelt es sich um ein Gen, das durch alternatives Spleißen entweder einen T-Zell-Immunregulator (TIRC7) oder aber eine Untereinheit der vakuolären Protonenpumpe exprimiert, die dann als ATPase im Bereich der Bürstensaumregion der Osteoklasten für eine Azidifizierung der Resorptionslakunen sorgt und damit die Knochenresorption ermöglicht. Bei einem Funktionsverlust dieser ATPase wird also der Knochenabbau reduziert. CLCN7 codiert für einen Chloridkanal, zu dem OSTM1 noch eine Untereinheit beiträgt. Beide Proteine befinden sich zum einen in den Lysosomenmembranen zahlreicher Zellen, zum anderen aber auch wieder im Bürstensaum der Osteklasten. Entsprechende Mutationen können zur Funktionseinschränkung der Osteoklasten führen.

Maligne Osteopetrose

(Imukin®)

Imukin® enthält als Wirkstoff Interferon gamma-1b, das gentechnisch in dem E.-coli-K12-Stamm W3110 hergestellt wird.

Der tatsächliche Wirkungsmechanismus von Interferon gamma-1b bei der septischen Granulomatose ist noch nicht bekannt. Man nimmt an, dass Interferon gamma die Makrophagen-Zytotoxizität erhöht durch Steigerung des respiratory burst über die Bildung toxischer Sauerstoffmetaboliten, die fähig sind, das Abtöten intrazellulärer Mikroorganismen zu vermitteln. Interferon gamma erhöht die HLA-DR-Expression auf den Makrophagen und vergrößert die Fc-Rezeptor-Expression. Daraus ergibt sich eine gesteigerte Antikörper-abhängige zellvermittelte Zytotoxizität (ADCC).

Interferon gamma-1b

Auszug aus der Arzneibuchmonographie „Konzentrierte Interferon-gamma-1b-Lösung; Interferoni gamma-1b solutio concentrata“ (6.0/1440)

Die Aktivität des Wirkstoffs wird durch die Interferon gamma-1b stimulierte Zunahme der Expression von Human-Leukozyten-Antigen-DR (HLA-DR) in Zellkultur bestimmt. Es wird die Aktivität der Präparation im Vergleich zu einem geeigneten Internationalen Standard eines gentechnisch hergestellten humanen Interferon gammas ermittelt. Als Zellen werden COLO-205-Zellen eingesetzt, die zunächst über 3 – 5 Tage angezüchtet wurden und dann nach Trypsinisierung als Suspension in einer Konzentration von 1 x 106 Zellen pro Milliliter für den Test eingesetzt werden. Das nach Interferon gamma-1b-Stimulation gebildete HLA-DR wird mit einem geeigneten Antikörper nachgewiesen. Die ermittelte Aktivität muss mindestens 80 und darf höchstens 125 % der angegebenen Aktivität betragen, wobei die Vertrauensgrenzen zwischen 70 und 140 % liegen müssen.

Interferon gamma-1b

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