nnabis and epilepsy...epilepsy and public health • chronic, progressive neurological disorder...

18
© Un i versi ty o f Re a d i ng 2007 www . reading . a c . uk Sc hool o f Chemi s try , F ood Bio sc ien c e s & Pharmac y C a nn a b i s a nd ep il ep sy f rom re c re a t i on a l a bu s e to ther a peut i c u s e B. Wh a ll ey

Upload: others

Post on 15-Mar-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

© University of Reading 2007 w w w .rea ding.ac.u k

Sch o ol o f Ch e m istry, Fo o d Bioscie nces & Phar m acy

Cannabis and epilepsy from recreational abuse to therapeutic useB. W halley

Page 2: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Epilepsy and public health• Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures.

• ~ 10% of people w ill have a seizure in their lifetime of which ~ 30% w ill subsequently develop epilepsy.

• Lifetim e prevalence ~ 1%.

• Third most prevalent neurological disorder after m igraine and Parkinson’s Disease (both ~ 0.7-1.2%).

• Affects 50 m illion people worldwide and accounts for 1% of the global burden of disease.

2Banerje e & H auser, 2006

Page 3: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Aetiology of epilepsy• ~ 60% of cases are id iopathic (W H O , 2012)

• Remainder are crypt ogenic or secondary to insults such as hypoxia (or o ther trau ma) at birth, head trauma, drug use, stroke and CNS infection or tumour.

• Age is an independent risk fact or and febrile seizure specific to childhood

• A small m inority are due t o specifically identifiab le m o lecular/genet ic causes.

3

Banerje e & H auser, 2006

Ra t e r a tio < 1= pro t ective

Page 4: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

D isease burden and co-morbidities

• Exam ple disease burden: $15.5 billio n p er ye ar in US (CDC, 2008)

• Premature mortality is 2-3 t imes higher in epilepsy pat ients (maximum reported: 8.8).

– Significant causes: SU DEP, status epilepticus, accidents as a consequence of seizure , asp irat ion pneumonia after se izure, drug toxicity and id iosyncrat ic ADRs and suicides (Lhatoo et al, 2006)

4

• Co-m orbidit ies include: – Cognit ive decline (drug and d isease-related)– Anxiety– Depression– Agitat ion, anger and emotional out bursts– Suicide (5-15x m ore like ly)– AD H D– Reproduct ive proble ms (make and female)– Inso mnia– Migraine

• Co-m orbidities m ore fre q u e nt a n d severe in re fractory pa tie n ts

Page 5: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Clinical need for new AEDs• Th e in tro d uct io n of n e w AEDs since 1990 o n w ards has ha d n o effect u p o n t h e

n u m b e r of p har m aco logically in tract a b le/refract ory e pile psy p a tie n ts.– Of 525 people w ith new ly diagnosed epilepsy w ith 2–16 years of follow up, 37% st ill exhibit ed seizures at the

final clinic visi t whilst the remainder were seizure free for Ʀ1 year. – Seizure-free rat e did not differ significant ly bet ween those treat ed w ith a single established drug (67%) and

those treated with a single new drug (69%). Thus, new AEDs have not reduced pharmacoresistance (Kwan & Brodie, 2000).

• New AEDs achieve some benefit via improved side-effect profiles.

• New , better t olerated and more effective AEDs are clearly required t o benefit the 15-20M people experiencing pharmacologically refractory seizures.

5h t t p:// w w w .ncbi.nlm .nih.gov

Page 6: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Rational drug design• How have successful drugs been discovered?

– Sere n dipity e.g. valproate, levetiracetam– Seco n d ary use of exist ing drugs e.g. phenobarbital– Scre e ning rela t e d co m p o u nds e.g. phenytoin, ethosuxim ide

• ‘me too’ drugs – Mo difica tio n of exist ing drugs e.g. oxcarbazepine, pregabalin– “Ra tio nal”/targe t orie n t ed d esign e.g. vigabatrin, tiagabine

• The least successful have come from rational/target-based development .

• Related and m odified compounds are typically only effective in epilepsies that already respond to existing treat ments.

6

Page 7: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

H istorical use of cannabis in epilepsy• 1100A D: al-Mayusi makes first writt en record of its use

for th is purpose

• C15t h: Ibn al-Badri notes “the epileptic son of the caliph's chamberlain” was treated w ith Cannabis and “it cured him completely, but he became an addict who could not for a moment be without the drug”

• C19t h: O ’Shaughnessy, McMeens, Moreau and Reynolds independent ly tested the efficacy of a crude extract against seizures.

• J.R. Reynolds, Q ueen Victoria’s personal physician said Cannabis is “the most useful agent with which I am acquainted” in the treat m ent of “attacks or violent convulsions,” which “may recur two or three times in the hour,” claiming that such at tacks “may be stopped with a full dose of hemp”

7

Page 8: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Evidence from preclinical models• O nly whole animal models shown since

seizures and epilepsy can only be poorly modelled in vitro

• Results strongly support an overall anticonvulsant effect of plant cannabinoids and synthetic CB1R agonists.

8

Co m p oun d

Spec

ies

N u m b er of discre t e con ditio ns/m o dels/desig ns D ose An t iconvulsan t N o

effe ct Proconvulsant

THC 6 31 0.25-200 mg/kg 61% 29% 10%

CBD 2 21 1-400 mg/kg 81% 19% 0%

O ther plant cannabinoids 2 7 N/A 100% 0% 0%

CB1 receptor agonists 2 55 N/A 73% 18%

2% (7% m ixed effect)

������� ������ � �� � ����� �� �� � ��� ����� ��� � � ���� ����������� � ��� ��� ������� � �� ���������

� ��� ������������ ���� ��� � � ������� ��� ��� �� � ��� ��

� ���� �� ��� ���

������ ������� ������ ����� ����� ����������

� ���� ���� �� ��� ��������� ��

� ���� ������ ���

� ��� ���� ���� ��� �������������������� ���� � ��� ��� ��������� �������������������� ������� ���� ��� �� �� ������ ��� �������� �������������������� �

� ��� ��� �� ���� ���� �������������������� ����� ������� ��������� ������� � ���� ���� �� ������ �� �������� �����

�� ��� ���

� ��� ���� �������� �� ���� ��������� �������� � �� �� ��� ��� ��������� ��������������� �� ������ ��������� ����� ���� �������������������

� ������ ��� � �������� �� �������� ���� �������� � �� � � ��������� ���� �� � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � �� � �� ���� ���� ������������������ � �������� �� �������� ����� ��� �

���� ������������������ � ����� ������ ������������������������ ��� ������������ ������������������ � ������ � �������������������������� ����� ���� ��� ��������

� ��� ���� ���� ������������������ ���� � ��� ��������� �� ������� � �� �� ���� � �� ��������

�� �������� ������������ ��� ������� ���� �� �������� �����

� � ����� ��

���� ������������������ ���� � ��� ��������� �� ������� � �� �� ���� � �� ����������� � ������ �������� ��������� ����������� ����� ��� ��� ������� ������ ����� �� ������

�� ����� ������������������ ����

�� �������� ��

� �� �������� ��� ��� �� �

��� ��������� �������� �����

���� ������������������ ���� � ��� ������������ ���� ��� ��� ������� ���

� ���� ����� ���� ���� � �� ��� ���� �� ���� �� �� ������ ����������� ����� ���� ��������������� ���������������� ������ ��� ��� ���������� �����

��� ����������������� �� ���������� ����

�� �������� ���� �� ���� �

� ��� ������� ������� � ����� �� ��� ��� �� ���� �� ����� ��� ����� �

� �����

���� ������������������ ���� � ��� ������������ ���� ��� ��� ������� ���

� �������������� ������ ������� � ������

��� �� ����������� � ���������� ������� ��������� ��� �� ��

� ���� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� �� � � �� ��� ���� �� ��� ������������������ ���� � ��� ����������������������������������� ����� ����������� ���� � �������� ������� ����

�� �������� ��� ������ ��� ���� �������

� ������� ������� �

�� ���� ���� ������ �������� ����� ������

�������

��� ��������

���������� ��� ������������� ���������������������

�� ��������� ��� �� �������� ���� �������� ���������

��� ������������ �������

�� �������� �����������

� ��� ������� ������� � ����� ���� ��� �� ��� � ����

� ��� ����� ���� �

�� � �� ���� ����� �� ������� ����� �� �� ��� ������������ �

��� �� ���� �����������������

� ��� ������������� ����������������������� ��������� ���� � ������������� ������ ������������ � �� ��������������� ������ ������ �� ��

� �� ���� ������������ ����� �������� ���� � � ��� ���������� ��� ������������������������� ��� �������� � ������� ������������ ����� ��������� ��� ��� ����������� ���

��� � ��������

�������� � ������������������ � ��������

���� ����� �� � ��� ��� ����������� ������� �� �����������������������

� �� ��������������� �� ���������� � ��������

� ��� �� ���� � ���� ����� ���������� � ��� ���������� ����������������������� ���������������� �

� ������������ ������ ������� ��������������� ������ ������ ������ �������� �����

��� ������ ���� ���� � ���� � ������ �� � ��������� ��� ����� ��

���� ������������ ������� � ������ � ��� ���� ����� ����� � �� �� �� ����� �� ����� ��������� ��������� �� ������� �

���� � ��� �� ���� � ��� ��� �� � ���� � �� ���� �� �� ����� � ������� ��� ��������� �� �� � �������� ������� ����

��� �� �������� � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � ������� � ��� ���� ������������������ ���� � ��� ����������������� ���� ��������� ����� ������� ����������� ������������

������������

���������� ������� �������

���� ��� �����������

��� ����� �� � ��������

�� �� ��������� �����������������

� ��� ���������� ������������� ��� ����� ��������������� �������� ���� �����

��� ����� ��� ��� ����������������� ���� ��������������������� �� ������ ����� ��� ������� ���

������� ��� ������ ��� ����������� ��

���������� ��������� ��

������������� ��

� ���� �� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � ������������ ��� ������� �������� ���� � �� ���� �� ��� ����� ���� �

� ���� ��� �������� �������������� ���

�������

��� ��������

���������� ��� ������������� ��������������������� � ��� ��� �����������������

� ���� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � �� � �� ��� ���� �� ��� ������������������ ���� � ��� ����������������������������������� � ���� �� ����������� ������ � �������� ������� ����

��� �� �������� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � ������� ���� � ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ��� ����������������� ���� �������� � ��������� ���� ����� ������ ��� ������������������ �

���

� ��

� ���� ��� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � ���� ��� ����� ��� ��������� ����� �� ����� ����� ���� � ��� ����������������� ���� �������� � ��� �������� ������� ����

��� ������ ���� ���� � ���� � ������ � ��� �� ����� �������� ��� � �������������� �� �������� � ������ ���� �� �� ���� ��� �� � ���� � ��� ���������� ��� ������������� ���������������������� � ��� ������ ������� ��������

��� �� �������� � ���� � ������

� ��������� ��� �� �� ��� �

�� ����� ����� ����������� �

����������� ���������� �������� �� � ��� ���� �� ��� ��������������� � ��� �� ���� ���� � �������� � ��� ������� ��� ������������

� �� � ��� ����������������� ���� ��������

��� �������� ����������� ��� � ������������������ � ��� ����������������� ���� ��������

��� �������������� � ��� ����������������� ���� ������������������ � � ��� ����������������� ���� ����������� ����� � � ��� ����������������� ���� ����������� � ��� ����������������� ���� ��������

���������� � ��������

��� � ���� ��� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � ��� ����������������� ���� ���������������� ������ ���� � ��� ���������������� ��

��� � ���� ��� ���� � ���� � ������ � ��������� ��

�� ��������� ��������������� � ��� ���������������� ��

��� � ���� ��� ���� � ���� � ����� ��������� ��� �� �� ��� ��� ����� ���

�� ����������� �

��� ������� � ��� ���������������� ��

� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � �� � ���� ��� ����� ��� ���� ������������������ ���� � ��� ����������������� ���� �������� � ��� �������� ������� ����

��� � ���� ��� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� �� �� � ���� ���� � ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ��� ����������������� ���� �������� � ����� ������� �������������� �����������������

� ���� �� ��� � ���� � ���� � ��� �� ������������� �� ������ �� � ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ���

� ���� ��� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ���

� ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ���

������� ����� �� ����� ����� ���� � ���

� ������ � ��������� ��

�� ��������� ������� � ��� ���� ����� ��� ���� � ���� � ���

� �� ������������

����� ��������� ������������������ � ��������

��� � ����� �� ����������� �������������� ����� ��� ������������ ��������� � �� ������ ���� ���������������� ����� ��� ���� ��� ��

� �� ������������� �� ������ ���

���� ������������������ � �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������� ����� ��� ���

��� � ����� �� ����������������� �� ������ ��������������������� � ����� �� ����������������� ������������� � �� ����� ������� �� ���� �

�� � �� ������� ���� �� ���������� � �� ����� ��� �� �������

� �� ������������� ��� �� ��� ���� ������������������� �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������� ��� �����

��� � ����� �� ������������������ ���� ����

���� ���������������� ������ ���� ��������������� ������������� � �� ����� ������� �� ���� ��� � �� ������� ���� �� ���������� � �� ����� ��� �� �������

� �� ������������

� ���� ������������ ������������������

� �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������

� ��� ��� �� ���� �

��� � ����� �� ����������� �������������� ����� ��� ������������ ��������� � �� ������ ���� ���������������� ����� ��� ���� ��� ��

� �� ������������� ��� �� ��� ���� ������������������� �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������� ��� �����

��� � ������ ����������� � ���� ��� � �� ����� �������� ��� � � ����

� �� ����������������� � �������

���� ������������������ � �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� �������������� �� �� ���� �� �

��� � ������ ����������� � ���� ��� � �� ����� ����� �

� �� ������������

� ���� �������� ����� ������������������

� �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������

� ��� ��� �� ���� �

��� � ������ ����������� � ���� ��� � �� ����� ������

�� ��� � � ����

� �� ������������

� ���� �� ���� ��� ������������������

� �� ������ �� ��������� ����� ����������� ���� ������������

� ��� �����

��� � ������ ����������� � ���� ��� � �� ����� ������

�� ��� � � ����

� �� ������ � ������ � ��� ���� ������������������ � �� ���� ��������� ����� �� ��� ��� ��� ��� ����� � ������ ����������� � ���� ��� � �� ����� ����� �

��� � ���� � ��� ��������� �� � ���� � ��� �� ����� �������� �������� ��� � �� ������ � ����� ��� �� ���� ������������������ ����� ������� ����� �������� ���������� ��������� ��������� ������� ��

� ���� �������� ��� ������ ���� ���������������� �����

� ��������������������������� ���� ���� ��� �������

���� ��� �������������� ���� ������

� ��� � ��� ��� � ���� ���� ����� ������������ ���������������� � ����� ���������� ���������������� ���� ����� ���� �����

� ������������ �����

�� ���� ���� ��� ����� ��� � ���� � ����� ���� ���������������� �������� ��� ���������������

� ���������������� �������������������� ������������� ����� ������� ����������� � �� ����� �����

��� ���� �� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � �� ���� ���� ��������������������� ��� ����� ����� ����� �� ����� ������ ��� �� ���� ����� ��������� ��� ������� ����� �����������

�� ������� ������������������ ��������������� �� ��

��� ���� �� ���� � ���� � ������ � ��� �� ������������� �� �� ��������� ���� � ����������� ���� ���� �������������������� � � �������� ��� ��� �� ����� �������������

�� �������� ��� ������ ������� ���������� ������������

�� �������� ������ ��������� ����� ��������������� ����������� � ���

��� � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ��

��� �������� ������ ������� � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ������������ � � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ������������ � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ������������ � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ��

�� � � � ��� ������������ ���� ����� ������ ������ ��

� �� � ������ �� ���� � ����� ��� �������� ������������� ���� ���� ��� ���������� ����� ������� ������ � ����� ���� ����������� � �� �������� �

� �� � ���� �� ��� � �� ���� � �� ��������� ������������ ���� ���� ��� ���������� ���� �� ������ � ����� ��� � � ��� �����������������������������������

� �� ������������� ���� ���� �� � ������ ���� ������� ��� � �������

� ���������������� �� �� �� ������������ ��������� ��������� ��� ���� ����� �� ������ ������ ��������

� � ��� � ��� ��� � ���� � ������������ ��������

� � ���������� �� ������ �� � ������ ���� ������� ��� � ������� � ������������ ��������

� ���� � � ��� ��� � ��� � ��� �����������������������������������

� ���� � �� �� � ������� ��� �� � ������ ���� ������� ��� � ������� � �� ����������� ��� ������ �������������� � � ���� � �������� �� ����������

� �� ������ � �� ���� � ��� �������� �� ��� �������������������������� �� ����������������� ������

� �� �������������� ���� ����������

� ������������ ������������������� ����������� ������������������� ����� ��������

����� ����� �������� �� �� ��� ������

� ���� � � ������� � ������������ ��������

� ���� � �� �� � ������� ���� � � ���������������������� ����������

� ������������ ������������������� ����������� ������������������� ����� ��������

����� ����� �������� �� �� ��� ������

� ���� � � ������� � ��� ���������� ��� ����������������������������������� ��� � ���� �������� �� ����� �� ����

� ��������������� ��� ���� � ������������ ��������

� ������������ �������� � ������������ ��������� ������������� �� ������� � ������������ ��������

� ������ ��� ��������� � ���� ������� ��� �������������������������������� � � ��������������������� ��� ������������� ���������

� ����������� ������� � ������������ ��������

� ���������������� ��� � ������������ ��������

��� � �� ���� � ���� � ������ � ���� �� �� ����� � �� ������ � �� �� ���� ���� �������������������� ����� ��� ��������� �� ������� � ��� �� � �� �� � �� ���� ���� ��� ���� ��� ��� ���� ���� ������ �� ��� ��������� ����� � ���� ������ ���

� ��� � ��� ������ �������� ������� ����� �� ������ ���� ������������� ���� ������

� �� ��� ���������� ��������������������� �� �������������� ������������� ����

� ���������� �� �� ����� ��� ���� �������� ������� ����������

� � � ����� ������ ��������� �������

� ��������������� ����� � ���� ��� ���� ������������� ����

������ � �� ������� �������������������� ��� �������������� � � ������ � �� � ���� ���������� � �������� �����

��� � ���� � � ���� � ���� � ��������� ��� ��� ���� ����� ������������

����� ���� �� �� ������ � �� �� ����

� � ���� ������ ������������� �� ��������

�� � �� ������������� � ��� �������������� ����������������� �������� ���������� ��� ����� �� ���������� ������� ���� �� ���� �� � ���������� �

��� �� �������� � ���� � ���� � �������� ��� � ��� ���������������� � ��� � ������ � � � ���� ������ ������������� �� �������� ������ � ��� �������������� ��������� ��� ���������������� ������ �� ����� �� ���������� ������� ���� �� ���� �� � ����� ������

� ��� � ����� ��� � � ��������� ����� ������������ � ���� � ��� ���������� ��� ������������� ��������������

� ������������������ �� ����� ��� ���� ����� ������������ ������ �� � ��������� ����� ������������ � ���� � ��� ������������� �������������� �������� ��� ���� ��������

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � ��� � ����� ��� � ���� ������������������ ���� � ��� �������� �� ��� ��������������������� ����� ��������� ��� ��� ��� ������� ��� ��������� �� �� ��� �� � ��������������� �

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � ��� � ����� ��� � ���� ������������������ ���� � ��� ���������� ��� ��� ��� ������� ��� ��� �������� �������� ��������������� ���������������� ���� ���� � ������������� �� ������ ����������� ������ � �� ������ ����� ���

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � ��� � ����� ��� � ���� ������������������ ���� � ��� ���������� ��� ��� ��� ������� ��� ��� �������� ������� ��� � ��� ����� �������� ��� �������� ���� �������� ���

��� ������ ���� ���� � ���� � �������� � ��������� ��� ����� �� ���� ������������ ������� � �� ������ � � ����

���� ����� ����� � �� �� �� ����� �� ����� ��������� ��������� �� ������� � ���� � ��� �� ���� � ��� ��� �� � ���� � �� ���� �� �� ����� � ������� ��� ��������� �� �� � �������� ������� ����

� ���� ���� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� � �� ������ � �� ��� ���� �� ��� ������������������ ���� � ��� ����������������������������������� ����� ����������� ���� � �������� ������� �������������������� �� ���������� ���� � ������������������ ������������� ��� ��������� �������� �� ��� ��� ��������������������� �� ������� ������������������������ ���� ���� � �� ���� ����������������������� � �� ��� ��� ���������������� ���� ���� ������ ��������������������� �� ���������� ���� ��� ��������� ��� ������ ��������������������������� ����� �� ��� ��� ��������������������� �� ���

���� ������������������������ ���� ���� � ������������ �������� �� ��� ��� ���������������� ���� ���� ������ �����

��� � ���� � � ���� � ���� � ��� �� ������������� �� ������ �� �� ������ � � �� ���� � �� ������� ����� ���� � ������������������ ������������� ������������� ��������� ��� �������� ��� ���

�� ����� �������� ��� ������������ ������� ��� ������ � �������������������� �������� ������ ���

� ������� ���� ���������

���� ������ ����

� � ��� � ��� ��� � ��� � ������������ ��������

� � ���������� �� ������ �� � ������ ���� ������

� ��� � �������� ������������ ��������

��� � �� ���� � ���� � ������ � ���� �� �� ����� � � ��� � �� �� ���� ���� �������������������� ���� � ������������ �������� ���� ������ ���

� � ��� � ��� � ���� �������� ������� ����� �� ������ ���� ������������� ����

������ � �� ��� ���������� ��������������������� �� �������������� ���������������� ���

�����������

� � ���������� � � ������ � ��� ���� ������� ������� ����������

� � � ����� ������ ��������� � �������� ��������������� ����� � ���� ��

� ���� ������������� ����

������ � ��������������������� ���� ������������� � � ������ � �� � ���� ���������� � �������� �����

��� � ���� � � ���� � ���� � ��������� ��� ��� ���� ����� ����������������� ���� � � � ��� � � ����

� � ���� ������ ������������� �� ���������� � �� ��������� ���� � ������������ �������� ���������� �

��� �� �������� � ���� � ����

� �������� ��� �

�� ����� ����� ����������� �

��� ���������������� � � ��� � ��� ��� ��� � ���� ������ ������������� �� ���������� � �� ��������� ������ � ��� �������������� ������������������������� ����� ������� ����� ������

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � � ��� � ��� ��� � ��� ���� ������������������ ���� � ������������ �������� ��� �� � ��������������� �

��� ������ ���� ���� � ���� � ������ �� ���� �� ��� ���� �������� ��� �� ������ � � �� ���� � ��� �������������� ����� ��������������������� ������������

���� � �������� �� ������ ���

��� � ���� � � �������� � �� �� � ������

��� ������� ����

����� ������� � ��������� ���� �� ���� ��������� ����� ������ �� ��������

�������� ��� �� ������ � �������� ���� �� � �� ������������ ������� ������� � ����� ����� ������� ��� ���������� ������������ ������������������ ���������� �� ����� ���� ������

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � � ��� � �� ������ ���� ���� ������������������ ���� � ������������ �������� �������� ��� �� � ���������������� � �� ������ ����� ���

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ��� � � ��� � ����� ��� � ���� ������������������ ����� ��� �������������� ������������������������� ������������������� � ��� ���� � �������� ���� �������� ���

��� � ���� � � ���� � ��� ��� ���� ���� � �

�� �� ������� ����� �� �� � �� ������ � � �� ���� � �� ����������� ���������� � ���� � ���������� ������������������������ ����� ���������������

� �������������������� ������ �������� ����� ��� ���� ��� ���� ��� ��� �� �� ������� ������ ��������������������� �� ������� ���

���� ������ ����

�� � � �� ���� ����� ������� ��� ������ ����������������� ���� �

� ���� � � ��� ��� � � ���������������������� ���� ���� ���� � ��� �� ��� ����� ������� ��� ������ ����������������� ���� �

������ ��� �

� ����

��� � ���� ��� ����

����������������������� ���� ��

�������������� ��������������������������������� ��������� ���� �����������������������������

� ��� �� ������������� ����

����

� ���� ���� ��� � ���� � �� ������ �������� �� ������ ����������� �������� �� ����� ��� ������� � �� ���������

� ��������� � ���

�� ������ �� ����� �� �

� ��� �� ������������� � ��

� ����� ���� � ��� �� ������������� � ��

��� ������ ������ ���� ����

� ���� �� �������� � ���� � ��� �� ������������� � �� ���� ��� � ���� ��������� �� ����� ����� ���� � ����� �������������������� ������ ��� �������� ����� ����� �� ������������ ��

� ��

� ��� �� �������������

� ��

� ������������

������ ������� ���������� ���� �� ��� �����������

����� ���� �������� ��� �������� ����

�� ��� ������� ������� ���� ����� ��������������� ��������� � �� ���� ������� ���� ������� ���� �����

� �������� � ���

� ���� ���� ������ ������������������������ ���

��� ��������� ���������� �

��

� ���� �� �������� � ���� � ��� �� �������������

� ��

� ���� ���� ������ ������������������������ ������ ��������� ���������� �

� ���� ��� �

� ������ �������������������� ���� ����������� ���

�� �������� � ������ � ��� �� ��������������� �� ��������� ����������������� � ���

�������� ���� �� ����������� ��� ��

� ��� ��������� �� ������� � �� �� ���� � �� ��������

� ��� ����������������� ���� ��������

� ���

� ��������� ����

� ��� �� �������������� ������� ���� ������� ������ ���

�������������� ��� ���� �� �������� � ����

� ���� �� � ����

� ��� �� �������������� ������ �������� � � ��� ��� �� ����

����� �� ����������������� �� ����������

����

� ��� ��������� �� ������� � �� �� ���� � �� ��������

� ��� ����������������� ���� ��������

��� ����������������

��� �����������������

��� �����������������

�� �

� ��������

�� ��� ����� ���� ������� �����

������������������ ��������� ��� ����� ����� �� ����

� ������ �� ���������� �� ������ ������� ������� ��������� ��

� �������� ����

���� ������ ���� � ���

� ���� �� �������� � ���� � ��� �� ������������� � ������� � ��� ���� ������������������ ����

� ���� � ��� �� ������������� � ��� ���� ���� ����������� ����� ������������ � ����

� ���� ��� ��������������� ��

��� ����������� ���

�� �

�� �������� � ������

���� �� ��� ����� ��� � ������ � ��� �� ������������� � ��� ���� ����

���

������

�� ���� ����

� �� �� ���� �������������� �� ���� � ��� �� ������������� ���

�������� ������� ����

��� �����������������

��� ��� ��������������

� �� ����������������� �� ����������

� ������������ ���� � ��� ���� ����� ��� ���� � ����

� ��� ����������������� ���� �������������ш�������

� ��� ����������������� ���� ��������

� ��� � ������� � ��� � ��� ����������������� ���� ��������

���� ��� �� �������������

�������������� �

� �������������������� ������� ���� � ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

� ����

������ ������ �������� ��������� ���������� ��

��������������� ��

� �� ����������� ��������� ������

����

� ��� ��� �� �������������� ����

�� �� �������� ���� ��� ���� �� ��� �� �������������� ����� ������ ���� ����

��� ���� ������

� �� ��� ��������� ����� ���

����������� ����� ���������������

����

����

� �� ���� ���� �������������������� ������������������������ ������ ������ ��

��� �������� ��

� ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� ���� ������������������ ���� �� ����������

� ���� �� � � ���� � ���� � ��� �� �������������

� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� � �� �� ����������

��� � ���� � � ���� � ����

� �������� ��� �

�� ����� ����� ����������� �

��� ���������������� �����������

� ��� ����������� ���� ���� �� � � � ���� � ������ � ��� �� ������������� �� �� ��������� ����

� �� ������

� ���� �

� ������� ����

� ����� �������� ��� ��� ����� ����� ����������� �

��� ����������������

� �� ��������� ���� ���� �� ������ ���� ���� ���� � ���� � ������ � ��������� ���������� ��� ���������� ������ ����

��� � ���� � � ����

��� �� � ����� ����� ���� �� � � � ���� � ���� � ��� �� ������������� ���

� ��� ��� � �� �� �������� ���� ��� ���� � ���� ��������������� ���� �� ��� � ���� � ���� � ��� �� ������������� � ��

� ���� � ���� � ��� �� ������������� ���

� ���� �� � �

���� ������������������

��� ����� ������������ � ������ �� ������������� � ���� �

��� �� ��� ��� ������

'��� ��

� ����

�� �

����

� ����

� �� ������������ ���� ��� �

�� ��� �������

���� ��� �������� �������� ��� ����������� ����� ���� ��� ����������������� ������������

������ ��������������

� �������������� ��

� �������������� ��

������������������ ��

������� ������� ����

�������� ������� ����

�������

� ������� ������������������

Page 9: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Evidence from anecdotal use• N o m o d ern , valid h u m a n clinical trials have been conducted

• Six m o d e rn case st u dies report clinically assessed anticonvulsant effects of cannabis

• Five large surveys concluded that some individuals using ‘medical m arijuana’ do so t o control symptoms of epilepsy

• Personal correspondence w ith ~ 50 UK PWE using cannabis for control of seizures.

• O n e sm all scale clinical trial (1981) demonstrated that CBD was ant iconvulsant in 7/8 pat ients treat ed (no change in placebo group).

9

Page 10: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Cannabidivarin (CBDV) pharmacology• Ca nna bidivarin (CBDV; also ‘cannabidivarol’) is a propyl analogue of cannabidiol (CBD).

• First iso lated from hashish in 1969 (Vo llner et al., 1969) although there is little extant evidence about pharm acological prop erties or therapeutic uses.

• Exist ing evidence of pharmacological effects:

– St im ulates recruit ment of bone marrow m esenchymal stro mal cells via a CB2 re ce p t or-d e p e n d e n t mechanism (direct effe ct o n CB2 n o t sho w n; Scut t & W illiamson, 2007)

– Differential effects at transie n t re ce p t o r p o te n tial (TRP) ch an ne ls in vitro:• Acts as an hTRPA1, hTRPV1 and hTRPV2 agonist (EC50: 0.42, 3.6 and 7.3PM respect ively) in

transfected HEK-293 cells (De Petrocellis et al, 2011a, De Petrocellis et al, 2011b)

• Acts a TRPM8 antagonist (IC50: 0.90 PM) in transfected HEK-293 cells (D e Petrocellis et al, 2011a).

• Relevance of TRP target in epilepsy unknown

• Inhib its d iacylglyce rol lip ase a (DAGLa; IC50: 16 .6PM) in vitro, th e pri mary synth etic enzym e of the endocannab ino id, 2-arachidonoylglycerol (D e Petrocellis et al, 2011a) but relevance t o epilepsy unknown.

• Re le van ce o f affin ity f or t h ese targe ts f or e pile psy re m ains u n cle ar.10

Page 11: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

In vitro efficacy

11

Page 12: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Efficacy vs maximal electroshock seizures and audiogenic seizures• First line in vivo, mouse models for AED screening

• Both reveal whether or not broad anticonvulsant effects are present.

12

MES

A u dioge nic in DBA/2

Page 13: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Efficacy against acu t e PTZ a n d pilocarpin e in d uce d seizures

• PTZ (panels A-D): m odel of generalised seizure also indicat ive of efficacy against absence seizures

• Acute pilocarpine (panels E-H): model of temporal lobe seizures and status epilepticus

13

• Significan t an tico nvulsan t effects against acu t e PTZ-in d uce d gen eralise d se izures

• N o sig nifica nt effect against acu t e , pil ocarp in e-in d uce d TLS/st a tus epilep t icus(in t his st u d y).

Page 14: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Efficacy and t olerability retained with ot her AEDs(acute PTZ)

• Safe w h e n co-a d m inist ere d?

• St u dy d rug effect re t ain e d?

• Syn ergism of effects?

14

Page 15: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Efficacy and t olerability retained with ot her AEDs(acute pilocarpine)

• Safe when co-administered?

• Study drug effect present?

• Syn ergism of effects?

• N o t a bly, in t his m o re hig hly p o w ere d st u d y ( m o re ani m als receive d st u d y d rug), CBDV w as an tico n vulsan t against acu t e , pil ocarp in e-in d uce d TLS/st a t us epilept icus

15

Page 16: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Tolerability and oral efficacy vs PTZ

16

Page 17: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

Acknowledgements• Collaborat ors: Dr C. W illiams, Dr G. Stephens, Dr G. W oodhall (Aston, UK), Prof.

L. Sander (NEC & UCL, UK), Prof. E. W illiamson & Prof. R. Hampson (Wake, USA).• Rese archers (past and present): Dr A. H ill, Mr N. Jones, Dr S. W eston, Dr J.

Farrimond, Dr I. Sm ith, Dr X. Wang, Dr Y. Yamasaki, Mr T. H ill, Mrs C. H ill, Mr N. Amada, Miss I. Peres, Mrs R. Hadid, Mrs A. Al-Husaini, Mr S. Akiyama, Dr A. Futamura, Miss M. Mercier, Mr S. Marshall.

Sponsors: GW Pharmaceuticals and O tsuka Pharmaceuticals for continued financial and material support.

17

Page 18: nnabis and epilepsy...Epilepsy and public health • Chronic, progressive neurological disorder characterised by spontaneous, recurrent seizures. • ~10% of people will have a seizure

References• Banerjee & Hauser (2006) in Ep ilepsy: a comprehensive t ext book Lipp inco tt & W illiams (Eds: Enge l & Ped ley) Chap ter 5, pp15

• Center for D isease Control (2008) Morbidity and Mortality W e ekly Report 57; SS-6

• De Pe troce llis, Ligresti, Morie llo, Allara, Bisogno, Pe trosino, Stott & D i Marzo (2011) Effects of cannabinoids and cannabinoid-enriched cannab is extracts on TRP channe ls and endocannabino id me tabolic enzymes. Br J Pharmacol 163:1479-1494.

• De Pe troce llis, O rlando, Morie llo, Avie llo , Sto tt , Izzo & Di Marzo (2011) Cannabino id actions at TRPV channe ls: effects on TRPV3 and TRPV4 and the ir pote ntial relevance to gastrointestinal inflam mation. Acta Physiol (Oxf).

• EMEA (2000) Gu idance on Clin ical Invest igation of Medicinal Products in the Treat ment of Ep ilep tic Disorders http://www .e mea.e u.in t/pdfs/hu man/e wp/056698en.pdf

• Engel (2006) Report of the ILAE Classification Core Grou p. Epilepsia. 2006;47:1558-1568

• Farrimond, Mercier, W halley and W illiams (2011) Cannabis sat iva and the endogenous cannabino id syst em Phyto therapy Research 25(2):170-88.

• Gastaut (1970) Clin ical and e lectroencephalograph ical classification of ep ilept ic se izures Ep ilepsia 11; 102

• H ill, Jones, W illiams, Stephens & W halley (2010) Deve lop ment of mu lt i-e lectrode array screening for ant iconvu lsants in acute rat brain slices. J Neurosci Methods 185:246-256.

• H ill, W illiams, W halley and Stephens (2012) Phytocannabino ids as nove l therapeut ic agents in CNS d isorders. Pharmacology & Therapeutics 133(1):79-97.

• H ill, Mercier, H ill, Glyn, Jones, Yamasaki, Futamura, Duncan, Sto tt , St ephens, W illiams and W halley* (2012; ePub ahead of print) Cannab idivarin is ant iconvu lsant in mouse and rat in vitro and in se izure mode ls British Journal of Pharmacology

• Kwan & Brod ie (2000) Early identificat ion of refractory ep ilepsy. N Engl J Med 342(5):314–9.

• Lhat oo , Sander & To mson (2006) in Ep ilepsy: a co mprehensive t ext book Lipp inco tt & W illiams (Eds: Enge l & Ped ley) Chap ter 10, pp1

• Vo llner, Bien iek, & Korte F (1969) Hash ish. XX. Cannabid ivarin, a ne w hash ish const ituent . Tetrahedron Lett 145-147.

• W H O (2012) ht tp://www.who .int/mediacentre/factsheets/fs999/en/index.html (last accessed 06/01/2012)

• Scut t & W illiamson (2007) Cannabino ids st imu late fibrob lastic colony format ion by bone marro w ce lls ind irectly via CB2 recep tors. CalcifTissue Int 80:50-59.

18