Композиция для химической аблации тканей и её применение

Группа изобретений относится к медицине, а именно к фармацевтической композиции для химической аблации тканей и её применению с целью получения в области введения организованной васкуляризованной соединительной ткани. Фармацевтическая композиция для химической аблации тканей включает дисульфирам и изобутиловый и этиловый спирт или водный раствор этилового спирта с содержанием спирта 96,4-97 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: дисульфирам - 0,1-3, изобутиловый спирт - 24-34, этиловый спирт или водный раствор этилового спирта с содержанием спирта 96,4-97 мас.% - остальное. Применение фармацевтической композиции для химической аблации участка миокарда, изолированных новообразований паренхиматозных органов и сосудистых мальформаций путем инъекций в ходе операций, проводимых открытым способом, и в ходе эндоваскулярных вмешательств с помощью инъекционного катетера или микрокатетера. Вышеуказанная группа изобретений обеспечивает эффективность аблации тканей и снижает риск развития рецидива заболевания в отдаленном периоде. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 14 пр.

 

Группа изобретений относится к медицине, а именно предназначено для химической аблации тканей с целью получения в области введения организованной васкуляризованной соединительной ткани.

Аблация тканей используется для лечения нарушений ритма сердца (путем деструкции аритмогенных зон миокарда), легочной гипертерзии (путем нарушения вегетативной иннервации сосудов малого круга кровообращения), гипертрофической кариомиопатии (путем замены патологически растущего миокарда на инертную соединительную ткань), для лечения изолированных новообразований паренхиматозных органов (путем фиброзирования тканей внутри очага), для лечения сосудистых мальформаций (деструкцией путей перетока крови по патологическим сосудам). Для выполнения данных операций, наряду с «открытыми» вмешательствами, используется метод радиочастотной аблации с помощью эндоваскулярного катетера.

Известен способ радиочастотной аблации переходной зоны передней, боковой, задней и межжелудочковой стенок левого желудочка между здоровым миокардом и рубцовой тканью радиочастотным деструктором проводящих путей сердца при лечении больных ишемической болезнью сердца (патент RU 2391922). Недостатками данного способа являются отсутствие возможности объективного контроля результатов процедуры, высокая зависимость способа от анатомического строения сердца в целевой области, что значительно снижает эффективность.

Известен способ химической аблации миокарда путем субэндокардиальной инъекции этанола (Weismüller P et. al. Chemical ablation by subendocardial injection of ethanol via catheter-preliminary results in the pig heart // Eur Heart J. 1991. Vol. 12(11). P.1234-9). Недостатками известного способа являются воздействие только на субэндокардиальную зону миокарда, невозможность инъецировать всю толщу миокарда, ограниченность использования способа только для лечения аритмии.

Известен способ химической аблации гипертрофированного участка межжелудочковой перегородки путем введения в коронарную артерию, питающую целевую область, 1,0-1,5 мл 96% водного раствора этилового спирта (Sigwart U. Non-surgical myocardial reduction for hypertrophic obstructive myocardial infarction. Lancet. 1995. Vol. 346. P.211-214). Недостатками известного способа являются повышенный риск развития рецидива заболевания в отдаленном периоде, повышение риска внезапной сердечной смерти, непредсказуемость размеров зоны аблации миокарда у пациентов вследствие различного анатомического строения коронарного русла. Отличная водорастворимость и высокая скорость метаболизма этанола также снижает его склерозирующий эффект при интракоронарном введении.

Известент способ лечения доброкачественных новообразований щитовидной железы (патент RU2265435) Способ осуществляют путем склеротерапии 96% этанолом под контролем ультразвука в дозе 0,5-1 мл на миллилитр объема узла при узловом новообразовании и 3-5 мл при кистозном новообразовании после аспирации жидкости. Недостатком известного способа является проведение нескольких процедур с различным интервалом инъекций.

В статье «Современные методы абляции злокачественных новообразований печени» (Исследования и практика в медицине 2018, т .5, No4, с. 58-71) описаны методы абляции у пациентов с первичными и метастатическими злокачественными новообразованиями печени. Химическую абляцию проводят под наркозом. Стерильный 96% раствор этанола в объеме, зависящем от размеров опухоли и запланированного количества сеансов, чрескожно непрерывно вводят в опухоль с помощью тонкой иглы, начиная с самой глубокой части очага, подтягивая иглу до тех пор, пока плотность опухоли по данным визуализационных методов контроля не станет однородной. Этанол проникает в ткань опухоли и вызывает дегидратацию клеток и денатурацию белков, что приводит к развитию микрососудистого тромбоза, опухолевой ишемии и, в конечном счете, некроза ткани. Метод химической абляции в основном может быть использован для местного лечения нерезектабельного гепатоцеллюлярного рака размерами до 3 см.

Ближайшим аналогом является способ химической аблации гипертрофированного участка миокарда (патент RU2568166) путем трансэндокардиальной инъекции этанола. Недостатками известного способа являются высокая токсичность компонентов раствора для аблации, которая проявлялась в незавершенности процессов некроза даже по истечении 2 месяцев после инъекции, отсутствие гомогенности и васкуляризации новообразованной соединительной ткани.

В настоящее время одной из актуальных задач является разработка новых композиций, содержащих дисульфирам, изучение его фармакокинетики с целью оценки всасывания, распределения, метаболизма и экскреции у животных и человека.

Задачей предлагаемой группы изобретений является увеличение безопасности и эффективности химической аблации миокарда при лечении пациентов с нарушениями ритма сердца, гипертрофической кардиомиопатией, изолированными новообразованиями паренхиматозных органов, сосудистыми мальформациями.

Техническим результатом является достижение эффективной аблации участка миокарда, изолированых новообразований паренхиматозных органов и сосудистых мальформаций за одну процедуру предлагаемой композицией и снижение риска развития рецидива заболевания в отдаленном периоде.

Технический результат достигается составом композиции для химической аблации тканей, при следующем соотношении компонентов, мас. %: дисульфирам в количестве 0,1-3 %, изобутиловый спирт в количестве 24-34%, этиловый спирт – остальное.

При этом используют водный раствор этилового спирта (этанол) - спирт медицинский, с содержание спирта 96,4-97 мас%. Порошок дисульфирама предварительно растворяют в этиловом спирте. Используют изобутиловый спирт (изобутанол) производимый по ГОСТ 9536-2013.

Применяют заявленную композицию для аблации участка миокарда, изолированных новообразований паренхиматозных органов и сосудистых мальформаций путем инъекций в ходе операций, проводимых открытым способом и в ходе эндоваскулярных вмешательств с помощью инъекционного катетера или микрокатетера.

Пример 1. Приготовление композиции № 1

Состав готовили путем смешения 0,10 г дисульфирама, 6,9 г спирта этилового 96% и 3,0 г спирта изобутилового. Для этого в стерильной емкости навеску дисульфирама (0,1 г) полностью растворяли в 96% водном растворе этилового спирта (6,9 г) при постоянном перемешивании и слабом нагреве с помощью магнитной мешалки. К полученному раствору добавляли изобутиловый спирт квалификации «высший сорт» (0,3 г) и снова перемешивали. Полученный раствор стерильно фильтровали в новый стерильный флакон через шприцевой 0,22 мкм фильтр и герметично укупоривали.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	1% масс.
этанол 96%	69% масс.
Изобутанол	30 масс.%

Пример 2. Приготовление композиции № 2

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,20 г дисульфирама, 6,8 г спирта этилового 96% и 3,0 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	2% масс.
этанол 96%	68% масс.
Изобутанол	30% масс.

Пример 3. Приготовление композиции № 3

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,10 г дисульфирама, 6,5 г спирта этилового 96% и 3,4 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	1% масс.
этанол 96%	65% масс.
Изобутанол	34% масс.

Пример 4. Приготовление композиции № 4

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,20 г дисульфирама, 6,4 г спирта этилового 96% и 3,4 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	2% масс.
этанол 96%	64% масс.
Изобутанол	34% масс.

Пример 5. Приготовление композиции № 5

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,10 г дисульфирама, 7,5 г спирта этилового 96% и 2,4 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	1% масс.
этанол 96%	75% масс.
Изобутанол	24% масс.

Пример 6. Приготовление композиции № 6

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,20 г дисульфирама, 7,4 г спирта этилового 96% и 2,4 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	2% масс.
этанол 96%	74% масс.
Изобутанол	24% масс.

Пример 7. Приготовление композиции №7.

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,01г дисульфирама, 6,99 г спирта этилового 96% и 3,00 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	0,1% масс.
этанол 96%	69,9% масс.
Изобутанол	30 масс.%

Пример 8. Приготовление композиции №8

Состав готовили аналогично Примеру №1 путем смешения 0,30 г дисульфирама, 6,70 г спирта этилового 96% и 3,00 г спирта изобутилового.

В результате получили жидкий состав, содержащий следующие компоненты:

Дисульфирам	3% масс.
этанол 96%	67% масс.
Изобутанол	30 масс.%

Пример 9. Биологические испытания разработанных композиций.

Оценка эффективности аблации композицией с составами №№1-8 производилась в сравнении с 96% водным раствором этанола, вводимого в той же дозе.

Исследование проводилось согласно принципам «Good Laboratory Practice», в соответствии с правовыми и этическими нормами обращения с животными, и одобрением локального этического комитета. Для исследования использовали крыс (Wistar, самцы, вес 100-120 гр.), разделенных на группы по 10 голов в каждой. Животным каждой группы внутримышечно в мышцы правого бедра вводили по 0,3 мл состава (№№ 1-8). Для сравнения использовали контрольную группу крыс, которым внутримышечно в правое бедро вводили 0,3 мл 96% водного раствора этанола. На 15-е сутки животных выводили из эксперимента, производили макроскопическую и гистологическую оценку результатов. При макроскопическом исследовании области инъекции составов№№ 1-8 обнаружено увеличение количества фиброзной ткани в сравнении с контролем для состава №1 в 5,3 раза, для состава №2 в 3,8 раза, для состава №3 в 4,9 раза, для состава №4 в 2,7 раза, для состава №5 в 4,1 раза, для состава №6 в 2 раза, для состава №7 в 1,8 раза, для состава №8 в 1,5 раза. Микроскопические исследования гистологической структуры тканей в области инъекций показали наличие процессов замещения скелетной мышечной ткани на фиброзную ткань во всех группах. В областях инъекций составов №6, №4, №7 и №8 еще наблюдались поврежденные и деградирующие мышечные волокна, очаги генерализованного склероза с некротическими островками. В областях инъекций остальных составов процессы замещения мышечной ткани на фиброзную были завершены. В области инъекции состава №1 обнаружены области прорастания микрососудов, что является свидетельством финальной стадии фиброзирования. Таким образом, все разработанные фармацевтические составы показали более выраженные фиброзирующие способности, чем контрольная аблация 96% водным раствором этанола. Наилучшим результатом отличился состав №1 (наибольшая область фиброзирования, наиболее гомогенный состав соединительной ткани, наличие васкуляризации).

Пример 10. Оценка безопасности химической аблации миокарда.

В качестве препарата для аблации был использована композиция с составом № 1.

В качестве контрольного препарата использован 96% водный раствор этанола. Исследование проведено на группе минисвиней. Каждому животному в условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких в общую сонную артерию был установлен интродьюсер. Через него в левый желудочек под рентгеновским контролем проведен инъекционный микрокатетер. С его помощью каждому животному в область верхушки произведены 2 инъекции состава №1 на глубину ½ толщи миокарда, объемом 0,5 мл каждая. Затем рядом, на расстоянии не менее 1 см произведены 2 инъекции 96% водного раствора этанола на глубину ½ толщи миокарда, объемом 0,5 мл каждая. Катетер и интродьюсер убраны, рана в зоне доступа послойно ушита и дренирована. Животные находились под наблюдением 2 месяца, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования. Все животные дожили до окончания срока наблюдения. Никаких негативных изменений в состоянии их здоровья за этот период не отмечено. Макроскопическое обследование показало, что зоны инъекции состава №1 и этанола отличались от окружающей ткани, имели бледный серо-розовый цвет, структуру, более плотную, чем окружающий миокард. Морфометрия поперечного среза, выполненного через центр области инъекции, показала преобладание средней площади поверхности фиброзных тканей после инъекции состава №1 над площадью поверхности фиброзных тканей после инъекции этанола в 4,6 раза. Микроскопический анализ гистологической структуры зоны введения состава №1 показал наличие гомогенной неплотной соединительной ткани, пронизанной сетью кровеносных сосудов различного диаметра. В контрольной группе ткань в зоне инъекции представляла собой подобие «слоеного пирога» из чередующихся участков миокарда с кардиомиоцитами и фиброзной ткани с фибробластами без четких границ. На основании полученных результатов сделано заключение, что интрамиокардиальная инъекция состава №1 обладает лучшей способностью фиброзировать миокард по сравнению с 96% водным раствором этанола. Композиции №№ 2-8 были испытаны аналогичным способом, также доказали свои фиброзирующие свойства, безопасность применения и более высокую эффективность по сравнению с 96% водным раствором этанола. Была доказана безопасность процедуры химической аблации миокарда на работающем сердце.

Пример 11. Химическая аблация электрофизиологически активных зон миокарда.

В качестве препарата для аблации была использована композиция № 1. В качестве препарата сравнения - 96% водный раствор этанола. Исследование проведено на группе минисвиней. Каждому животному в условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких в общую сонную артерию был установлен интродьюсер. Через него в левый желудочек под рентгеновским контролем проведен диагностический катетер. Путем стимуляционного картирования в межжелудочковой перегородке лоцировано место прохождения правой ножки пучка Гиса (ПНПГ). Затем диагностический катетер заменен на инъекционный, с помощью которого животным прицельно в область прохождения ножки пучка Гиса выполнена инъекция состава №1, другим животным аналогичным образом выполнена инъекция этанола или остальных составов №№ 2-8. Катетер и интродьюсер после этого убраны, рана в зоне доступа послойно ушита и дренирована. Непосредственно после операции и через 6 месяцев выполнено ЭКГ исследование в отведении V1 и анализ внутрижелудочкой проводимости. Животные находились под наблюдением 6 месяцев, после чего был забран материал для морфологического и гистологического исследования. Сравнительный анализ послеоперационного и 6-месячного ЭКГ у животных получивших инъекции состава №1 показал сохранение полной блокады проведения по ПНПГ. У животных, получивших инъекцию 96% этанола на послеоперационном ЭКГ также наблюдали признаки полной блокады ПНПГ. Однако через 6 месяцев функционирование ПНПГ у животных этой группы частично восстанавливалось, при этом наблюдались ЭКГ-признаки замедленного проведения электрического импульса. Макроскопическое обследование показало, что миокард межжелудочковой перегородки в зоне инъекции состава №1 и этанола отличались от окружающей ткани, имели бледный серо-розовый цвет, более плотную, чем окружающий миокард, структуру. Морфометрия поперечного среза, выполненного через центр области инъекции, показала преобладание средней площади поверхности фиброзных тканей после инъекции состава №1 над площадью поверхности фиброзных тканей после инъекции 96% этанола в 5,2 раза. Микроскопический анализ гистологической структуры зоны введения состава №1 показал наличие однородной уплотненной соединительной ткани, пронизанной сетью кровеносных сосудов мелкого диаметра. В контрольной группе ткань в зоне инъекции состояла из миокарда с включениями нервных стволов, чередующихся с фиброзной тканью. На основании полученных результатов сделано заключение, что интрамиокардиальная инъекция состава №1 обладает лучшей способностью фиброзировать миокард по сравнению с 96% водным раствором этанола. Композиции №№ 2-8 были испытаны аналогичным способом, доказали свои фиброзирующие свойства, безопасность применения, высокую эффективность, при этом, большей эффективностью отличается состав №1.

Была доказана возможность использования состава №1 для химической аблации миокарда и создания в миокарде участков с диэлектрическими свойствами, не способными проводить электрический импульс.

Пример 12. Химическая аблация новообразований паренхиматозных органов.

В качестве препарата для аблации был использована композиция № 1. Исследование проведено на минисвиньях, у которых на этапе контрольного обследования при поступлении в виварий на фоне полного здоровья были обнаружены новообразования почек (первая группа) или печени (вторая группа) субкапсулярной локализации. УЗИ-диагностика новообразований показала, что они имеют эхо-признаки доброкачественных кист с жидким содержимым. Были произведены измерения объема каждого новообразования. Каждому животному в условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких, под контролем УЗИ, осуществлялась пункция кисты почки или печени, дренирование кисты и введение состава №1 в объеме, равном объему новообразования. Через 1 и 3 месяца выполнено контрольное УЗИ с оценкой изменений эхо-структуры и объема новообразования. Обнаружено, что введение состава №1 в полости кист приводило к увеличению эхогенности новообразований за счет незначительного увеличения толщины и плотности капсул кист. В ходе послеоперационного наблюдения объем кист снижался в среднем на 14,7 ± 8,3 % вне зависимости от локализации, но статистически не отличался от объема кист до инъекции (p>0,05). После 3-месячного наблюдения животные выведены из эксперимента и забраны образцы для гистологического исследования. Микроскопический анализ гистологической структуры зон введения состава №1 в кисты почек или печени показал наличие однородной рыхлой соединительной ткани и отдельных кровеносных сосудов мелкого диаметра. Компонентов клеточного детрита, кистозной эпителиальной выстилки, жидкого содержимого не обнаружено. Бывшая стенка кисты видоизменялась и приобретала вид обычной однослойной неплотной фиброзной капсулы с преобладанием коллагеновых волокон и клетками фибробластного ряда. На основании полученных результатов сделано заключение, что инъекция состава №1 под УЗИ-контролем может быть использована для фиброзирования субкапсулярных кист паренхиматозных органов, имеющих жидкое наполнение или без него.

Композиции №№ 2-8 были испытаны аналогичным способом, доказали свои фиброзирующие свойства, безопасность применения, высокую эффективность, микроскопический анализ гистологической структуры зон введения составов №2-8 в кисты почек или печени показал наличие однородной рыхлой соединительной ткани и отдельных кровеносных сосудов мелкого диаметра. При этом, большей эффективностью отличается состав №1.

Пример 13. Аблация сосудистых мальформаций головного мозга

В качестве препарата для аблации был использован состав № 1. Исследование проведено на экспериментальных животных (минисвиньи). Каждому животному в условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких в общую сонную артерию был установлен интродьюсер. Через него в сосуды велизиевого круга под рентгеновским контролем проведен микрокатетер для инъекций и выполнена инъекция состава №1 до прекращения кровотока. Условиями успешного выполнения эмболизации были: диаметр сосуда не более 3 мм, скорость кровотока не более 10 мм/сек. Контрольной ангиографией с контрастированием получены доказательства прекращения кровотока через эмболизированный участок сосудистого русла. После 1-месячного наблюдения животные выведены из эксперимента и забраны образцы для гистологического исследования. Микроскопический анализ гистологической структуры зон внутрисосудистого введения состава №1 показал наличие хорошо прикрепленного к стенкам внутрисосудистого тромба, заполненного однородной плотной соединительной тканью и эндотелизированного со стороны омывания кровью. Таким образом, инъекция ФС №1 в сосуды головного мозга под рентгеновским контролем может быть использована для лечения артериовенозных мальформаций путем эмболизации питающих их сосудов. Композиции №№ 2-8 были испытаны аналогичным способом, доказали свои фиброзирующие свойства и безопасность применения, однако отличались меньшей эффективностью по сравнению с составом №1.

Пример 14. Аблация сосудистых мальформаций матки

В качестве препарата для аблации был использован состав № 1. Исследование проведено на экспериментальных животных (минисвиньи) с известной историей неоднократного успешного естественного родоразрешения и наличием миоматозных узлов, выявленных с помощью УЗИ-диагностики на этапе контрольного обследования при поступлении в виварий. Каждому животному в условиях общей анестезии и искусственной вентиляции легких в общую сонную артерию был установлен интродьюсер. Через него в маточную артерию под рентгеновским контролем проведен микрокатетер для инъекций. С применением дополнительного УЗИ-наведения, катетер был расположен в сегменте маточной артерии, питающей миоматозный узел, после чего выполнена инъекция состава №1 до прекращения кровотока. Условиями успешного выполнения эмболизации были: диаметр питающего сосуда не более 2 мм, скорость кровотока не более 5 мм/сек. Контрольной ангиографией с контрастированием получены доказательства прекращения кровотока через эмболизированный участок маточной артерии. После 1-месячного наблюдения животные выведены из эксперимента и забраны образцы для гистологического исследования. Микроскопический анализ гистологической структуры зон введения состава №1 показал наличие однородной рыхлой соединительной ткани и единичных кровеносных сосудов мелкого диаметра в месте, где ранее был обнаружен миоматозный узел. Таким образом, инъекция ФС №1 в сосуды, питающие миоматозные узлы, может быть использована для лечения сосудистых мальформаций паренхиматозных органов путем эмболизации питающих их сосудов. Композиции №№ 2-8 были испытаны аналогичным способом, доказали свои фиброзирующие свойства и безопасность применения, микроскопический анализ гистологической структуры зон введения составов №2-8 показал наличие однородной рыхлой соединительной ткани и единичных кровеносных сосудов мелкого диаметра в месте, где ранее был обнаружен миоматозный узел. Предпочтительным в применении является состав №1.

1. Фармацевтическая композиция для химической аблации тканей, включающая этиловый спирт и изобутиловый спирт, отличающаяся тем, что содержит дисульфирам и изобутиловый и этиловый спирт или водный раствор этилового спирта с содержанием спирта 96,4-97 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дисульфирам	0,1-3
изобутиловый спирт	24-34
этиловый спирт или водный раствор
этилового спирта с содержанием спирта 96,4-97 мас.%	остальное

2. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют водный раствор этилового спирта с содержанием спирта 96,4-97 мас.%.

3. Фармацевтическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что порошок дисульфирама предварительно растворяют в этиловом спирте.

4. Применение фармацевтической композиции для химической аблации тканей, охарактеризованной в п.1, для аблации участка миокарда, изолированных новообразований паренхиматозных органов и сосудистых мальформаций путем инъекций в ходе операций, проводимых открытым способом, и в ходе эндоваскулярных вмешательств с помощью инъекционного катетера или микрокатетера.