DE60206819T2

DE60206819T2 - Peroxisome proliferator-activated receptor gamma Liganden freisetzende medizinische Vorrichtung

Info

Publication number: DE60206819T2
Application number: DE60206819T
Authority: DE
Inventors: Wenda Petaluma Carlyle; Peiwen Santa Rosa Cheng; Robert L Santa Rosa Cafferata
Original assignee: Medtronic Vascular Inc
Current assignee: Medtronic Vascular Inc
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: EP1236478A1; US20020127263A1; DE60206819D1; ATE307622T1; EP1236478B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Zusammensetzungen und entsprechende Verfahren zur Verhütung und/oder Behandlung von Restenose bei dessen bedürfenden Patienten. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung die in situ Freisetzung des PPARγ-Agonisten (peroxisome proliferator-activated receptor γ). Noch spezieller betrifft die vorliegende Erfindung PPARγ-Agonist freisetzende medizinische Vorrichtungen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die medizinischen Vorrichtungen ohne Einschränkung Stents (endoluminale Gefäßprothesen), Katheter, Sonden und Gefäßimplantate.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die kardiovaskuläre Erkrankung, speziell die Arteriosklerose, bleibt eine Haupttodesursache in industriell entwickelten Ländern. Arteriosklerose ist eine multifaktorielle Erkrankung, die zu einer Verengung oder Stenose eines Gefäßlumens führt. Kurz beschrieben verursachen von Gefäßendothelverletzungen stammende, pathologisch entzündliche Reaktionen die Wanderung von Monozyten und glatten Gefäßmuskelzellen (VSMCs) aus dem Subendothel in die Intimaschicht der Arterienwand. Dort proliferieren die VSMCs und lagern eine extrazelluläre Matrix ab, die zu Verdickung der Gefäßwand und zu verminderter Gefäßdurchlässigkeit führt.
Die durch stenotische Koronararterien verursachte kardiovaskuläre Erkrankung wird üblicherweise entweder durch eine Bypass-Operation der Koronararterie (CABG coronary artery by-pass graft) oder durch Angioplastie behandelt. Die Angioplastie ist ein perkutanes Verfahren, bei dem ein Ballonkatheter in die Koronararterie eingeführt und bis zum Erreichen der Gefäßstenose vorgeschoben wird. Der Ballon wird dann aufgeblasen und so die arterielle Durchlässigkeit wieder hergestellt. Eine Variation der Angioplastie umfasst den Einsatz eines arteriellen Stents. Kurz beschrieben wird nach Wiederherstellung der arteriellen Durchlässigkeit der Ballon belüftet und der Gefäßstent am Ort der Stenose in das Gefäßlumen eingeführt. Der Katheter wird dann aus der Koronararterie entfernt und der eingesetzte Stent verbleibt als Implantat, um die neu eröffnete Arterie an spontaner Verengung zu hindern. Jedoch kann die Ballonkatheterisierung und das Einsetzen eines Stents eine Gefäßverletzung bewirken, was letztendlich zu VSMC-Proliferation und zu Neointima-Bildung innerhalb der zuvor eröffneten Arterie führt. Dieser biologische Vorgang, wodurch eine zuvor eröffnete Arterie wieder verstopft wird, wird als Restenose bezeichnet.
Die Behandlung der Restenose erfordert zusätzliche, allgemein stärker invasive Verfahren, einschließlich in einigen Fällen einer Bypass-Operation der Koronararterie. Folglich werden Verfahren zur Verhütung der Restenose oder zur Behandlung der Primärstadien mit viel Einsatz verfolgt. Ein mögliches Verfahren zur Verhütung der Restenose ist die Verabreichung von Medikamenten, die die lokale Invasion/Aktivierung von Monozyten blockieren und somit die Ausschüttung von Wachstumsfaktoren verhindern, die VSMC-Proliferation und -Migration auslösen könnten. Metabolische Inhibitoren wie zum Beispiel anti-neoplastische Mittel werden gegenwärtig als potentielle Anti-Restenoseverbindungen untersucht. Jedoch hat die mit der systemischen Verabreichung von metabolischen Inhibitoren assoziierte Toxizität unlängst Forschung über die in situ, ortspezifische Arzneimittelzuführung stimuliert.
Mit Anti-Restenosemittel beschichtete Stents sind ein potentielles Verfahren der ortsspezifischen Arzneimittelzuführung. Wenn der beschichtete Stent einmal eingesetzt ist, setzt er das Anti-Restenosemittel direkt in das Gewebe frei, wodurch es ermöglicht wird, klinisch wirksame Arzneimittelkonzentrationen lokal zu erreichen, ohne den Empfänger den mit der systemischen Arzmittelzuführung assoziierten Nebenwirkungen auszusetzen. Weiterhin führt die ortsgebundene Zuführung von Anti-Restenosearzneimittel direkt bei der Behandlung zu antiproliferativen Arzneimittelkonzentrationen, was das Erfordernis von Verfahren zum speziellen zielgerichteten Ansteuern von Zellen überflüssig macht.
Unlängst wurde berichtet, dass systemisch verabreichte PPARγ-Agonisten die Intima-Neubildung und die VSMC-Proliferation nach 6 Monaten nach Implantation eines Koronarstents bei Patienten mit nicht-insulin abhängigem Diabetes mellitus signifikant reduzieren kann (Takagi, T. et al. 2000, J. Am. Col. Card. 36 (5), 1529–1534). PPARγ ist ein Mitglied einer Superfamilie nuklearer Rezeptoren, die durch Liganden wie zum Beispiel gewisse Fettsäuren, Eicosanoide und Insulin-sensibilisierende Thiazolidindione einschließlich Rosiglitazon, Pioglitazon, Troglitazon, Ciglitazon und andere aktiviert werden (Jiang C. et al. 1998, Nature, 391, 82–85). PPARγ-Agonisten verhindern die Proliferation glatter Gefäßmuskelzellen, die Migration und die Aktivierung von Monozyten durch Inhibieren der Cyclin-abhängigen Kinasen (Law, R. E. et al, 1993, J. Clin. Invest. 98 (8), S. 1897–1905 und Wakino, S. et al., 2000, J. Biol. Chem. 275 (29), S. 22435–22441 und Kintscher et al. 2000, Eur. J. Pharm. 401 (3), S. 259–270. US-Patent 5,925,657 (das '657er Patent)) offenbart Verfahren zur Reduktion oder Verhütung von Cytokin-assoziierten Entzündungsreaktionen. In einer theoretischen Ausführungsform wird eine implantierbare medizinische Vorrichtung zum Einbringen von PPAR-Agonisten verwendet. Jedoch offenbart das '657-Patent nicht mit PPARγ-Agonisten in zur Verhütung von Restenose geeigneten antiproliferativen Konzentrationen beschichtete vaskuläre Implantate. Folglich könnten sich PPARγ-Agonisten als wertvoll bei der Behandlung und/oder Verhütung der Restenose erweisen.
US-Patent 5,856,595 (das '595-Patent) offenbart die Behandlung der Gefäß-Restenose unter Verwendung von Calcium-Antagonisten. Speziell offenbart das '595-Patent den systemischen Einsatz von Ciglitazon zum Blockieren der von PDGF stammenden Calcium-Kanäle. Jedoch offenbart das '595-Patent nicht die Verwendung eines Gefäßstents, um eine ortspezifische Zuführung von PPAR-Agonisten zu erreichen. Aus dem Stand der Technik geht auch die fortgesetzte lokale Zuführung von Dexamethason unter Verwendung eines Gefäßstents hervor (s. Lincoff, A. M. et al., 1997, Sustained Local Delivery of Dexamethason by Novel Intravascular Stent to Prevent Restenosis in the Porcine Coronary Injury Model, J. Am. Coll. Cardiol. 29, 808–816 [hierin nachfolgend „Lincoff"]). Lincoff berichtet jedoch über die Verhütung von mit der Stentzusammensetzung und den Zuführungsverfahren assoziierten Ent zündungen, nicht über die Hyperproliferation glatter Gefäßmuskelzellen. Tatsächlich berichtet der Autor auf Seite 814, dass „dennoch Dexamethason in den in diesem Experiment lokal verabreichten Dosen nicht die Hyperplasie der Neointima in der Schweinearterie nach Verletzung durch Überstreckung beim Einsetzen des Stents senkte".
Troglitazon und andere Thiazolidindione sind neue Insulin-sensibilisierende Mittel, die die Hyperinsulinämie und die Hyperglycämie signifikant reduzieren (Law, R. E et al., 1993, J. Clin. Invest. 98 (8): 1897–1905). Jedoch erfordert die Behandlung des nicht-insulinabhängigen Diabetes systemische Troglitazon-Blutspiegel, die mit Lebertoxizität in Verbindung gebracht wurden. Folglich wurde Troglitazon zur Behandlung von Diabetes Typ II vom Markt genommen. Darüber hinaus macht die Tatsache, dass die zur Behandlung von Diabetes erforderlichen Troglitazon-Plasmaspiegel zur Behandlung von Diabetes dieselben sind wie die zur Verhütung von Restenose systemisch benötigten, es unwahrscheinlich, dass Thiazolidindione als systemische Anti-Restenosemedikamente nützlich sind. Deshalb würde die Entwicklung einer Basis zur in situ-Zuführung von Thiazolidindionen einen deutlichen Fortschritt bei der Behandlung und Prävention der Restenose darstellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Ausgangsbasis zur in situ-Zuführung von Arzneimittel bereit, die zur Verabreichung anti-restenotischer Gewebespiegel von PPARγ-Agonist ohne systemische Nebenwirkungen verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße medizinische Vorrichtung umfasst ein Gefäßimplantat, das eine Beschichtung mit kontrollierter Freisetzung mindestens eines PPARγ-Agonisten hat, worin dieser mindestens eine Agonist der Wand eines Blutgefäßes in zur Hemmung der zellulären Proliferation ausreichenden Mengen lokal zugeführt wird, ohne systemische Toxizität zu induzieren. In einer erfindungsgemäßen Ausführung ist die Ausgangsbasis zur Arzneimittelzuführung eine medizinische Vorrichtung und beinhaltet ohne Einschränkungen Stents, Katheter, Sonden und Gefäßimplantate.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Gefäßstent mit Thiazolidindion-PPARγ-Agonisten beschichtet. Die Thiazolidindione können auf der Oberfläche des Gefäßstents unter Verwendung jedes Mittels angebracht werden, das eine Ausgangsbasis zur Arzneimittelfreisetzung bereitstellt. Beschichtungsverfahren beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Präzipitation, Koazervation und Kristallisation. Die erfindungsgemäßen Thiazolidindione können kovalent, ionisch oder durch andere intramolekulare Interaktionen einschließlich, ohne Beschränkung darauf, Wasserstoffbrückenbindung oder van der Waals-Kräfte gebunden sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Thiazolidindione mit geeigneten biokompatiblen Polymeren komplexiert. Der Polymer-Arzneimittel-Komplex wird dann zur Bildung einer medizinischen Vorrichtung zur kontrollierten Freisetzung entweder in die vorgeformte medizinische Vorrichtung integriert oder zur Beschichtung der medizinischen Vorrichtung verwendet. Das biokompatible Polymer kann jedes nicht-thrombogene, keine klinisch relevanten schädlichen Reaktionen verursachende Material sein. Geeignete Beispiele beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyvinylpyrrolidon, Polytetrafluorethylen, Poly-L-Milchsäure, Polycaprolacton, Polyethylenglycol, Polystyrol, Acrylate, Polyester, Epoxide, Silikone, Cellulose und viele andere einschließlich Co-Polymere und Mischungen davon. Weitere Verfahren zur Bewirkung einer kontrollierten Arzneimittelfreisetzung werden als Teil der vorliegenden Erfindung betrachtet.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Thiazolidindion aus der nicht-limitierenden Gruppe bestehend aus 5-(4[2-(N-Methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy]benzyl)-2,4-thiazolidindion (Rosiglitazon), (+)-5-[[4-[(3,4-Dihydro-6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethyl-2N-1-benzopyran-2-yl)methoxy]phenyl]methyl]-2,4-thizolidindion (Troglitazon), 5-[p-[1-Methylcyclohexyl)methoxyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Ciglitazon), 5-[p-[2-(5-Ethyl-2-pyridyl)ethoxy]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Pioglitazon), 5-[p-[3-(5-Methyl-2-phenyl-4-oxazolyl)propionyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Darglitazon), 5-[[(2R)-2-Benzyl-6-chromanyl]methyl]-2,4-thiazolidindion (Englitazon), Derivaten und Kombinationen davon ausgewählt. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Thiazolidindione mit anderen anti-restenotischen Verbindungen einschließlich cytotoxischen, cytostatischen, anti-metabolischen und antiphlogistischen Verbindungen kombiniert werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein mit einer anti-restenotischen Verbindung beschichteter Stent mit der lokalen Zuführung derselben oder einer weiteren anti-restenotischen Verbindung zur Erzielung eines synergistischen Effektes an der Platzierungsstelle der medizinischen Vorrichtung kombiniert werden. Dies ist insofern insbesondere von Nutzen, als nicht-toxische, therapeutische Spiegel sowohl der Thiazolidindione als auch weiterer anti-restenotischer Therapeutika zur Erzielung eines dosisspezifischen Synergismus kombiniert werden können.
Zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Offenbarung offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a ist eine graphische Darstellung der Proliferationshemmung der menschlichen glatten Muskelzellen der Koronararterie (HCASMC) bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon in %.
1b ist eine graphische Darstellung der HCASMA-Zellzahlen an Tag 4 bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon.
1c ist eine graphische Darstellung der HCASMC-Cytotoxizität bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon.
2a ist eine graphische Darstellung der Proliferationshemmung von menschlichen Koronararterienendothelzellen (HCAEC) bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon in %.
2b ist eine graphische Darstellung der HCAEC-Zellzahlen an Tag 4 bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon.
2c ist eine graphische Darstellung der HCAEC-Cytotoxizität bei verschiedenen Konzentrationen von Ciglitazon.
3 ist eine graphische Darstellung der HCASMC-Zellzahlen an Tag 4 bei verschiedenen Konzentrationen von Rosiglitazon.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den Patentansprüchen können hierin oder anderweitig die zur Verhütung von Restenose verwendeten Verbindungen als PPARγ-Agonisten, Thiazolidindion, Antirestenotika, antirestenotische Verbindungen, Arzneimittel, Therapeutika, Antiproliferativa, cytostatische Mittel, cytotoxische Mittel oder antimetabolische Mittel bezeichnet sein. Weiterhin können in der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen spezielle Verbindungen mit ihren Handelsnamen, chemischen Namen oder Trivialnamen bezeichnet sein. Alle diese Begriffe können ohne Unterscheidung austauschbar verwendet werden und alle werden als unter den Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet neue Zusammensetzungen und Verfahren zur Zuführung von PPARγ-Agonisten direkt zu den für Restenose anfälligen Geweben. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung implantierbare medizinische Vorrichtungen, die die in situ ortsspezifische kontrollierte Freisetzung von Liganden bereitstellen, die an PPARγ-Rezeptoren binden und diese aktivieren. Nach Aktivierung inhibieren PPARγ-Rezeptoren die Proliferation glatter Gefäßmuskelzellen (VSMC).
In einer Ausführungsform der Erfindung werden medizinische Vorrichtungen mit einem PPARγ-Agonisten wie zum Beispiel Thiazolidindionen bereitgestellt, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispiele für gemäß dem theoretischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung verwendete Thiazolidindione beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, 5-(4[2-(N-Methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy)benzyl)-2,4-thiazolidindion (Rosiglitazon), (+)-5-[[4-[(3,4-Dihydro-6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethyl-2H-1-benzopyran-2-yl)methoxy]phenyl]methyl]-2,4-thiazolidindion (Troglitazon), 5-[p-[1-Methylcyclohexyl)methoxyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Ciglitazon), 5-[p-[2-(5-Ethyl-2-pyridyl)ethoxy]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Pioglitazon), 5-[p-[3-(5-Methyl-2-phenyl-4-oxazolyl)propionyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Darglitazon), 5-[[(2R)-2-Benzyl-6-chromanyl]methyl]-2,4-thiazolidindion (Englitazon) (kollektiv hierin nachfolgend als Thiazolidindione bezeichnet). Darüber hinaus werden die Derivate und Analoga von Thiazolidindionen als unter den Schutzumfang dieser Erfindung fallend betrachtet.
Die erfindungsgemäßen Thiazolidindione teilen ein gemeinsames, die Thiazolidindiongruppe umfassendes molekulares Rückgrat:
worin R eine verzweigte oder geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine verzweigte oder geradkettige Alkenylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe, eine substituierte oder unsubstituierte heteroaromatische Gruppe ist oder Kombinationen davon.
Weiterhin werden durch Modifizierung der Thiazolidindiongruppe selbst hergestellte Derivate als unter den Schutzumfang der Erfindung fallend betrachtet. Deshalb ist für den Fachmann auf dem Gebiet der chemischen Medizin ersichtlich, dass Thiazolidindion-Derivate zusätzlich zu den hierin zitierten Thiazolindindionen als unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet werden können.
Die Thiazolidindione und weitere erfindungsgemäße PPARγ-Agonisten werden allein oder in Kombination mit synergistischen und/oder additiven therapeutischen Mitteln dem betroffenen Bereich direkt unter Verwendung medizinischer Vorrichtungen zugeführt. Potentielle synergistische und/oder additive therapeutische Mittel können Arzneimittel beinhalten, die verschiedenen Aspekte des restenotischen Prozesses beeinflussen, wie Antithrombozyten-, antimigratorische und antifibrotische Mittel. Alternativ können sie Arzneimittel beinhalten, die ebenfalls als Antiproliferations- und/oder Antientzündungsmittel wirken, aber durch einen anderen Mechanismus als durch Bindung an den PPARγ-Rezeptor. Zum Beispiel, aber nicht als Einschränkung zu verstehen, beinhaltet die als unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend zu anzusehende synergistische Kombination mindestens ein Thiazolidindion und ein Antisense-anti-c-myc-Oligonukleotid, mindestens ein Thiazolidindion und Rapamycin oder Analoga und Derivate davon wie zum Beispiel 40-0-(2-Hydroxyethyl)rapamycin, mindestens ein Thiazolidindion und Exochelin, mindestens ein Thiazolidindion und n-Acetylcystein-Inhibitoren, mindestens ein Thiazolidindion und Geldanamycin und weitere Chaperon(Begleitprotein)-Inhibitoren und so weiter.
Die gemäß dem theoretischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung verwendeten medizinischen Vorrichtungen können permanente medizinische Implantate, temporäre Implantate oder entfernbare Vorrichtungen sein. Zum Beispiel können die erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtungen Stents, Katheter, Mikropartikel, Sonden und Gefäßimplantate beinhalten, wobei dies nicht als Einschränkung verstanden werden soll.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden Stents als Ausgangsbasis der Arzneimittelfreisetzung verwendet. Die Stents können Gefäßstents, Harnröhrenstents, Gallengangstents oder zur Verwendung in anderen Organgängen oder Organlumen vorgesehene Stents sein. Gefäßstents können bei peripheren, neurologischen oder koronaren Anwendungen benutzt werden. Die Stents können starre, dehnbare oder biegsame, selbst expandierende Stents sein. Jedes biologisch verträgliche Material kann zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stents verwendet werden, einschließlich ohne Einschränkung Metalle oder Polymere. Die erfindungsgemäßen Stents können auch biologisch resorbierbar sein.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden Gefäßstents unmittelbar nach Angioplastie in Koronararterien implantiert. Jedoch ist die Restenose ein erhebliches, mit der Stentimplantation, speziell mit dem Einsetzen eines Gefäßstents assoziiertes Problem. Restenose ist ein Prozess, bei dem ein zuvor offenes Lumen durch VSMC-Proliferation verschlossen wird. Deshalb ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, Stents bereitzustellen, die die VSMC-Migration und -Proliferation unterdrücken oder eliminieren und dadurch die Restenose reduzieren und/oder verhüten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden metallische Gefäßstents mit einem oder mehreren anti-restenotischen Verbindungen, speziell PPARγ-Agonisten beschichtet, wobei die PPARγ-Agonisten noch spezieller Thiazolidindione sind. Die Thiazolidindione können in irgendeiner Trägerverbindung gelöst oder suspendiert sein, die eine stabile Zusammensetzung bereitstellt und mit der zu beschichteten Vorrichtung nicht in schädlicher Weise reagiert oder die Thiazolidindione inaktiviert. Der metallische Stent wird mit einer biologisch aktiven Thiazolidindion-Beschichtung unter Verwendung jedwedes, dem Fachmann auf dem Gebiet der Herstellung medizinischer Vorrichtungen bekannten Verfahrens bereitgestellt. Geeignete, nicht limitierende Beispiele beinhalten Imprägnierung, Aufsprühen, Auftragen mit dem Pinsel, Eintauchen und Rollen. Nachdem die Thiazolidindion-Lösung auf den Stent aufgebracht wurde, wird dieser unter Zurücklassung einer stabilen, Thiazolidindion freisetzenden medizinischen Vorrichtung getrocknet. Die Trocknungsverfahren beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, erwärmte Druckluft, gekühlte Druckluft, Vakuumtrocknen oder statisches Verdampfen. Darüber hinaus kann die medizinische Vorrichtung, speziell der metallische Gefäßstent, so hergestellt werden, dass er Rillen oder Gruben auf seiner Oberfläche hat, die als Behältnisse oder Reservoirs für die erfindungsgemäßen Thiazolindion-Zusammensetzungen dienen.
Die bevorzugte Konzentration des gemäß dem theoretischen Hintergrund der Erfindung eingesetzten PPARγ-Agonisten kann unter Verwendung eines Titrationsverfahrens bestimmt werden. Die Titration wird durch Herstellung einer Serie von Stent-Sätzen erreicht. Jeder Stent-Satz wird beschichtet oder enthält verschiedene Dosen des ausgewählten PPARγ-Agonisten. Die höchste verwendete Konzentration wird teilweise auf der bekannten Toxikologie der Verbindung beruhen. Die maximale Menge des durch die gemäß dem erfindungsgemäßen theoretischen Hintergrund hergestellten Stents zugeführten Arzneimittels wird unterhalb der bekannten toxischen Spiegel liegen. Jeder Stent-Satz wird in vivo unter Verwendung eines bevorzugten Tiermodells, wie in Beispiel 5 unten beschrieben, getestet. Die für weitere Studien ausgewählte Dosis wird die zur Erzielung des gewünschten klinischen Ergebnisses erforderliche minimale Dosis sein. Im Fall der vorliegenden Erfindung wird das gewünschte klinische Ergebnis definiert als die Inhibition des Gefäßwiederverschlusses oder der Restenose.
In einer anderen Ausführungsform werden die Thiazolidindione auf dem oder innerhalb des Stents präzipitiert oder auf dem oder innerhalb des Stents kristallisiert. In noch einer anderen Ausführungsform werden die Thiazolidindione mit einem geeigneten biologisch verträglichen Polymer (biologisch abbaubar, biologisch resorbierbar oder nicht abbaubar) wie zum Beispiel ohne auf diese beschränkt zu sein Polyvinylpyrrolidon, Polytetrafluorethylen, Poly-L-Milchsäure, Polycaprolacton, Polyethylenglycol, Polystyrol, Acrylate, Polyester, Epoxide, Silikone, Cellulose und viele weitere, einschließlich Mischungen davon. Die Polymer-Thiazolidindion-Mischung kann dann zur Herstellung einer medizinischen Vorrichtung, wie zum Beispiel eines Stents, eines Implantats, Mikropartikels, Nahtmaterials und einer Sonde verwendet werden, ohne auf diese beschränkt zu sein. Weiterhin kann die Polymer-Thiazolidindion-Mischung zur Oberflächenbeschichtung medizinischer Vorrichtungen verwendet werden. Zum Beispiel kann die medizinische Vorrichtung – ohne dass dies als einschränkend zu verstehend ist – in die Polymer-Thiazolidindion-Mischung eingetaucht werden, oder es kann die Polymer-Thiazolidindion-Mischung auf die medizinische Vorrichtung aufgesprüht oder mit einem Pinsel aufgetragen werden. In einer anderen Ausführugnsform kann die Polymer-Thiazolidindion- Mischung zur Herstellung von in die medizinische Vorrichtung eingebetteten oder zu dessen Einwicklung verwendeten Fasern oder Fäden eingesetzt werden.
Kontrollierte in situ-Freisetzung der erfindungsgemäßen Thiazolidindion-Zusammensetzungen kann unter Verwendung einer Vielzahl von dem Fachmann bekannten Verfahren erzielt werden. Zum Beispiel können die erfindungsgemäßen Polymer-Thiazolidindion-Mischungen so geplant sein, dass das Ausmaß der Polymerabsorption die Arzneimittelfreisetzung diktiert. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Polycaprolacton-Diglitazin-Mischung hergestellt. Ein metallischer Gefäßstent wird dann dauerhaft mit der Polymermischung beschichtet, wobei die Stentbeschichtungsdicke zwischen etwa 0,1 μm bis etwa 100 μm liegt. Die Polymerbeschichtungsdicke bestimmt die Gesamtmenge des zugeführten Ciglitazins und das Polymerabsorptionsausmaß von Polycaprolacton bestimmt das Verabreichungsausmaß. Unter Verwendung dieses Beispiels ist es für den Fachmann auf dem Gebiet der Polymerchemie möglich, Beschichtungen zu planen, die weite Bereiche von Dosierungs- und Verabreichungsausmaßen haben. Darüber hinaus können die Arzneimittelzuführungsausmaße und die Konzentrationen ebenfalls unter Verwendung von dem Fachmann auf dem Gebiet der medizinischen Chemie und der Herstellung medizinischer Vorrichtungen bekannten, nicht-polymerhaltigen Beschichtungen und Verfahren kontrolliert werden.
Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die erfindungsgemäßen, PPARγ-Agonist freisetzenden medizinischen Vorrichtungen präziser zu definieren und zu ermöglichen. Es ist offensichtlich, dass es zahlreiche weitere Ausführungsformen und Verfahren zur Verwendung der Erfindung gibt, die für den Fachmann ersichtlich sind, nachdem der er die Beschreibung und die Beispiele gelesen und verstanden hat. Diese alternativen Ausführungsformen sind als Teil der vorliegenden Erfindung zu betrachten.
BEISPIELE
Bereitstellung einer metallischen Oberfläche mit einer PPARγ-Agonist freisetzenden Beschichtung
Die folgenden Beispiele sind zur Veranschaulichung eines nicht-einschränkenden Verfahrens zur Beschichtung metallischer Stents mit einem PPARγ-Agonisten und zum Austesten von deren antistenotischen Eigenschaften vorgesehen. Ein nicht-einschränkendes Beispiel eines zur Verwendung gemäß dem theoretischen Hintergrund dieser Erfindung geeigneten metallischen Stents ist der Medtronic/AVE S670^® 316L-Koronarstent aus rostfreiem Stahl.
BEISPIEL 1
Verfahren zur Reinigung des metallischen Stents
Stents aus rostfreiem Stahl wurden in ein gläsernes Becherglas gelegt und mit Hexan vom Reinheitgrad p.a. oder höher bedeckt. Das die in Hexan eingetauchten Stents enthaltende Becherglas wurde dann in ein Ultraschallwasserbad gestellt und während 15 min bei einer Frequenz von zwischen etwa 25 bis 50 Hz behandelt. Als nächstes wurden die Stents aus dem Hexan entfernt und das Hexan verworfen. Die Stents wurden dann in 2-Propanol, Reinheitsgrad p.a. oder höher, eingetaucht und das die Stents und das 2-Propanol enthaltende Gefäß wie zuvor im Ultraschallwasserbad behandelt. Nach dem Reinigen mit organischen Lösungsmitteln wurden die Stents gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen und danach in eine 1,0 N Natriumhydroxid-Lösung eingetaucht und wie zuvor in einem Ultraschallwasserbad behandelt. Zuletzt wurden die Stents aus dem Natriumhydroxid entfernt, in destilliertem Wasser gründlich gespült und dann über Nacht bei 40°C im Vakuumofen getrocknet.
Nach Abkühlen der getrockneten Stents auf Raumtemperatur in einer sehr trockenen Umgebung wurden die Stents gewogen und ihr Gewicht aufgezeichnet.
BEISPIEL 2
Beschichtung eines sauberen, getrockneten Stents unter Verwendung eines Arzneimittel/Polymer-Systems
250 mg Ciglitazin wurden vorsichtig abgewogen und in einem 27,56 ml Tetrahydrofuran (THF) enthaltenden Enghalsglaskolben gegeben. Die Ciglitazin-THF-Suspension wurde dann gründlich durchmischt, bis eine klare Lösung erhalten wurde.
Als nächstes wurden 251,6 mg Polycaprolacton (PCL) zu der Ciglitazon-THF-Lösung gegeben und durchmischt, bis das PCL unter Bildung einer Arzneimittel/Polymer-Lösung gelöst war.
Die gereinigten, getrockneten Stents wurden entweder unter Verwendung von Aufsprühverfahren oder durch Eintauchen in die Arzneimittel/Polymer-Lösung beschichtet. Die Stents wurden so beschichtet, wie es zum Erreichen des Beschichtungsendgewichts von zwischen etwa 10 μg bis 1 mg erforderlich war. Zuletzt wurden die beschichteten Stents im Vakuumofen bei 50°C über Nacht im Vakuumofen getrocknet. Die getrockneten beschichteten Stents wurden gewogen und die Gewichte aufgezeichnet.
Die Konzentration des auf oder in die Stents auf- bzw. eingebrachten Arzneimittels wurde basierend auf dem Beschichtungsendgewicht festgestellt. Das Beschichtungsendgewicht wird durch Subtrahieren des Stentgewichts vor der Beschichtung von dem Gewicht des beschichteten, getrockneten Stents berechnet.
BEISPIEL 3
Beschichten eines gereinigten, getrockneten Stents unter Verwendung einer sandwichartigen Beschichtung
Ein gereinigter, trockener Stent wurde zuerst mit Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder einem anderen geeigneten Polymer beschichtet, gefolgt von einer Beschichtung mit Ciglitazon. Zuletzt wurde eine zweite PVP-Beschichtung zur Versiegelung des Stents bereitgestellt, wodurch ein mit einem PVP-Ciglitazon-PVP-Sandwich beschichteter Stent geschaffen wurde.
Sandwich-Beschichtungsverfahren:
100,2 g PVP wurden in einen 12,5 ml Methanol enthaltenden 50 ml Erlenmeyer-Kolben gegeben. Der Inhalt des Kolbens wurde vorsichtig durchmischt, bis alles PVP aufgelöst war. In einen separaten, sauberen, trockenen Erlenmeyer-Kolben wurden 252 mg Ciglitazon zu 11 ml THF gegeben und bis zur Auflösung durchmischt.
Ein trockener, sauberer Stent wurde dann mit PVP besprüht, bis eine glatte konfluente Polymer-Schicht erreicht war. Der Stent wurde dann in einem Vakuumofen bei 50°C während 30 min getrocknet.
Als nächstes wurden neun aufeinander folgende Ciglitazon-Schichten auf den polymerbeschichteten Stent aufgebracht. Der Stent wurde zwischen jeder der aufeinander folgenden Ciglitazon-Beschichtungen trocknen gelassen. Nachdem die letzte Ciglitazon-Beschichtung getrocknet war, wurden drei aufeinander folgende PVP-Schichten auf den Stent aufgebracht, gefolgt von Trocknen des beschichteten Stents in einem Vakuumofen bei 50°C über Nacht. Der getrocknete, beschichtete Stent wurde gewogen und sein Gewicht aufgezeichnet.
Die Arzneimittelkonzentration in der Arzneimittel/Polymer-Lösung und die endgültige Menge des auf den Stent aufgebrachten Arzneimittels bestimmt das endgültige Beschichtungsgewicht. Das endgültige Beschichtungsgewicht wird durch Subtra hieren des Stent-Gewichts vor der Beschichtung von dem Gewicht des getrockneten, beschichteten Stents berechnet.
BEISPIEL 4
Beschichtung eines sauberen, getrockneten Stents mit reinem Arzneimittel
1,007 g Ciglitazon wurde genau abgewogen und in einen 11,4 ml Ethylalkohol (EtOH) enthaltenden Enghalsglaskolben gegeben. Die Ciglitazon-EtOH-Suspension wurde dann bei 50°C während 15 min erwärmt und dann durchmischt, bis das Ciglitazon vollständig aufgelöst war.
Als nächstes wurde ein sauberer, getrockneter Stent über dem Ballon-Anteil einer Ballonkatheteranordnung angebracht. Der Stent wurde dann mit der Ciglitazon-EtOH-Lösung besprüht oder in einer anderen Ausführungsform in diese eingetaucht. Der beschichtete Stent wurde in einem Vakuumofen bei 50°C über Nacht getrocknet. Der getrocknete, beschichtete Stent wurde gewogen und sein Gewicht aufgezeichnet.
Die Konzentration des auf (in) die Stents geladenen Arzneimittels wurde auf der Grundlage der endgültigen Beschichtungsgewichts festgestellt. Das endgültige Beschichtungsgewicht wird durch Subtrahieren des Stent-Gewichts vor der Beschichtung vom Gewicht des getrockneten, beschichteten Stents berechnet.
BEISPIEL 5
In vivo-Untersuchung eines mit PPARγ-Agonist beschichten Gefäßstents im Schweinemodell
Die Befähigung eines PPARγ-Agonisten zur Reduktion der Neointima-Hyperplasie als Reaktion auf das Einsetzen einer intravaskulären Stents in einer akut verletzten Schweinekoronararterie wird im folgenden Beispiel demonstriert. Zwei Kontrollen und drei Behandlungsschienen werden wie unten dargelegt verwendet:
1. Kontroll-Gruppen:
Sechs Tiere wurden in jeder Kontrollgruppe eingesetzt. Bei der ersten Kontrollgruppe werden die anti-restenotischen Wirkungen auf den sauberen, getrockneten Stent untersucht, der weder Polymer- noch Arzneimittelbeschichtungen hat. Bei der zweiten Kontrollgruppe wurden die anti-restenotischen Wirkungen des Polymers allein untersucht. Saubere, getrocknete Stents mit PCL-Beschichtungen ohne Arzneimittel wurden bei der zweiten Kontrollgruppe verwendet.
2. Experimentelle Behandlungsgruppen:
Drei verschiedene Stentkonfigurationen und zwei verschiedene Arzneimitteldosierungen werden hinsichtlich ihrer anti-restenotischen Wirkungen bewertet. Zwölf Tiere werden in jede Gruppe eingeschlossen.
Die Stents der Gruppe 1 sind als schnelle Freisetzungsgruppe geplant und umfassen gemäß dem theoretischen Hintergrund der Erfindung mit 50 μg Ciglitazon beschichtete, nackte Stents ohne Polymer.
Bei der als langsame Freisetzungsgruppe bezeichneten Gruppe 2 werden gemäß dem theoretischen Hintergrund der Erfindung mit mit 50 μg Ciglitazon imprägniertem Polymer beschichtete Stents mit einem Polymer zu Ciglitazon-Verhältnis von 1:9 verwendet.
Bei Gruppe 3, bezeichnet als mittlere Freisetzungsgruppe, werden gemäß dem theoretischen Hintergrund der Erfindung mit mit 250 μg Ciglitazon imprägniertem Polymer beschichtete Stents mit einem Ciglitazon zu Polymer-Verhältnis von 1:1 verwendet.
Das Schwein hat sich als das am besten geeignete Modell für die Studie von endovaskulären Vorrichtungen erwiesen. Die Anatomie und die Größe der Koronargefäße sind denen des Menschen vergleichbar. Darüber hinaus ist die als Reaktion auf vaskuläre Verletzung auftretende Neointima-Hyperplasie ähnlich zu der im klinischen Bereich bei Menschen beobachteten. Die aus dem Schweine-Model erhaltenen Ergebnisse werden als voraussagefähig für die klinischen Resultate bei Menschen angesehen. Folglich haben die Kontrollbehörden in sechs Monaten aus Versuchen mit Schweinen erzielte Ergebnisse als ausreichend erachtet, um ein Ausdehnen auf Humanversuche zu gestatten.
Nicht-arteriosklerotische, akut verletzte RCA, LAD und/oder LCX-Arterien des Farmschweins (oder Mini-Schweins) werden in dieser Studie verwendet. Die Einsetzung von beschichteten und Kontroll-Stents wird nach dem Zufallprinzip bei den Tieren und Arterien vorgenommen. Die Tiere werden gemäß den Anforderungen des Laboratory Animal Welfare Act (Gesetz für das Wohlergehen von Labortieren) (P.L.89-544) und dessen Änderungen von 1970 (P.L.91-579), 1976 (P.L.94-279) und 1985 (P.L.99-198) behandelt und gehalten. Die Einhaltung wird in Übereinstimmung mit den Standards im Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (Leitfaden für die Pflege und den Einsatz von Labortieren), ILAR, National Academy Press, überarbeitet 1996, vollzogen. Ein Veterinär führt eine körperliche Untersuchung bei jedem Versuchstier im Zeitraum vor den Tests durch, um sicherzustellen, dass nur gesunde Schweine bei dieser Studie eingesetzt werden.
A. Präoperative Maßnahmen
Die Tiere werden 3 bis 5 Tage vor dem experimentellen Einsatz überwacht und beobachtet. Das Gewicht der Tiere wird mindestens 3 Tage vor der Maßnahme geschätzt, um eine geeignete Arzneimitteldosisanpassung für das Gewicht vorzunehmen. Mindestens einen Tag vor der Stenteinsetzung werden 650 mg Aspirin verabreicht. Die Tiere bleiben während 12 Stunden vor der Maßnahme nüchtern.
B. Anästhesie
Anästhesie wird in dem Tier unter Verwendung von intramuskulär gegebenem Telazol und Xylazin eingeleitet. Atropin (20 μg/kg i.m.) wird zur Kontrolle der Atemwegs- und Speichelsekretion verabreicht. Nach Einleiten einer leichten Anästhesie wird das Versuchstier intubiert. Isofluran (0,1 bis 5,0% zur Wirkung durch Inhalation) in Sauerstoff wird verabreicht, um einen gleich bleibenden Anästhesiespiegel während des Eingriffs aufrechtzuerhalten. Eine kontinuierliche EKG-Überwachung wurde durchgeführt. Ein i.v.-Katheter wird in einer Ohrvene angebracht, falls Bedarf zum Volumenauffüllen nach Blutverlust bestehen sollte. Der Anästhesiespiegel wird konstant durch EKG und die Reaktion des Versuchstiers auf Stimuli überwacht.
C. Katheterisierung und Stentanbringung
Nach Einleitung der Anästhesie wird die Stelle für den chirurgischen Zugang rasiert und mit Chlorhexidin-Seife abgerieben. Ein Einschnitt wird im Bereich der rechten oder linken Arteria femoralis (oder A. carotis) vorgenommen und Betadin-Lösung an der chirurgischen Schnittstelle aufgetragen. Eine arterielle Umhüllung wird durch eine arterielle Verzweigung oder einen Abschnitt eingeführt und die Umhüllung in die Arterie vorgeschoben. Ein Führungskatheter wird in der Umhüllung platziert und durch einen wie zur fluoreskopischen Führung benötigten Führungsdraht von 0,035'' in das Ostium der Koronararterien vorgeschoben. Eine arterielle Blutprobe wird für die Blutgasgrundlinie, die aktivierte Gerinnungszeit (ACT) und den Hämatokrit entnommen. Es wird soviel Heparin (200 U/kg) verabreicht, wie zum Erreichen und Aufrechterhalten von ACT ≥ 300 Sekunden erforderlich ist. Arterieller Blutdruck, Herzschlag und EKG werden aufgezeichnet.
Nach Platzieren des Führungskatheters im Ostium der geeigneten Koronararterie werden angiographische Aufnahmen der Gefäße in mindestens zwei orthogonalen Ansichten zur Identifizierung der richtigen Lokalisierung der Einsetzungsstelle gemacht. Quantitative Koronarangiographie (QCA) wird durchgeführt und aufgezeichnet. Nitroglycerin (200 μg i.c.) wird vor der Behandlung verabreicht und wie zur Kontrolle arterieller Gefäßspasmen erforderlich. Das Zuführungssystem wird durch Absaugen des Ballons mit negativem Druck während 5 sec und durch Auffüllen des Führungsdrahtlumens mit heparinisierter Kochsalzlösung vorbereitet.
Das Einsetzen, die Durchlässigkeit und die Positionierung des Stents werden durch Angiographie und eine TIMI(Trombolysis in Myocardial Infarction = Thrombolyse bei Herzinfarkt)-Bewertungsskala aufgezeichnet. Die Ergebnisse werden auf Video und Film aufgezeichnet. Die endgültigen Lumenabmessungen werden mit QCA und/oder IVUS (intravaskulärer Ultraschall) gemessen. Diese Verfahren werden wiederholt, bis in jeder der drei Hauptkoronararterien des Schweins eine Vorrichtung implantiert ist. Nach dem ersten Implantat gestattet man dem Tier sich von der Narkose zu erholen. Es werden bis zur Tötung täglich 325 mg Aspirin p.o. verabreicht.
D. Nachfolgeverfahren und Beendigung
Nach 28 Tagen werden die Tiere anästhesiert und eine 6F arterielle Umhüllung wird eingeführt und vorgeschoben. Ein Führungskatheter mit einem 6F-Lumen (diagnostische Führung) wird in die Umhüllung platziert und über einen Führungsdraht unter fluoroskopischer Führung in die Koronararterien vorgeschoben. Nach Platzierung des Führungskatheters in dem geeigneten Koronarostium werden angiographische Aufnahmen zur Bewertung der mit Stents versehenen Stellen gemacht. Am Ende des zweiten Kontrollanschauungsverfahrens wird das Tier mit einer Überdosis Pentabarbitol i.v. und KCl i.v. euthanisiert. Das Herz, die Nieren und die Leber werden entnommen und durch Betrachtung auf externe oder interne Traumata untersucht. Die Organe werden mit 1000 ml lactat-angereicherter Ringerlösung bei 100 mm Hg durchspült und dann mit 1000 ml Formalin bei 100 bis 120 mm Hg. Alle Organe werden in beschrifteten Behältern in Formalin-Lösung aufbewahrt.
E. Histologie und Pathologie
Die mit Stents versehenen Gefäße werden vor der histologischen Bearbeitung geröntgt. Die mit Stents versehenen Segmente werden für die Routinehistologie vorbereitet, Dünnschnitte angefertigt und nach Histologielabor-Standardverfahren gefärbt. Geeignete Farbstoffe werden abwechselnd auf Seriendünnschnitte längs durch die behandelten Gefäßes aufgebracht.
F. Ergebnisanalyse und Statistik

1. QCA-Messung Quantitative Angiographie wird durchgeführt, um die Ballongröße bei maximaler Aufblasung zu messen, sowie die Gefäßdurchmesser vor und nach der Stenteinsetzung und an dem 28ten Tag nach dem Eingriff. Die folgenden Daten wurden aus den Angiographie-Daten gemessen oder errechnet: Stent-zu-Arterien-Verhältnis minimaler Lumendurchmesser (MLD) distaler und proximaler Durchmesser des Referenzlumens Prozent-Stenose = (minimaler Lumendurchmesser + Durchmesser des Referenzlumens) × 100
2. Histomorphometrische Analyse Histologische Messungen werden von Dünnschnitten des nativen proximalen und distalen Gefäßes und von Bereichen proximal, mittig und distal vom Stent gemacht. Eine Skala zur Bewertung von Gefäßverletzungen wird unter Verwendung des von Schwartz et al. (Schwartz RS et al., Restenosis and the proportional neointimal response to coronary artery injury: results in a porcine model. J. Am. Coll. Cardio. 1992, 19, 267–274) errechnet. Eine durchschnittliche Verletzungsbewertung wird für jedes arterielle Segment errechnet. Die die Bewertung der arteriellen Segmente und die Histopathologie durchführenden Forscher sind über den Vorrichtungstypus nicht informiert (Blindauswertung). Die folgenden Messungen werden vorgenommen: Externe elastische Lamina(EEL)-Region Interne elastische Lamina(IEL)-Region Lumenregion Tunica adventia-Region mittlere Neointima-Dicke mittlere Verletzungsbewertung
3. Die Neointima-Region und der Prozentsatz Restenose im Stent werden wie folgt berechnet: Neointima-Region = (IEL – Fläche des Lumens) Restenose im Stent = [1 – (Fläche des Lumens ./. IEI)] × 100.

Ein vorgebender Behandlungsweg wird als nützlich bewertet, falls die Behandlung in einer signifikanten Reduktion der Neotintima-Fläche und/oder der Restenose im Stent im Vergleich sowohl zur knöchernen als auch zur Polymer-Kontrolle resultiert.
G. Chirurgisches Zubehör und Einrichtung
Das folgende chirurgische Zubehör und die folgende Einrichtung sind für die oben beschriebene Vorgehensweise erforderlich:

1 Chirurgisches Tablett mit der Standausrüstung für den Gefäßzugang
2. Nicht-ionische Kontrastmittellösung
3. ACT-Gerät und Zubehörteile
4. HCT-Gerät und Zubehörteile (falls anwendbar)
5. Überwachungssystem für Atmung und Blutdruck
6. IPPB-Beatmungsgerät mit angeschlossenen Atmungskreisläufen und Gerät zur Gas-Anästhesie
7. Blutgasanalyse-Einrichtung
8. HTF von 0,035'' oder nach Wholey modifizierter Führungsdraht, Führungsdrähte von 0,014''
9. 6, 7, 8 und 9F – Umhüllungen zur Einführung und Führungskatheter (wie anwendbar)
10. zur Koronarangiographie taugliche QCA
11. ambulanter Defibrillator
12. Standard-Angioplastieausrüstung und Zubehörteile
13. IVUS-Ausrüstung (falls anwendbar)
15. Zentrifuge
16. Aggregometer
17. Indium¹¹¹-oxim oder anderes wie angegeben
18. automatischer Thrombozytenzähler
19. Strahlungsdetektor

BEISPIEL 6
Hemmung der Proliferaton der glatten Muskelzellen der Koronararterie durch Ciglitazon
A. Materialien

1) Humane glatte Koronarmuskelzellen (HCASMC) wurden von Clonetics, einer Abteilung von Cambrex, Inc. bezogen
2) HCASMC der basalen Tunica media wurden von Clonetics bezogen und mit fötalem Kälberserum, Insulin, hFGF-B (humaner Fibroblasten-Wachstumsfaktor) und hEGF (humaner epidermaler Wachstumsfaktor) supplementiert
3) Ciglitazon von Sigma Chemical Company Katalog Nr. C-3974
4) Ethanol absolut
5) Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten

B. Proliferations-Inhibitions-Studien der glatten Muskelzellen der menschlichen Koronararterie
Glatte Muskelzellen der menschlichen Koronararterie (HCASMC) wurden in Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten in einer Dichte von 5 × 10³ Zellen pro Cavität angesiedelt. Zwei verschiedene Ernährungs- und Auswertungs-Strategien wurden angewandt. Strategie 1: Die Zellen wurden in verschiedene Mengen an Ciglitazon enthaltendem Kulturmedium ausplattiert und bei 37°C während 48 h inkubiert. Nach der anfänglichen 48stündigen Inkubation wurde das Ciglitazon enthaltende Medium gewechselt und die Zellen mit arzneimittel-freiem Medium gefüttert, während zusätzlicher 48 h inkubiert und dann ausgewertet.
Strategie 2: Die Zellen wurden in verschiedene Konzentrationen Ciglitazon enthaltendem Kulturmedium ausplattiert und bei 37°C während 48 h inkubiert. Nach der anfänglichen, 48stündigen Inkubation wurde das Ciglitazon enthaltende Plattierungsmedium gewechselt, die Zellen mit Ciglitazon-haltigem Medium gefüttert und während zusätzlicher 48 h inkubiert und dann ausgewertet.
An Tag 4 wurden die Kulturen zur Feststellung der Proliferationsinhibitionswirkung von Ciglitazon analysiert. 1a ist eine graphische Darstellung der prozentualen Inhibition bei Ciglitazon-Spiegeln zwischen 0,001 μg/ml und 50 μg/ml für beide Zellkultur-Schemata. Es ist aus 1a ersichtlich, dass eine signifikante HCASMC-Inhibition (> 50% Inhibition) bei einer Dosis von 10 μg/ml beginnt und dann dramatisch auf nahezu 100% bei 50 μg/ml ansteigt. 1b ist eine graphische Darstellung derselben Ergebnisse in Form eines Blockdiagramms auf der Grundlage der Zellzahlen.
C. Cytotoxizitäts-Test von Ciglitazon
Die Cytotoxizität von Ciglitazon gegen HCASMCs wurde durch Besiedeln von Zellkulturplatten mit 24 Cavitäten mit 5,0 × 10⁵ HCASM-Zellen pro ml mit zwischen 0,001 μg/ml und 10 μg/ml Ciglitazon enthaltendem Zellkulturmedium bewertet. Nach 24 h wurden Proben genommen und unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren auf die Konzentration der Lactatdehydrogenase (LDH) getestet. Erhöhte LDH-Spiegel zeigen Cytotoxizität an. 1c ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Cytotoxizitäts-Tests. Bei den signifikante antiproliferative Wirkungen aufweisenden Ciglitazon-Konzentrationen wurde keine Cytotoxizität nachgewiesen.
BEISPIEL 7
Inhibition der Proliferation von menschlichen Koronararterien-Endothelzellen durch Ciglitazon
A. Materialien

1. Menschliche Koronararterien-Endothelzellen (HCAEC) wurden von Clonetics, einer Abteilung von Cambrex, Inc. bezogen
2. HCAEC der basalen Media wurden von Clonetics bezogen und mit fötalem Kälberserumalbumin, VEGF (Gefäßendothel-Wachstumsfaktor), hEGF, Heparin, Ascorbinsäure, IGF (Insulinwachstumsfaktor) und Hydrocortison supplementiert
3. Ciglitazon Sigma Chemical Company Katalog Nr. C-3974
4. Ethanol absolut
5. Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten

B. Proliferationsinhibitions-Studien mit menschlichen glatten Koronarmuskelzellen
Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten wurden mit einer Dichte von 5 × 10³ Zellen pro Cavität mit Endothelzellen der menschlichen Koronararterie (HCAEC) besiedelt. Zwei verschiedene Ernährungs- und Auswertungsstrategien wurden angewandt. Strategie 1: Die Zellen wurden in verschiedene Konzentrationen Ciglitazon enthaltendem Kulturmedium ausplattiert und während 48 h bei 37°C inkubiert. Nach der anfänglichen 48stündigen Inkubation wurde das Ciglitazon enthaltende Kulturmedium gewechselt, die Zellen mit arzneimittelfreiem Medium gefüttert, für weitere 48h inkubiert und dann ausgewertet.
Strategie 2: Die Zellen wurden in verschiedene Konzentrationen Ciglitazon enthaltendem Zellkulturmedium ausplattiert und während 48 h bei 37°C inkubiert. Nach der anfänglichen, 48stündigen Inkubation wurde das Ciglitazon enthaltende Kulturmedium gewechselt, die Zellen mit Ciglitazon enthaltendem Medium gefüttert, für weiterer 48 h inkubiert und dann ausgewertet.
An Tag 4 wurden die Kulturen analysiert, um die Proliferationsinhibitionswirkung von Ciglitazon festzustellen. 1a ist eine graphische Darstellung der prozentualen Inhibition bei Ciglitazon-Spiegeln zwischen 0,001 μg/ml bis 50 μg/ml für beide Kultur-Schemata. Es ist aus 2a ersichtlich, dass eine signifikante HCAEC-Inhibition (> 50% Inhibition) bei Dosen von 5 μg/ml beginnt und bei 10 μg/ml dramatisch auf fast 100% ansteigt. 2b ist eine graphische Darstellung derselben Ergebnisse als Blockdiagramm auf der Grundlage der Zellzahlen.
C. Cytotoxizitäts-Test von Ciglitazon
Die Cytotoxizität von Ciglitazon gegen HCAECs wurde durch Besiedeln von Zellkulturplatten mit 24 Cavitäten mit 5,0 × 10⁵ HCAE-Zellen pro ml zwischen 0,001 μg/ml und 10 μg/ml Ciglitazon enthaltendem Zellkulturmedium bewertet. Nach 24 h wurden Proben genommen und unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren auf die Konzentration der Lactatdehydrogenase (LDH) getestet. Erhöhte LDH-Spiegel zeigen Cytotoxizität an. 2c ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse des Cytotoxizitäts-Tests. Bei den signifikante antiproliferative Wirkungen aufweisenden Ciglitazon-Konzentrationen wurde keine Cytotoxizität nachgewiesen
BEISPIEL 8
Inhibition der Prolieferation der glatten Muskelzellen menschlicher Koronararterien durch Rosiglitazon
A. Materialien

1. Menschliche glatte Koronarmuskelzellen (HCASMC) wurden von Clonetics, einer Abteilung von Cambrex, Inc. bezogen.
2. HCASMC der basalen Media wurden von Clonetics bezogen und mit fötalem Kälberserum, Insulin, hFGF-B (menschlicher Fibroblaswten-Wachstumsfaktor) sowie hEGF (menschlicher epidermaler Wachstumsfaktor) supplementiert
3. Rosiglitazon von Sigma Chemical Company
4. Ethanol absolut
5. Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten

B. Proliferations-Inhibitions-Studien mit menschlichen glatten Koronarmuskelzellen
Menschliche glatte Koronarmuskelzellen (HCASMC) wurden in Polystyrol-Gewebekulturplatten mit 24 Cavitäten in einer Dichte von 5 × 10³ Zellen pro Cavität angesiedelt. Zwei verschiedene Ernährungs- und Auswertungsstrategien wurden eingesetzt. Strategie 1: Zellen wurden in verschiedene Konzentrationen Rosiglitazon enthaltendem Kulturmedium ausplattiert und während 48 h bei 37°C inkubiert. Nach der anfänglichen 48stündigen Inkubation wurde das Rosiglitazon enthaltende Medium gewechselt, die Zellen mit arzneimittelfreiem Medium gefüttert, während weiterer 48 h inkubiert und dann ausgewertet.
Strategie 2: Die Zellen wurden in verschiedene Konzentrationen Rosiglitazon enthaltendem Zellkulturmedium ausplattiert und während 48 h bei 37°C inkubiert. Nach der anfänglichen 48stündigen Inkubation wurde das Rosiglitazon enthaltende Kulturmedium gewechselt, die Zellen mit rosiglitazonhaltigem Medium gefüttert und während weiterer 48 h inkubiert und dann ausgewertet.
An Tag 4 wurden die Kulturen zur Feststellung der Proliferationsinhibitionwirkung von Rosiglitazon analysiert. 3 ist eine graphische Darstellung der Rosiglitazon-Inhibition von HCASMC in Form eines Blockdiagramms auf der Grundlage der Zellzahlen für beide Kultur-Schemata. Die Rosiglitazon-Spiegel liegen bei beiden Kultur-Schemata zwischen 0,001 μg/ml und 100 μg/ml.
Soweit nicht anders angegeben, sind alle Zahlenangaben in der Beschreibung und in den Ansprüchen, die Mengen von Inhaltstoffen, Eigenschaften wie Molekulargewicht, Reaktionsbedingungen und so weiter ausdrücken, in allen Beispielen als durch den Begriff „etwa" modifiziert zu verstehen. Entsprechend sind die in den der Beschreibung und den angehängten Ansprüchen aufgeführten numerischen Parameter, soweit nicht gegenteilig angegeben, als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten anzusehende Annäherungen, die in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften variieren können. Allermindestens und nicht als Versuch, die Anmeldung als gleichbedeutend mit dem theoretischen Hintergrund der Ansprüche einzuschränken, sollte jeder numerische Parameter im Licht berichteter wichtiger Zahlen betrachtet und unter Anwendung üblicher Rundungsverfahren ausgelegt werden. Ungeachtet dessen, dass die den weiten Schutzumfang der Erfindung darlegenden numerischen Bereiche und Parameter nur Annäherungen sind, sind die in bestimmten Beispielen dargelegten Zahlenwerte so präzise wie möglich. Jeder Zahlenwert enthält jedoch gewisse Fehler, die zwingend aus der mit den entsprechenden Messverfahren erhaltenen Standardabweichung resultieren.
Die Begriffe „ein/e/er" und „der/die/das" und ähnliche, im Zusammenhang mit der Beschreibung (besonders im Zusammenhang mit den nachfolgenden Ansprüchen) der Erfindung verwendete Begriffe sollen sowohl den Singular als auch den Plural abdecken und sind lediglich als stenografisches Verfahren gedacht, das dazu dienen soll, auf jeden einzelnen in den Schutzumfang fallenden Wert Bezug zu nehmen. Soweit hierin nicht anders angegeben, ist jeder einzelne Wert so in die Beschreibung eingearbeitet, als wenn er hierin individuell zitiert wäre. Alle hierin beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, soweit nicht hierin angegeben oder dem anderswo durch den Zusammenhang klar widersprochen wird. Die Verwendung irgendeines und aller hierin bereitgestellten Beispiele oder beispielhafter Sprachgebrauch (z.B., zum Beispiel, wie beispielsweise), soll lediglich der besseren Veranschaulichung der Erfindung dienen und stellt keine Beschränkung des ansonsten beanspruchten Schutzumfangs der Erfindung dar. Keine sprachliche Wendung in der Beschreibung sollte als irgendwelche nicht beanspruchten, für die praktische Umsetzung der Erfindung wesentlichen Elemente angebend ausgelegt werden.
Gruppierungen von alternativen Elementen oder Ausführungsformen sind nicht als Einschränkungen der hierin offenbarten Erfindung auszulegen. Auf jedes Gruppenmitglied kann einzeln Bezug genommen werden und jedes ist einzeln oder in Kombination mit anderen Gruppenmitgliedern oder anderen Elementen hierin zu finden. Es ist anzunehmen, dass ein oder mehrere Mitglieder einer Gruppe in eine Gruppe eingeschlossen oder aus dieser aus Gründen der Bequemlichkeit und/oder Patentierbarkeit ausgeschlossen werden können. Wenn irgendeiner dieser Einschlüsse oder Ausschlüsse auftritt, wird die Beschreibung hierin als die Gruppe wie modifiziert zu enthalten erachtet, sodass die schriftliche Beschreibung aller in den nachfolgenden Ansprüchen verwendeten Markush-Gruppen erfüllt ist.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sind hierin beschrieben, einschließlich der besten, den Erfindern bekannten Ausführungsform. Natürlich werden Variationen dieser bevorzugten Ausführungsformen für den Fachmann beim Lesen der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich. Die Erfinder erwarten vom Fachmann, solche Variation einsetzen, wie sie geeignet sind, und es ist die Absicht der Erfinder, dass die Erfindung auch anders als hier speziell beschrieben eingesetzt wird. Entsprechend enthält diese Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente des in den Ansprüchen ausgeführten Gegenstandes wie gesetzlich zugelassen. Darüber hinaus ist jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen Kombinationen von der Erfindung umfasst, soweit nicht hierin anders angegeben oder dem durch den Zusammenhang nicht klar widersprochen wird.
Weiterhin wird innerhalb der Beschreibung auf zahlreiche Patente und Druckschriften Bezug genommen.
Abschließend sollen die hierin diskutierten Ausführungsformen der Erfindung als die erfindungsgemäßen Prinzipien veranschaulichend verstanden werden. Somit können gemäß dem theoretischen Hintergrund der Erfindung zum Beispiel, aber nicht als Einschränkung, alternative Gestaltungen verwendet werden. Entsprechend ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf das genau Gezeigte und Beschriebene.

Claims

Medizinische Vorrichtung umfassend ein Gefäßimplantat, das eine Beschichtung zur kontrollierten Freisetzung aufweist, umfassend mindestens einen PPARγ-Agonisten, wobei der mindestens eine PPARγ-Agonist lokal an eine Blutgefäßwand in einer zur Hemmung der Zellproliferation ausreichenden Menge zugeführt wird, ohne systemische Toxizität zu induzieren.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der PPARγ-Agonist ein Thiazolidindion ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 2, worin das Thiazolidindion aus der Gruppe bestehend aus 5-(4-[2-(N-Methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy]benzyl)-2,4-thiazolidindion (Rosiglitazon), (+)-5-[[4-[(3,4-Dihydro-6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethyl-2H-1-benzopyran-2-yl)methoxy]phenyl]methyl]-2,4-thiazolidindion (Troglitazon), 5-[p-[1-Methylcyclohexyl)methoxyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Ciglitazon), 5-[p-[2-(5-Ethyl-2-pyridyl)ethoxy]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Pioglitazon), 5-[p-[3-(5-Methyl-2-phenyl-4-oxazolyl)propionyl]benzyl]-2,4-thiazolidindion (Darglitazon), 5-[[(2R)-2-Benzyl-6-chromanyl]methyl]-2,4-thiazolidindion (Englitazon), Derivaten und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der PPARγ-Agonist Ciglitazon ist.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, worin das Gefäßimplantat weiterhin Stents, Katheter, Sonden und Gefäßtransplantate umfasst.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 5, worin der Stent ein Gefäßstent oder ein Gallenstent ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 6, worin der Gefäßstent mit einer Beschichtung ausgestattet ist, die mindestens ein Thiazolidindion umfasst.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 7, worin das Thiazolidindion aus der Gruppe bestehend aus Rosiglitazon, Pioglitazon, Troglitazon, Darglitazon, Englitazon, Ciglitazon, Derivaten und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 8, worin die Beschichtung weiterhin ein aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylpyrrolidon, Polytetrafluorethylen, Poly-L-Milchsäure, Polycaprolacton, Polyethylenglykol, Polystyrol, Acrylaten, Polyestern und Mischungen davon ausgewähltes biokompatibles Polymer enthält.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Beschichtung zwischen 50 μg bis 250 μg Ciglitazon und Polycaprolacton umfasst, worin das Ciglitazon und das Polycaprolacton zueinander in einem Verhältnis von etwa 1 Teil Ciglitazon zu etwa 1 bis 9 Teilen Polycaprolacton stehen.
Verfahren zum Herstellen einer medizinischen Vorrichtung umfassend: Bereitstellen der zu beschichtenden medizinischen Vorrichtung, Herstellen einer Verbindung von mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Rosiglitazon, Pioglitazon, Troglitazon, Darglitazon, Englitazon, Ciglitazon, Derivaten und Kombinationen davon ausgewählten Thiazolidindion mit einer Trägerverbindung und Beschichten der medizinischen Vorrichtung mit der mit der Trägerverbindung hergestellten Thiazolidindionverbindung.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die medizinische Vorrichtung ein Gefäßstent ist.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die Trägerverbindung weiterhin ein aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylpyrrolidon, Polytetrafluorethylen, Poly-L- Milchsäure, Caprolacton, Polyethylenglykol, Polystyrol, Acrylaten, Polyestern und Mischungen davon ausgewähltes biokompatibles Polymer ist.
Medizinische Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, umfassend einen eine Beschichtung aufweisenden Stent, wobei die Beschichtung mindestens ein aus der Gruppe bestehend aus Rosiglitazon, Pioglitazon, Troglitazon, Darglitazon, Englitazon, Ciglitazon, Derivaten und Kombinationen davon ausgewähltes Thiazolidindion und mindestens ein zusätzliches, aus der Gruppe bestehend aus Antithrombozyten-, Antimigrations-, Antifibrose-, Antiproliferationsmitteln, antiphlogistischen Mitteln und Kombinationen davon ausgewähltes Therapeutikum unter der Voraussetzung umfasst, dass das zusätzliche Therapeutikum kein PPARγ-Agonist ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14, worin das mindestens eine zusätzliche Therapeutikum aus der Gruppe bestehend aus Antisense-Oligonukleotiden, Rapamycin, Analoga von Rapamycin, Exochelin, n-Acetylcystein-Inhibitoren, Chaperon-Inhibitoren und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das Antisense-Oligonukleotid ein Anti-c-myc-Oligonucleotid ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 15, worin der Chaperon-Inhibitor Geldanamycin ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das Rapamycin-Derivat 40-0-(2-Hydroxyethyl)rapamycin ist.