Патент на изобретение №2188006
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СТИМУЛЯЦИЯ МЕЙОЗА
(57) Реферат: Изобретение относится к биологии, а в дальнейшем может быть использовано в медицине и касается стимулирования мейоза половых клеток млекопитающих. Для этого в качестве стимулятора используют соединение – ингибитор фермента, участвующего в биосинтезе холестерина. В результате происходит накопление предшественников холестерина до уровня, при котором стимулируется мейоз. Способ позволяет повысить эффективность стимулирования мейоза. 9 з.п. ф-лы, 5 табл. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу индукции мейоза в половых клетках и к использованию некоторых химических соединений и лекарственных средств, включающих такие соединения, для стимуляции мейоза ин виво, экс виво и ин витро. Предпосылки изобретения Мейоз является уникальным и основным событием половых клеток, на котором основано половое размножение. Мейоз включает в себя два мейотических деления. В течение первого деления, перед расхождением пар хромосом в две дочерние клетки, имеет место обмен между материнскими и отцовскими генами. Они содержат только половину набора (1n) хромосом и 2с ДНК. Второе мейотическое деление протекает без синтеза ДНК. По этой причине это деление приводит к образованию гаплоидных половых клеток только с 1с ДНК. Мейотические события сходны в мужских и женских половых клетках, но время осуществления и процессы дифференциации, которые приводят к образованию яйцеклетки или сперматозоида основательно различаются. Все женские половые клетки входят в профазу первого мейотического деления на ранних этапах развития, часто до рождения, но все подвергаются задержке в виде поздних ооцитов в профазе (стадия диктиогенеза) вплоть до овуляции по достижении половой зрелости. Поэтому у женщины с раннего развития имеется линия ооцитов, которая исчерпывается только с истощением линии. Мейоз у женщин заканчивается только после оплодотворения и имеет своим результатом только одну яйцеклетку и два абортивных полярных тельца на одну половую клетку. В противоположность этому, только некоторые мужские половые клетки проходят мейоз при достижении половой зрелости и покидают стволовую популяцию зародышевых клеток в течение жизни. Однажды начавшись, мейоз в мужских клетках протекает без существенной задержки и образует 4 сперматозоида. О механизме, который контролирует инициацию мейоза у мужчин и женщин, известно совсем немного. Новые исследования свидетельствуют, что в ооцитах фолликулярные пурины, гипоксантин или аденозин могут нести ответственность за задержку мейоза (Downs, S.M. et al. Dev. Biol. 82 (1985) 454-458; Eppig, J. J. et al. Dev. Biol. 119 (1986) 313-321; и Downs, S.M. Mol. Reprod. Dev. 35 (1993) 82-94). Наличие диффундирующего вещества, регулирующего мейоз, впервые описано Byskov et al. для культуральной системы эмбриональных мышиных гонад (Byskov, A.G. et al. Dev. Biol. 52 (1976) 193-200). Вещество, активирующее мейоз (ВАМ), выделяется эмбриональным мышиным яичником, в котором мейоз происходит постоянно, а вещество, препятствующее мейозу (ВПМ), обнаружили в морфологически дифференцированных семенниках, содержащих покоящиеся, немейотические половые клетки. Было предположено, что относительные концентрации ВАМ и ВПМ регулируют начало, остановку и возобновление мейоза в мужских и в женских половых клетках (Byskov, A.G. et al. in The Physiology of Reproduction (eds. Knobil, E. and Neill, J. D. , Raven Press, New York (1994)). Очевидно, что если мейоз можно регулировать, можно контролировать размножение. Поэтому, если необходима стимуляция мейоза ооцита, один из возможных путей гарантированного достижения этого состоит в том, чтобы количество ВАМ, присутствующего в окружении ооцита, превышало количество имеющегося ВПМ. В принципе, это можно было бы достигнуть введением ВАМ, путем стимуляции секреции ВАМ или путем блокирования биотрансформации уже имеющегося ВАМ. Сущность изобретения Ранее установили, что введение некоторых стеринов, известных в качестве промежуточных соединений в биосинтезе холестерина, приводит к стимуляции мейоза. Удивительно, но оказалось, что введение некоторых соединений, о которых известно, что они подавляют биосинтез холестерина, может также стимулировать мейоз. Хотя основной механизм (или механизмы) понятен не вполне, следует ожидать, что, по крайней мере, в некоторых случаях, подавление включает в себя ингибирование одного или нескольких ферментов, вовлеченных в биоконверсию одного или нескольких предшественников холестерина. В результате ингибирования, концентрация предшественников, образованных на стадиях, предшествующих стадии, которая была подавлена, будет увеличиваться. Один или несколько из этих предшественников может – прямо или косвенно – обусловить стимуляцию мейоза. В соответствии с этим, в самом широком аспекте, настоящее изобретение относится к способу стимуляции мейоза половых клеток, который включает в себя введение указанным клеткам ин виво, экс виво или ин витро эффективного количества соединения, которое вызывает накопление эндогенного вещества, активирующего мейоз, до уровня, при котором индуцируется мейоз. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половых клеток млекопитающих. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половых клеток человека. В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза ооцита. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза мужских половых клеток. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу контрацепции для применения у женщин. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения бесплодия путем стимуляции образования мейотических ооцитов, так чтобы иметь увеличенное количество мейотических ооцитов при достижении гонадотропинами пика в процессе овуляции. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения бесплодия у мужчин путем стимуляции образования сперматозоидов из мужских зародышевых клеток. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половой клетки, который включает в себя введение соединения, которое проявляет свойства, активирующие мейоз при испытании хотя бы одного из способов, описанных в примерах настоящего описания. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половой клетки, который включает в себя введение амфотерицина В. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половой клетки, который включает в себя введение аминогуанидина. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к способу стимулирования мейоза половой клетки, который включает в себя введение 3 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4-алленил-5 ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4-циклододецил-2,6-диметилморфолин; 4-тридецил-2,6-диметилморфолин; 4-додецил-2,6-диметилморфолин; 4-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил]-2-метилпропил]-2,6-диметилморфолин; 4-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил] -2-метилпропил] -2,6-диметилморфолин-N-оксид; цис-4-[3-[4-(1,1-диметилпропил)фенил] -2-метилпропил] -2,6-диметилморфолин; 1-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил]-2-метилпропил]пиперидин; 8-аза-4 ![]() ![]() N-бензил-8-аза-4 ![]() ![]() N-бензил-8-аза-4 ![]() ![]() N-(1,5,9-триметилдецил)-8-аза-4 ![]() ![]() N-(1-метилдодецил)-8-аза-4 ![]() ![]() N-[6-(4-трет-бутилфенил)-1,5-диметил] гексил-8-аза-4 ![]() ![]() 15-аза-24-метилен-D-гомохолеста-8,14-диен-3 ![]() 4-хлор- ![]() ![]() 1,4-бис(2-хлорбензиламинометил)циклогексан; 6-амино-2-пентилтиобензотиазол; 24,25-иминоланостерин; аминотриазол; нистатин; 25-азахолестерин; 25-аза-24,25-дигидрозимостерин; 25-азахолестанол; (20R)-22,25-диазахолестерин; (20S)-22,25-диазахолестерин; 24-азахолестерин; 25-аза-24,25-дигидроланостерин; и 23-азахолестерин. В соответствии с очередным предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к применению соединения, которое вызывает накопление эндогенного вещества, активирующего мейоз, до уровня, при котором индуцируется мейоз, для получения лекарственного средства, индуцирующего мейоз. В соответствии с очередным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к применению соединения, которое проявляет свойства, активирующие мейоз, при испытании хотя бы одного из способов, описанных в примерах настоящего описания, для получения лекарственного средства, индуцирующего мейоз. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к использованию амфотерицина В для получения лекарственного средства, индуцирующего мейоз. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к использованию аминогуанидина для получения лекарственного средства, индуцирующего мейоз. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления, настоящее изобретение относится к использованию 3 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4-алленил-5 ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4 ![]() ![]() ![]() 4-циклододецил-2,6-диметилморфолин, 4-тридецил-2,6-диметилморфолин; 4-додецил-2,6-диметилморфолин; 4-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил]-2-метилпропил]-2,6-диметилморфолин; 4-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил] -2-метилпропил] -2,6-диметилморфолин-N-оксид; цис-4-[3-[4-(1,1-диметилпропил)фенил] -2-метилпропил] -2,6-диметилморфолин; 1-[3-[4-(1,1-диметилэтил)фенил]-2-метилпропил]пиперидин; 8-аза-4 ![]() ![]() N-бензил-8-аза-4 ![]() ![]() N-бензил-8-аза-4 ![]() ![]() N-(1,5,9-триметилдецил)-8-аза-4 ![]() ![]() N-(1-метилдодецил)-8-аза-4 ![]() ![]() N-[6-(4-трет-бутилфенил)-1,5-диметил] гексил-8-аза-4 ![]() ![]() 15-аза-24-метилен-D-гомохолеста-8,14-диен-3 ![]() 4-хлор- ![]() ![]() 1,4-бис(2-хлорбензиламинометил)циклогексан; 6-амино-2-пентилтиобензотиазол; 24,25-иминоланостерин; аминотриазол; нистатин; 25-азахолестерин; 25-аза-24,25-дигидрозимостерин; 25-азахолестанол; (20R)-22,25-диазахолестерин; (20S)-22,25-диазахолестерин; 24-азахолестерин; 25-аза-24,25-дигидроланостерин и 23-азахолестерин. Подробное описание изобретения С некоторых пор стало известно о существовании вещества, активирующего или стимулирующего мейоз. Однако до недавнего времени оставалась неизвестной идентичность вещества или веществ, активирующих мейоз. В перспективе существует несколько возможностей влиять на мейоз. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения выбранные соединения применимы для стимуляции мейоза. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения выбранные соединения применимы для стимуляции мейоза у человека. Таким образом, выбранные соединения являются многообещающими для использования в качестве вещества, регулирующего фертильность. Можно надеяться, что обычное побочное действие на соматические клетки, до сих пор известное при использовании гормональных контрацептивов, которые основаны на эстрогенах и/или гестагенах, не будет обнаружено у настоящего изобретения. Для использования в качестве контрацептивного средства у женщин мейоз можно индуцировать так, чтобы как можно быстрее вызвать возобновление мейоза в ооцитах, в то время пока они все еще находятся в растущем фолликуле, до достижения гонадотропинами овуляционного пика. У женщин возобновление мейоза можно, например, индуцировать спустя неделю, предшествующую окончанию менструации. Перезрелые ооциты, полученные после овуляции, весьма вероятно, не будут оплодотворены. Маловероятно, чтобы было затронуто течение нормального менструального цикла. В этой связи важно отметить, что синтез прогестерона в культуре человеческих клеток гранулезы (соматические клетки фолликула) не подвержен влиянию присутствующего вещества, индуцирующего мейоз, тогда как применение эстрогенов и гестагенов, используемых до сих пор в качестве гормональных контрацептивов, отрицательно влияет на синтез прогестерона. Продемонстрирована также стимуляция мейоза в мужских половых клетках. В соответствии с этим настоящее изобретение может быть также полезным при лечении мужского бесплодия. Ланоста-8,24-диен-3 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Испытание веществ, активирующих мейоз, в ооцитном тесте. Животные Неполовозрелых мышиных самок (B6D2-F1, линия C57B1/6J) выдерживали при контролируемом освещении (14 ч света, 10 ч темноты) и температуре, а пищу и воду предоставляли по желанию. Когда животные достигали веса 13-16 граммов (что соответствует 20-22-дневному возрасту после родов), им делали однократную инъекцию (внутрибрюшинно) менопаузного гонадотропина человека (Humegon, Organon, Нидерланды), содержащего приблизительно 20 ИЕ ФСГ и 20 ИЕ ЛГ (Ziebe, S. et al. Hum. Reprod. 8 (1993) 385-388). 48 часами позже животных забивали путем смещения шейных позвонков. Сбор и культивирование ооцитов Удаляли яичники, помещали их в ГК-среду (см. ниже) и освобождали от инородной ткани. Среда для сбора и культивирования состояла в основе из минимальной среды Игла (Flow, США), содержащей 4 мМ гипоксантина (ГК), 3 мг/мл бычьего сывороточного альбумина, 0,23 мМ пирувата натрия, 2 мМ глутамина, 100 Е/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина (все Sigma, США). Эту среду обозначили ГК-среда. Такую же среду, но без ГК, использовали в качестве контрольной среды. Влияние испытываемых соединений на мейоз ооцитов изучали на скоплении включенных ооцитов (СВО, Опыт А) и на денудированных ооцитах (ДО, Опыт В). СВО получали путем пункции антральных фолликулов из яичников под рассекающим микроскопом, используя иглу 27. Отбирали скопления включенных ооцитов (СВО) одинакового размера и, перед использованием в Опыте А, трижды промывали свежей ГК-средой. Ооциты освобождали от скоплений клеток, т.е. денудировали ооциты, ДО для использования в Опыте В получали путем осторожной промывки СВО через пипетку с тонким контролируемым отверстием. СВО в Опыте А и ДО в Опыте В культивировали в 4-луночных чашках Петри (Nunclon, Дания) в 0,5 мл ГК-среды, содержащей испытуемое соединение в концентрации, представленной в таблице, за исключением контролей, где культивирование осуществляли в контрольной среде. Каждая лунка содержала 35-50 ооцитов. Испытуемые культуры готовили при различных концентрациях испытываемых соединений, как указано в таблицах. Культуры содержали при 37oС и 100%-ной влажности с 5% СО2 в атмосфере в течение 24 часов. Инициация ооцитов, Опыт С(А) и С(В) Опыт С(А) и С(В) осуществляли, соответственно, так же как и Опыт А и Опыт В, за тем только исключением, что ооциты помещали в среду, содержащую испытуемое соединение, в течение периода времени (период инициации) от 5 мин до 3-х ч с начала опыта. После периода инициации, ооциты переносили в контрольную среду и продолжали культивирование до 22 часов после начала опыта. Исследование ооцитов К концу 24-часового периода культивирования подсчитывали, под микроскопом с инверсией, снабженным устройством для контрастной дифференциальной интерференции, число ооцитов с зародышевым пузырьком (ЗП) или с разрушенным зародышевым пузырьком (ЗПР) и зародышевым пузырьком с полярными тельцами (ПТ). Вычисляли процентную долю ооцитов с ЗПР в общем числе ооцитов и процентную долю ооцитов с ПТ среди ЗПР. Результаты, полученные в Опытах А, В, С(А) и С(В), подсчитанные в качестве единиц активности ВАМ, приведены в таблицах по каждому примеру. Одну единицу активности ВАМ, ЕВАМ, определяли как: ![]() Количество единиц активности ВАМ, ЕВАМ, вычисляли как: ![]() ПРИМЕР 1 Активация мейоза в ооцитах, с использованием холестан-3 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Активация мейоза в ооцитах, с использованием углекислого аминогуанидина. Опыт А и Опыт В осуществляли, как описано выше, используя, в качестве испытуемого соединения, углекислый аминогуанидин. Результаты представлены в табл.2. Используемый углекислый аминогуанидин получали от Aldrich Chemical Co., Inc (Milwaukee, Висконсин). Из таблицы видно, что углекислый аминогуанидин возобновляет мейоз в ооцитах дозо-зависимым образом. ПРИМЕР 3 Активация мейоза в ооцитах, с использованием амфотерицина В. Опыт А и Опыт В осуществляли, как описано выше, используя, в качестве испытуемого соединения, амфотерицин В. Результаты представлены в табл.3. Амфотерицин В получали от Bristol-Myers Squibb. Из таблицы видно, что амфотерицин В индуцирует возобновление мейоза в ооцитах дозо-зависимым образом. Амфотерицин токсичен при концентрациях выше 1,25 мкг/мл. Испытывали концентрации до 50 мкг/мл. Инициация ооцитов амфотерицином В Результаты представлены в табл.4. Из табл.4 видно, что даже выдерживание с амфотерицином В в течение 5 минут достаточно для запуска возобновления мейоза в ДО и СВО. ПРИМЕР 4 Активация мейоза в мужских половых клетках, с использованием амфотерицина В. Опытная система состояла из эмбриональных мышиных гонад, 11,5 дней после зачатия. Одну гонаду из каждого эмбриона использовали в качестве контроля, а другую парную гонаду – в качестве испытуемой гонады. Гонады, которые дифференцировались в течение периода выращивания, культивировали в течение 6 дней в химически определенной культуральной среде при обычных условиях культивирования, смотрите Westergaard et al. Fertil. Steril. 41 (1984) 377. К культуральной среде, в которой культивировали испытуемые гонады, добавляли разное количество амфотерицина В, как указано в таблице. После периода выращивания, контрольные гонады содержали исключительно не мейотические половые клетки. Полуколичественный подсчет результатов для опытных гонад, полученный с помощью микроскопирования после окрашивания, дан в табл.5, где “-” означает отсутствие ответа, а “+”, “++” и “+++” означают возрастающие ответы. Используемый амфотерицин В получали от Bristol-Myers Squibb. Из таблицы видно, что амфотерицин активирует мейоз в мужских половых клетках дозо-зависимым образом. Формула изобретения
![]() ![]() ![]() 06.03.1995 по пп.1-5; 24.03.1995 по пп.6-10.7 РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.03.2004
Извещение опубликовано: 10.05.2005 БИ: 13/2005
|
||||||||||||||||||||||||||