DE69922352T2 - Implantierbare partikel zur erhöhung des gewebevolumens und zur behandlung von gastroösophagalreflux, inkontinenz und hautfalten - Google Patents

Implantierbare partikel zur erhöhung des gewebevolumens und zur behandlung von gastroösophagalreflux, inkontinenz und hautfalten Download PDF

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das „tissue bulking", die Verwendung zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes, der Harninkontinenz und der Besserung von Hautfalten.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • 2.1 Gastroösophagal-Reflux (Gastroesophageal Reflux Disease, "GERD")
  • Obwohl der Gastroösophagal-Reflux ein normales physiologisches Phänomen ist, stellt er manchmal einen pathophysiologischen Zustand dar, der in einer Vielzahl von Symptomen resultieren und der in extremen Fällen ernst werden kann. Der Gastroösophagal-Reflux („GERD") beschreibt einen Rückfluss von saurer und enzymatischer Flüssigkeit aus dem Magen in die Speiseröhre. Er verursacht ein brennendes Gefühl hinter dem Brustbein, welches von Erbrechen von Magensäure in den Mund oder sogar in die Lungen begleitet werden kann. Komplikationen des GERD, die den Ernst dieser Krankheit definieren, beinhalten die Zerstörung des Speiseröhrengewebes sowie Geschwüre der Speiseröhre, wobei normales Zellgewebe durch pathologisches Gewebe ersetzt wird.
  • Statistische Daten zeigen auf, dass ungefähr 35 % der amerikanischen Bevölkerung wenigstens einmal im Monat und zwischen 5 bis 10 % der Bevölkerung einmal am Tag unter Sodbrennen leiden. Noch wichtiger für diese Krankheit ist es, dass ungefähr 2 % der amerikanischen Bevölkerung an GERD leiden, was durch medizinische Daten aus endoskopischen Untersuchungen belegt ist. Diese Krankheit steht mit dem Alter eines Individuums in Bezug und scheint nach einem Alter von 40 Jahren zuzunehmen (Nebel O.T. et al., Am. J. Dig. Dis., 21 (11): 953–956 (1976).
  • Bei normalen Patienten bleibt nach einer Mahlzeit der untere Speiseröhrenschließmuskel verschlossen, aber bei Patienten mit GERD entspannt er sich und ermöglicht so, dass als Ergebnis der Magenkontraktionen etwas saures Material in die Speiseröhre zurückläuft. Tatsächlich kann GERD primär der vorübergehenden Entspannung des unteren Speiseröhrenschließmuskels zugeordnet werden. In anderen Fällen kann GERD einem erhöhten Ruhezustand des unteren Speiseröhrenschließmuskels zugeordnet werden oder einer angeborenen zu geringen Ausdehnung des Schließmuskels selbst. Es existieren auch andere Ursachen, die in schwankenden Graden zur Existenz und Schwere dieser Krankheit beitragen.
  • Zusätzlich gibt es externe Faktoren, die dazu beitragen, dass die Symptome von GERD verschlimmert werden, wobei diese Zustände das Essen von fetten Nahrungsmitteln, die Aufnahme von Koffein, Rauchen, enge Kleidung und bestimmte medikamentöse Behandlungen beinhalten. Die Abnahme des Speichelflusses kann ebenso ein Faktor sein, welcher GERD verschlimmert, da unter normalen Bedingungen Speichel, der eine basische Flüssigkeit ist, hilft, sauren Rückfluss zu neutralisieren und daher die Zeitdauer verringert, in der die Speiseröhre der Säure ausgesetzt ist.
  • Hautrötung ist eine der ersten sichtbaren Anzeichen von GERD, die mit dem Endoskop gesehen werden kann. Die Zerstörung des Gewebes zeigt eine fortgeschrittenere Krankheit an, die sich dann zu tiefgehenden Geschwüren entwickeln und zu Krebs führen kann (bei Neuerkrankungen nehmen Adenocarcinome schneller zu als andere Krebsarten). Diffuse Geschwürbildung und spezifische Komplikationen treten bei ungefähr 3,5 % der Patienten unterhalb von 65 Jahren mit Speiseröhrenverschluss, Blutverlust und in einigen Fällen mit Speiseröhrendurchbruch auf. Geschwürzustände führen nicht nur zu Komplikationen, sondern sie sind auch Behandlungen gegenüber resistenter. Obwohl ernste Komplikationen bei jungen Patienten ungewöhnlich sind, treten sie bei ungefähr 20 bis 30 % der Patienten auf, die älter als 65 Jahre sind (Reynolds J.C., Am. J. Health-Sys. Pharm 53, (1996)).
  • Vor der vorliegenden Erfindung wurden beim Versuch, die Funktion des Schließmuskels heraufzusetzen, „bulking"-Methoden unter Verwendung von Rinderkollagen und Teflonpaste eingesetzt. Beide Methoden sind jedoch nicht erfolgreich gewesen, da sich diese Materialien allmählich vom ursprünglichen Ort der Implantation fortbewegen.
  • Gegenwärtig wird GERD im Allgemeinen mit frei verkäuflichen („over-thecounter, „OTC") Säure-bindenden Mitteln behandelt oder mit verschreibungspflichtigen Arzneimitteln, die Protonenpumpen-Inhibitoren, Wirkstoffe, die die Motilität steuern und H2-Blocker beinhalten. Zusätzlich sind bei einem Teil der GERD-Patienten operative Eingriffe notwendig; der häufigste Typ der Operation ist Fundoplikation, die durch konventionelle chirurgische Techniken oder unter Verwendung laparoskopischer Techniken durchgeführt werden kann. Jedoch haftet einer Operation durch Fundoplikation das Risiko ernsthafter Nebeneffekte an, und ist für die Heilung der GERD nur geringfügig erfolgreich. Atemsymptome sind gleichfalls bei ungefähr 50 % der Patienten mit GERD verbunden, und bei Patienten, die einer Behandlung durch Fundoplikation unterzogen wurden, können diese Krankheitserscheinungen der Atmungswege sogar zunehmen (76 %, wie es in einer Studie von Johnson W.E. et al., Archives of Surgery, 131: 489–492 (1996) berichtet wird).
  • 2.2 Harninkontinenz
  • Harninkontinenz ist ein häufiges Problem, das Leute jeden Alters und Grades physischer Gesundheit betrifft, sowohl in der Gesellschaft in ihrer Gesamtheit wie auch im Milieu der Gesundheitspflege. Medizinisch gesehen prädisponiert Harninkontinenz einen Patienten für Infektionen des Harntrakts, Druckgeschwüre, perineale Rashes und Harnfäule. Sozial und psychologisch gesehen ist Harninkontinenz mit Peinlichkeit, mit sozialer Stigmatisierung, Depression und, besonders für die Älteren, mit einem zunehmenden Risiko der Institutionalisierung verknüpft (Herzo et al, Ann. Rev. Gerontol. Geriatrics, 9: 74 (1989)). Ökonomisch gesehen sind die Kosten erstaunlich; alleine in den Vereinigten Staaten werden über zehn Milliarden Dollar pro Jahr verwendet, um Inkontinenz zu behandeln.
  • Inkontinenz kann auf eine echte Belastung des Harnapparats (Hypermobilität der Harnröhre), auf intrinsische Unzulänglichkeit des Schließmuskels (intrinsic sphincter deficiency, „ISD") oder auf beides zurückgeführt werden. Sie ist insbesondere bei Frauen häufig, zu einem geringeren Ausmaß tritt sie bei Kindern (insbesondere ISD) und bei Männern als Folge einer radikalen Entfernung der Prostata auf.
  • Ein Ansatz zur Behandlung der Harninkontinenz beinhaltet die Verabreichung von Medikamenten mit Harnblasen-entspannenden Eigenschaften und mit einer Verabreichung von Medikamenten mit anticholinergischer Wirkung, die die Hauptstütze für diese Arzneimittel sind. Beispielsweise wurden Arzneimittel mit anticholinergischer Wirkung, wie beispielsweise Propanthelinbromid und eine Kombination aus Arzneimitteln, die die glatte Muskulatur entspannen, und aus anticholinergischen Arzneimitteln, wie beispielsweise racemisches Oxybutynin und Dicyclomin, dazu verwendet, Harndrang zu behandeln (vgl. beispielsweise A.J. Wein, Urol. Clin. N. Am., 22: 557 (1995)). Jedoch erzielen solche Therapien mit Arzneimitteln keinen vollständigen Erfolg bei allen Gruppen von Inkontinenzpatienten und resultieren häufig darin, dass der Patient unter signifikanten Nebenwirkungen leidet.
  • Außer Therapien mit Arzneimitteln wurden vom Fachmann vor der vorliegenden Erfindung andere Optionen verwendet, beinhaltend die Verwendung von künstlichen Schließmuskeln (Lima S.V.C. et al., J. Urology, 156: 622–624 (1996), Levesque P.E. et al., J. Urology, 156: 625–628 (1996)), Prothesen zur Unterstützung des Harnblasenhalses (Kondo A. et al., J. Urology, 157: 824–827 (1996)), Injektion vernetzten Kollagens (Berman C.J. et al., J. Urology, 157: 122–124 (1997), Perez L.M. et al., J. Urology, 156: 633–636 (1996); Leonard M.P. et al., J. Urology, 156: 637–640 (1996)) und Injektion von Polytetrafluorethylen (Perez L.M. et al.; J. Urology, 156: 633–636 (1996)).
  • Ein kürzlich bekannt gewordener Ansatz zur Behandlung der Harninkontinenz, die mit ISD verknüpft ist, besteht darin, den Patienten periurethrale endoskopische Injektionen mit Kollagen zu verabreichen. Dies verstärkt den Harnblasenmuskel in seinem Versuch, die Wahrscheinlichkeit der Undichtigkeit der Harnblase oder der Beanspruchungsinkontinenz zu reduzieren.
  • Existierende Lösungen, Inkontinenz zu umgehen, haben gut bekannte Nachteile. Die Verwendung von künstlichen Schließmuskeln bei Kindern mit hartnäckiger Inkontinenz erfordert eine langfristige Überwachung der Harnwege wegen der Gefahr von Nierenversagen nach dem Einsatz der Vorrichtung (Levesque P.E. et al., J. Urology, 156: 625–628 (1996)). Während endoskopisch gesteuerte Injektionen von Kollagen um den Hals der Harnblase herum eine recht hohe Erfolgsrate bei Unzulänglichkeiten des Schließmuskels mit keiner signifikanten Krankheitsrate aufweisen, kann die Verwendung von Kollagen zu Fehlschlägen führen, die durchschnittlich nach zwei Jahren eintreten, und Überlegungen müssen deshalb bezüglich der Kosteneffektivität angestellt werden (Khullar V. et al., British J. Obstetrics & Gynecology, 104: 96–99 (1996)). Zusätzlich kann der Rückgang der Harnkontinenz beim Patienten, die wahrscheinlich eine Folge von Wanderungsphänomenen ist (Perez L.M. et al.), wiederholte Injektionen erfordern, um die Kontinenz wieder herzustellen (Herschorn S. et al., J. Urology, 156: 1305–1309 (1996)).
  • Die Resultate bei Verwendung von Kollagen in Anschluss an eine Entfernung der Prostata für die Behandlung der Belastungsharninkontinenz sind gleichfalls im Allgemeinen enttäuschend gewesen (Klutke C.G. et al., J. Urology, 156: 1703–1706 (1996)). Darüber hinaus gibt eine Studie Anhaltspunkte dafür, dass die Injektion von Kollagen aus Rinderhaut spezifische Antikörper vom IgG- und IgA-Typ erzeugte (McCell M. und Delustro F., J. Urology, 155: 2068–2073 (1996)). Deshalb kann eine mögliche Sensibilisierung des Patienten bezüglich des Kollagens im Laufe der Zeit erwartet werden.
  • Trotz der begrenzten Erfolgsrate bleibt die Therapie durch transurethrale Injektion von Kollagen eine verträgliche Behandlung der intrinsischen Fehlfunktion des Schließmuskels als Folge anderer geeigneter Alternativen.
  • 2.3 Hautfalten
  • Beschädigung der Haut als Folge von Alterung oder als Folge der Exposition der Sonne und anderer Elemente resultiert oft in Falten und anderen Hautanomalien. Um Falten von der Haut zu entfernen, nehmen die Leute oft zu kosmetischen Operationen Zuflucht, beispielsweise zur Operation zur Straffung der Gesichtshaut (face lift) oder zum Zudecken von Haut (skin tuck). Zusätzlich wurden Kollageninjektionen dazu verwendet, Hautfalten zu entfernen oder zu bessern. Injektionen mit Kollagen sind auch zum „tissue bulking" verwendet worden oder dazu, die Fülle bestimmter Körperpartien zu erhöhen, beispielsweise um die Fülle der Lippen oder die Fülle um die Augen und des Bereichs der Augenbrauen des Gesichtes zu erhöhen. Jedoch ist Kollagen eine natürlich vorkommende Substanz, die der Körper enzymatisch abbauen und allmählich eliminieren kann, so dass wiederholte Behandlungen erforderlich sind. Sogar noch alarmierender vom Blickwinkel der Kosmetik aus ist es, dass sich Kollagen vom ursprünglichen Ort der Injektion fortbewegen kann, was an unerwünschten Stellen unter der Haut hässliche Beulen und Aufwölbungen verursacht.
  • Mikrokügelchen oder feste Mikropartikel sind für die Korrektur der Hautfalten verwendet worden. Beispielsweise wurden Silikonpartikel, Teflonpaste, Kollagenkügelchen und Mikrosphären auf Polyacrylbasis mit enttäuschenden Ergebnissen verwendet in Folge, inter alia, nachteiliger Reaktionen des Gewebes, biologischen Abbaus und Wegbewegung vom ursprünglichen Implantationsort.
  • 2.4 Mikropartikel
  • Vor der vorliegenden Erfindung wurden Mikrosphären hergestellt und vertrieben für die in-vitro-Anwendung in Verankerungs-abhängigen Zellkulturen (Van Vezel, A.L., Nature, 216: 64–65 (1967); Levine et al., Somatic Cell Genetics, 3: 149–155 (1977); Obrenovitch et al., Biol. Cell., 46: 249–256 (1983)). Diese wurden gleichfalls in vivo angewendet, um Blutgefäße bei der Behandlung von Gefäßmissbildungen, von Fisteln und Tumoren zu verschließen (vgl. US-Patent Nr. 5,635,215, erteilt am 3. Juni 1997 für Boschetti et al.; Laurenz et al., J. Am. Soc. Neuroial, 17: 533–540 (1996); und Beauneux et al., J. Am. Soc. Neuroial, A: 533–540 (1996)).
  • Weiterhin wurde die direkte Implantation von Zellen in lebendes Gewebe wie das Gehirn oder die Leber versucht, um spezifische Unzulänglichkeiten zu korrigieren, wenn auch mit einer Anzahl von Fehlschlägen. Die Hauptprobleme, die mit einer direkten Zelltransplantation verbunden sind, sind die langfristige Lebensfähigkeit der verpflanzten Zellen und sowohl die immunopathologische wie auch die histologische Antwort. Mikropartikel, auf deren Oberfläche Zellen angeheftet sind, wurden in einigen in vivo-Anwendungen verwendet. Cherkesey et al., IBRO, 657–664 (1996) beschrieb die Kultur von Nebennierenzellen auf beschichteten Dextrankügelchen und die Implantation in das Gehirn von Säugetieren, um einige typische Funktionsstörungen zu verdrängen, die sich auf einseitige Läsionen der substantia nigra beziehen, die durch 6-Hydroxydopamin induziert werden. Die Voranheftung der Zellen an Mikroträger aus Dextran erlaubte verbesserte Funktionen durch die Zellen, die in das Gehirn implantiert wurden. Auch die Transplantation von Leberzellen ist dazu verwendet worden, um akutes Leberversagen zu behandeln, oder typische Unterfunktionen, wie beispielsweise die Konjugation von Bilirubin oder die Synthese von Albumin zu ersetzen. Für diesen Zweck wurde eine Injektion von Hepatocyten, die auf der Oberfläche von Mikrosphären wuchsen, in die Milz durchgeführt (Roy Chowdhury et al, in: Advanced Research of Animal Cell Technology, AOA Miller (Hrsg.), 315–327, Kluers Acad Press, (1989)).
  • Die meisten Ergebnisse mit Zellverpflanzungen waren jedoch in großem Maße hinsichtlich der beabsichtigten Funktionen enttäuschend (oder hatten nur einen niedrigen Grad einer biologischen Funktion).
  • 3. Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung umfasst implantierbare Mikropartikel zur Behandlung von GERD, der Harninkontinenz und der Hautfalten.
  • Demgemäß wird unter einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, einen Zelladhäsionspromotor und weiter umfassend autologe Zellen, oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind, umfasst.
  • Unter einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine sterile injizierbare Lösung, die für das „tissue bulking" geeignet ist, zur Verfügung gestellt, wobei die injizierbare Lösung umfasst: (a) hydrophile kationische Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von 10 bis 1000 μm, wobei besagte Mikrokügelchen ein neutrales hydrophiles Monomer, ein oder mehrere kationische Monomere, ein oder mehrere funktionalisierte Monomere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen; und (b) autologe Zellen.
  • Unter einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, wobei die Zusammensetzung kationische Mikropartikel umfasst, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes, wobei besagte Zusammensetzung durch Injektion in die Wände eines Schließmuskels zu applizieren ist, der dort sitzt, wo in einem Säugetier die Speiseröhre auf den Magen trifft, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  • Unter einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die kationische Mikropartikel umfasst, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Behandlung der Harninkontinenz, wobei besagte Zusammensetzung durch die Harnröhre zu applizieren ist und die Mikropartikel in die Wände des Schließmuskels der Harnblase eines Säugetiers zu injizieren sind, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit den autologen Zellen beschichtet sind.
  • Unter einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die kationische Mikropartikel umfasst, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Verbesserung von Hautfalten, wobei besagte Zusammniensetzung im Gebiet besagter Hautfalten eines Säugetiers zu applizieren ist, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  • Unter einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die kationische Mikropartikel umfasst, die hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zum „tissue bulking", wobei besagte Zusammensetzung in ein Gebiet zu applizieren ist, in welchem besagtes „tissue bulking" in einem Säugetier erwünscht ist, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  • Unter einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung einer Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes.
  • Unter einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung einer Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die biokompatible kationische Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, umfasst, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung der Harninkontinenz.
  • Unter einem neunten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung einer Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, umfasst, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Verbesserung von Hautfalten.
  • Unter einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung einer Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, umfasst, für die Herstellung eines Arzneimittels zum „tissue bulking".
  • In jeder Verwendung werden die Partikel in das entsprechende Gewebe, Muskel, Organ etc. als ein Mittel zum „bulking" implantiert. Weiterhin sind in jeder Verwendung die Mikropartikel vorzugsweise vorbeschichtet mit autologen Zellen, z.B. Muskelzellen, Fettzellen und ähnlichen Zellen. Die Mikropartikel der Erfindung sind biokompatible nicht-toxische Polymere, die beschichtet, verknüpft oder gefüllt sind mit Zelladhäsionspromotoren. Die Mikropartikel enthalten durch ein kationisches Monomer oder Polymer vorzugsweise eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche.
  • In einer Ausführungsform werden die Mikropartikel zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes in einem Menschen verwendet, welche die Implantierung hydrophiler biokompatibler Mikropartikel, welche (a) eine positive Ladung und einen Zelladhäsionspromotor umfassen; und (b) autologe Zellen, die schichtweise auf der Oberfläche besagter Kügelchen angebracht sind, in den unteren Schließmuskel der Speiseröhre umfasst. Die Mikropartikel sind vorzugsweise Mikrosphären oder Mikrokügelchen, die im Detail hierin beschrieben sind. Die autologen Zellen werden vorzugsweise aus dem Gebiet entnommen, in dem die Implantation vorgenommen werden soll. Serum oder Vollblut, das vom Patienten entnommen wird, kann dazu verwendet werden, die Mikropartikel vor der Implantation zu waschen. Zur GERD-Behandlung kann die Implantation auch unter Verwendung von Standard-Techniken, die dem Fachmann bekannt sind, durchgeführt werden, beispielsweise durch Injektion (oder Injektionen) mittels einer Spritze oder anderer geeigneter Vorrichtungen.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Mikropartikel in der Behandlung der Harninkontinenz in einem Menschen verwendet, welche die Implantierung hydrophiler biokompatibler Mikropartikel, welche umfassen (a) eine positive Ladung und einen Zelladhäsionspromotor; und (b) autologe Zellen, die auf der Oberfläche der Kügelchen beschichtet sind, in den Harnschließmuskel umfasst. Die Mikropartikel sind vorzugsweise Mikrosphären oder Mikrokügelchen, wie hierin beschrieben. Weiter werden die autologen Zellen vorzugsweise aus dem Gebiet entnommen, in dem die Implantation vorgenommen werden soll. Serum oder Vollblut des Patienten kann dazu verwendet werden, die Mikropartikel vor der Implantation zu waschen. Die Implantation wird im Allgemeinen unter Verwendung einer Spritze oder einer anderen Vorrichtung, die für das bestimmte Gewebe der Implantation geeignet ist, vorgenommen.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Mikropartikel in einer Methode zur Behandlung von Hautfalten in einem Menschen verwendet, welche die Verabreichung oder die Implantation von Mikropartikeln, die ein hydrophiles Copolymer umfassen, das eine positive Ladung besitzt, und einen Zelladhäsionspromotor, wobei die Mikropartikel mit autologen Zellen vorbehandelt wurden, umfasst. Die Mikropartikel können vor der Implantantion einfach den autologen Zellen ausgesetzt oder gründlich mit autologen Zellen vermischt werden.
  • Es ist selbstverständlich, dass beide Behandlungen der GERD und der Harninkontinenz, die oben beschrieben sind, in Kombination mit konventionellen Therapien, die jetzt zur Behandlung dieser Krankheiten verwendet werden, eingesetzt werden können, beispielsweise mit oralen Diuretika, gegen Magensäure wirkenden Mitteln, geeigneten Therapien mit Arzneimitteln und Ähnlichem. Eine derartige Therapiekombination kann zu einer schnelleren, sichereren und bequemeren Erholung des Patienten führen.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Mikropartikel in der Behandlung oder Verbesserung von Hautfalten verwendet, welche die Verabreichung hydrophiler biokompatibler Mikropartikel umfasst, die umfassen: (a) eine positive Ladung und einen Zelladhäsionspromotor; und (b) autologe Zellen, Kollagen, Kollagenderivate oder Glukosaminglycane, die auf der Oberfläche der Kügelchen schichtenweise angelegt sind, in das Gebiet der oder das umgebende Gebiet der Hautfalten. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass Mikrosphären oder Mikrokügelchen, die mit einem Zelladhäsionspromotor beschichtet und mit den geeigneten „tissue-bulking"-Zellen vorbehandelt sind, in das Behandlungsgebiet appliziert werden.
  • Der Ort der Hautfalten wird vorzugsweise auf dem Gesicht, dem Hals, dem Rumpf, den Armen, den Händen, dem Bauch, den Hüften, den Beinen oder Füßen eines Menschen gefunden, und noch mehr bevorzugt im Bereich der Augen, der Lippen, der Wangen, der Ohren oder der Nase eines Menschen.
  • Wie hierin verwendet werden die Begriffe „verabreicht", „implantiert" oder „Implantation" austauschbar verwendet und bedeuten, dass das Material in den Behandlungsbereich durch Techniken gebracht wird, die dem Fachmann bekannt und die für die Krankheit, die behandelt werden soll, geeignet sind. Sowohl invasive wie auch nicht-invasive Methoden können für die Zufuhr verwendet werden.
  • 4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung des „Schließmuskel-Bulking". Kügelchen werden beschichtet und unter physiologischen Bedingungen in den Schließmuskel injiziert. Das Volumen des Schließmuskels nimmt proportional mit der Menge der injizierten Kügelchen zu, und das Lumenausmaß nimmt ab. Die Kügelchen werden fortschreitend und irreversibel in den Muskeln integriert.
  • 5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung verwendet Mikropartikel, insbesondere Mikrokügelchen, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche und einen Zelladhäsionspromotor und gegebenenfalls einen Wirkstoff, der das Zellwachstum fördert, tragen, zur Behandlung von GERD, Harninkontinenz und Hautfalten. Die Mikropartikel der Erfindung werden vorzugsweise mit autologen Zellen verwendet. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Mikropartikel der Erfindung mit den geeigneten Zellen vor der Implantation besiedelt werden. Es hat sich gezeigt, dass dieser Schritt vor der Implantation immunologische Antworten und Abstoßungsreaktionen des Implantats reduziert oder eliminiert. Weiter verbessert die Verwendung von nicht-bioabbaubaren biologisch verträglichen Mikrokügelchen mit positiven Ladungen und autologen Zellen, ob gewebespezifisch oder nicht, die Annahme des Gewebes und die gesamte Behandlung.
  • Bei Verwendung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist die Behandlung von GERD, Harninkontinenz und Hautfalten unter Vermeidung oder substanzieller Reduzierung nachteiliger Gewebereaktionen, beinhaltend die Abstoßung des Implantats, den Abbau von Partikeln, Resorption, Migration und anderer nachteiliger Vorkommnisse, erreichbar. Die Zusammensetzungen der Erfindung beinhalten auch eine gesteigerte verknüpfte Gewebeantwort.
  • Mikrokügelchen oder Mikropartikel für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung basieren auf einem biokompatiblen nicht-toxischen Polymer, das mit Wirkstoffen beschichtet ist, die die Zelladhäsion fördern. Lebende Zellen, die auf den Mikropartikeln angeheftet sind, bilden darauf schichtweise Zellen, die umgebendes Gewebe verknüpfen und die Langzeitstabilität der Kügelchen erhöhen.
  • Es ist gewollt, dass die Mikropartikel, die an verschiedenen Orten des Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung implantiert werden sollen, aus einem nicht-resorbierbaren hydrophilen Polymer zusammengesetzt sind, das das geeignete Material für die Zelladhäsion enthält, und zusätzlich radiopake Moleküle oder andere Marker enthalten kann, um die Lokalisierung durch Radiologie vor oder während des Eingriffs zu ermöglichen. Hydrophile Copolymere, die für diese Anwendung verwendbar sind, sind jene aus der Familie der Acrylate, beispielsweise die Polyacrylamide und ihre Derivate, Polyacrylate und ihre Derivate ebenso wie Polyallyl- und Polyvinylverbindungen. Alle diese Polymere sind vernetzt, so dass sie stabil und nicht-resorbierbar sind, und können innerhalb ihrer Strukturen andere Chemikalien beinhalten, die bestimmte Eigenschaften aufweisen, beispielsweise chemotaktische Effekte, Promotion der Zelladhäsion an Zellen oder Gewebe, beispielsweise wie Zellen der Speiseröhrenwand oder der Harnröhrenwand, oder Hautzellen und/oder Marker-Substanzen.
  • Die Mikropartikel für die Anwendung in der vorliegenden Erfindung sind für Gewebe und Zellen nicht-toxisch, biokompatibel und bezüglich verschiedener Zellen und Gewebe am Ort der Implantation auf Grund des Zellwachstums, welches sie fördern, adhäsiv. Zusätzlich sind diese Mikropartikel nicht-resorbierbar und nicht-bioabbaubar und sind daher stabil und haltbar und werden ihre allgemeine Gestalt und Lage beibehalten, wenn sie erst einmal am gewünschten Ort implantiert wurden.
  • Im Allgemeinen können die Mikropartikel, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden, eine beliebige Form aufweisen, wobei Mikropartikel mit einer sphärischen Form bevorzugt sind. Mikropartikel für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung können Durchmesser besitzen, die im Bereich zwischen 10 μm und 1000 μm liegen. Vorzugsweise weisen die Mikropartikel für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung, die Zellen besitzen, die auf deren Oberfläche angehaftet sind, einen Durchmesser im Bereich zwischen 50 μm und 1000 μm auf.
  • Mögliche Variationen der vorliegenden Erfindung beinhalten den Ersatz der Mikropartikel durch beliebige biokompatible nicht-toxische nicht-resorbierbare polymere Partikel, Membrane, Fasern oder andere feste Substrate, die mit einem Wirkstoff zur Promotion der Zelladhäsion behandelt wurden. Die Erfindung beinhaltet gleichfalls lineare lösliche Polymere, die nach der Injektion in situ vernetzen, um einen festen, die Zelladhäsion promotierenden Füllwirkstoff zu ergeben. Die Herstellung und/oder Injektion von leeren Mikropartikeln (Mikroblasen), die im voraus hergestellt oder statt dessen durch die Verwendung geeigneter Katheder hergestellt wurden, werden gleichfalls in dieser Erfindung in Betracht gezogen.
  • Die Mikropartikel oder andere feste Substrate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind in der Weise flexibel, dass sie leicht in und durch Injektionsvorrichtungen und kleine Katheder treten können, ohne dass sie ständig verändert werden müssen, jedoch sind die Mikropartikel auch gegenüber der Beanspruchung durch die Muskelkontraktion resistent, die während und nach dem Implantationsprozess erzeugt wird. Sie sind gleichfalls thermisch stabil, was eine einfache und bequeme Sterilisation und die Lagerung in gefrorenem Zustand ermöglicht.
  • Die Mikropartikel oder andere feste Substrate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind auch in Suspension stabil, was es den Mikropartikeln oder anderen festen Substraten erlaubt, in Suspension formuliert und gelagert und mit verschiedenen Flüssigkeiten injiziert zu werden. Noch spezifischer gestattet es die hydrophile Natur der Mikropartikel, sie in Suspension und insbesondere in der Form von sterilen und pyrogenen (pyrogen-freien) injizierbaren Lösungen zu lagern, wodurch die Bildung von Aggregaten oder das Ankleben an die Wände der Lagerbehälter und der Implantationsvorrichtungen, wie Katheder, Spritzen, Nadeln und ähnliches, vermieden wird. Vorzugsweise enthalten diese injizierbaren Lösungen Mikropartikel oder andere feste Substrate, die ungefähr in Durchmessersegmenten im Bereich zwischen 10 μm und 2000 μm verteilt sind.
  • Die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung sind sowohl hydrophil wie auch kationisch. Die Mikropartikel umfassen vorzugsweise ein Copolymer eines neutralen hydrophilen Monomers, ein difunktionelles Monomer, ein oder mehrere Monomere, die eine kationische Ladung tragen, und gegebenenfalls ein funktionalisiertes Monomer, das es erlaubt, das Mikropartikel detektierbar zu machen. Die Mikropartikel können auch ein oder mehrere Zelladhäsionspromotoren und ein Marker-Agens umfassen.
  • Das Copolymer ist vorzugsweise ein hydrophiles acrylisches Copolymer, welches in copolymerisierter Form 25 bis 98 % eines neutralen hydrophilen Acrylmonomers (bezogen auf das Gewicht), 2 bis 50 Gewichtsprozent difunktionelles Monomer und 0 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Monomere, die eine kationische Ladung tragen, umfasst.
  • Vorzugsweise sind die Mikropartikel, wenn sie zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes oder der Harninkontinenz verwendet werden, Mikrosphären, umfassend ein hydrophiles Copolymer, welches in copolymerisierter Form 25 bis 99 Gewichtsprozent eines neutralen hydrophilen acrylischen Monomers, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Monomere mit einer kationischen Ladung und 1 bis 30 Gewichtsprozent eines funktionalisierten Monomers umfasst; und einen Zelladhäsionspromotor.
  • Vorzugsweise sind die Mikropartikel, wenn sie zur Behandlung von Hautfalten verwendet werden, Mikrosphären, umfassend ein hydrophiles Copolymer, welches in copolymerisierter Form 25 bis 98 Gewichtsprozent eines neutralen hydrophilen acrylischen Monomers, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Monomere mit einer kationischen Ladung und 1 bis 30 Gewichtsprozent eines funktionalisierten Monomers umfasst; und einen Zelladhäsionspromotor.
  • Beispielsweise können die Copolymere, die im französischen Patent 2,378,808 beschrieben sind, in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendet werden, um das Mikropartikel-Grundcopolymer herzustellen.
  • Als hydrophiles acrylisches Monomer können Acrylamid und seine Derivate, Methacrylamid und seine Derivate oder Hydroxymethylmethacrylat verwendet werden.
  • Beispiele eines difunktionellen Monomers beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, N,N'-Methylen-bis-acrylamid, N',N'-Diallylweinsäureamid oder Glyoxal-bis-acrylamid.
  • Weiter beinhaltet das Monomer, das eine kationische Ladung trägt, jene, ohne jedoch auf solche begrenzt zu sein, die eine tertiäre oder quartäre Aminfunktion besitzen, vorzugsweise Diethylaminoethylacrylamid, Methacrylamidopropyltrimethylammonium oder Acrylamidoethyltriethylammonium.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Copolymer, das 25 bis 98 Gewichtsprozent Methacrylamid und 2 bis 50 Gewichtsprozent N,N-Methylen-bis-Acrylamid umfasst, verwendet.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die Stabilität der Mikrosphären dadurch zu erhöhen, dass man das Adhäsionsagens netzartig ausbringt. Beispielsweise wird im Falle von Gelatine das netzförmig aufzubringende Agens aus difunktionellen chemischen Agenzien ausgewählt, die auf den Gelatineaminen basieren (beispielsweise Glutaraldehyd, Formaldehyd, Glyoxal und Ähnliches).
  • Das funktionalisierte Monomer wird im Allgemeinen durch chemisches Verknüpfen des Monomers mit einem Marker erhalten, der sein kann:
    • – Eine chemische Farbe, beispielsweise Cibacron Blue oder Procion Red HE-3B, die eine direkte Sichtbarmachung der Mikrosphären ermöglichen (Boschetti, J. Biochem-Bophys. Meth., 19: 21–36 (1989)). Beispiele für ein funktionalisiertes Monomer, das für diese Art der Markierung geeignet ist, sind N-Acryloylhexamethylen-Cibacron-Blue oder N-Acryloylhexamethylen-Procion-Red HE-3B;
    • – ein Agens für die bildgebende Kernspintomographie (Erbium, Gadolinium oder Magnetit);
    • – ein Kontrastmittel, beispielsweise Barium- oder Jodsalze (beinhaltend beispielsweise Acylamino-e-propion-amido-3-trijod-2,4,6-benzoesäure, die unter den Bedingungen, wie sie von Boschetti et al. (Bull. Soc. Chim., No. 4 France, (1986)) beschrieben sind, hergestellt werden können. Im Falle von Barium- oder Magnetitsalzen können diese direkt in pulverisierter Form in die Lösung der Ausgangsmonomere eingebracht werden.
  • Wie oben gezeigt, ist es gleichfalls möglich, die Mikrosphären nach ihrer Herstellung zu markieren. Dies kann beispielsweise durch Pfropfen von Derivaten von Fluoreszenzmarkern durchgeführt werden (beinhaltend z. B. Fluoreszinisothiocyanat (FITC), Rhodaminisothiocyanat (RITC) und Ähnliches).
  • Verschiedene Typen von Zelladhäsionspromotoren, die gut aus dem Stand der Technik bekannt sind, können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Insbesondere können die Zelladhäsionspromotoren ausgewählt werden aus Kollagen, Gelatine, Glukoseaminglykanen, Fibronektinen, Lektinen, Polykationen (beispielsweise Polylysin, Chitosan und Ähnliches) oder beliebigen anderen natürlichen oder synthetischen biologischen Zelladhäsionsagenzien.
  • Vorzugsweise ist der Zelladhäsionspromotor im Mikropartikel oder einem anderen festen Substrat in einer Menge zwischen 0,1 bis 1 g pro ml der besiedelten Mikropartikel anwesend.
  • Mikropartikel werden durch Suspensionspolymerisation, Tröpfchenpolymerisation oder einer beliebigen anderen Methode, wie sie dem Fachmann bekannt ist, hergestellt. Die Art der gewählten Herstellung der Mikropartikel hängt gewöhnlich von den gewünschten Eigenschaften der resultierenden Mikropartikel ab, beispielsweise vom Durchmesser der Mikropartikel und der chemischen Zusammensetzung. Die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung können nach Standardmethoden der Polymerisation hergestellt werden, wie sie im Stand der Technik beschrieben werden (vgl. z. B. E. Boschetti, Microspheres for Biochromatography and Biomedical Applications. Part I, Preparation of Microbands in: Microspheres, Microencapsulation and Liposomes, John Wiley & Sons, Arshady R., Ed., 1998 (im Druck)). Mikrosphären werden dadurch hergestellt, dass man von einer wässrigen Lösung der Monomeren ausgeht, die die Adhäsionsagenzien, wie beispielsweise das Kollagen, enthält (Gelatine ist ein denaturiertes Kollagen). Die Lösung wird dann mit einem Lösungsmittel, das mit Wasser nicht verträglich ist, gemischt, um eine Suspension von Tröpfchen zu erzeugen, die dann durch Polymerisation von Monomeren mittels geeigneter Katalysatoren zu einem festen Gel umgesetzt wird. Die Mikrosphären werden dann durch Filtration oder Zentrifugation isoliert und gewaschen.
  • Zelladhäsionspromotoren oder Marker werden auf die Mikrokügelchen durch chemische Verknüpfungsmethoden, wie sie aus der Affinitätschromatographie bekannt sind, eingeführt, worauf sich der Begriff „Ligandenimmobilisierung" bezieht. Eine weitere Methode der Einführung ist die durch Diffusion im Gelnetzwerk, das das Kügelchen begründet, und dann das Festhalten des diffundierten Moleküls am Platze durch Ausfällen oder chemische Vernetzung. Therapeutische Wirkstoffe, Arzneimittel oder beliebige andere aktive Moleküle, die für den Transport durch die Kügelchen geeignet sind, können gleichfalls in die Mikrokügelchen vor der Implantation der Kügelchen gemäß dieser letzten Methode eingeführt werden.
  • Die Mikrosphären der Erfindung können auch durch Standardmethoden der Polymerisation erhalten werden, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind, beispielsweise im französischen Patent 2,378,808 und dem US-Patent 5,648,100. Im Allgemeinen wird die Polymerisation der Monomeren in Lösung bei einer Temperatur im Bereich von 0 °C und 100 °C und zwischen 40 °C und 60 °C in Gegenwart eines Initiators für die Polymerisationsreaktion durchgeführt.
  • Der Polymerisationsinitiator wird vorzugsweise aus Redoxsystemen ausgewählt. Es ist besonders möglich, Kombinationen eines Alkalimetallpersulfats mit N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin oder mit Dimethylaminopropionitril, organischen Peroxiden, wie beispielsweise Benzoeperoxiden oder sogar 2,2'-Azo-bis-isobutyronitril, zu verwenden.
  • Die Menge des verwendeten Katalysators wird durch den Fachmann der Menge der Monomeren und der Polymerisationsgeschwindigkeit, die eingestellt werden soll, angepasst.
  • Die Polymerisation kann in Substanz oder in Emulsion durchgeführt werden.
  • Im Falle der Substanzpolymerisation geht die wässrige Lösung, die die verschiedenen gelösten Bestandteile und den Initiator enthält, eine Polymersation in einem homogenen Medium ein. Dies ermöglicht es, dass ein wässriges Gel am Stück zugänglich wird, das dann in Mikrosphären aufgetrennt werden kann, indem man es beispielsweise durch die Maschen eines Siebes passiert.
  • Emulsions- oder Suspensionspolymerisation ist die bevorzugte Herstellungsmethode, da es dadurch möglich ist, direkt Mikrosphären einer erwünschten Größe zugänglich zu machen. Es kann wie folgt vorgegangen werden: Die wässrige Lösung, die die verschiedenen gelösten Bestandteile enthält (beispielsweise verschiedene Monomere, Zelladhäsionsagens), wird durch Rühren mit einer flüssigen organischen Phase, die mit Wasser nicht mischbar ist und gegebenenfalls in Gegenwart eines Emulgators gemischt. Die Rührgeschwindigkeit wird so angepasst, dass eine Emulsion in wässriger Phase in der organischen Phase erhalten wird, wobei Tropfen mit dem gewünschten Durchmesser entstehen. Die Polymerisation wird dann durch Zugabe des Initiators gestartet. Sie ist von einer exothermen Reaktion begleitet und ihre Entwicklung kann dann durch Messung der Temperatur des Reaktionsmediums verfolgt werden.
  • Es ist möglich, als organische Phase vegetabile Öle oder Mineralöle, bestimmte Petroleumdestillate, chlorierte Kohlenwasserstoffe oder eine Mischung dieser verschiedenen Lösungen zu verwenden. Für den Fall, dass der Polymerisationsinitiator einige Komponenten beinhaltet (Redoxsystem), ist es weiterhin möglich, einen von diesen in der wässrigen Phase vor der Emulsionsbildung hinzuzufügen.
  • Die Mikrosphären, die auf diese Weise erhalten werden, können dann durch Abkühlen, Dekantieren und Filtration isoliert werden. Sie werden dann entsprechend ihrer Größenverteilung getrennt und gewaschen, um jegliche Spuren eines Nebenprodukts zu eliminieren.
  • Der Polymerisationsstufe kann eine Retikulationsstufe des Zelladhäsionsagenses folgen und möglicherweise eine Markerstufe für den Fall, dass die Mikrosphären nach der Herstellung durch Aufpfropfen identifizierbar sein sollen.
  • Mikropartikel der vorliegenden Erfindung, die die spezifischen Eigenschaften der Zelladhäsion und der Förderung des Wachstums besitzen, können direkt für das „tissue bulking" verwendet werden. Darüber hinaus können die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung spezifische autologe Zellen tragen, die auf ihrer Oberfläche in vitro wachsen, und die dadurch die Mikropartikel für das „tissue bulking" besonders verwendbar machen.
  • Vor der vorliegenden Erfindung resultierte die Injektion von implantierbaren Substanzen, die in einer physiologischen Lösung suspendiert waren, in das Gewebe in der Bildung diskreter Aggregate innerhalb der Muskelmasse. Diese diskreten Aggregate können aus verschiedenen Mengen der implantierten Substanz bestehen, die zusammen bleibt, wobei jedoch die Substanz weder am Gewebe befestigt ist, noch ein Teil des Gewebes selbst wird. Diese Trennung erlaubt es der Substanz sich vom ursprünglichen Implantationsort weg zu bewegen.
  • Um dieses Problem zu vermeiden, können die Mikropartikel einzeln und getrennt injiziert werden oder, was noch mehr bevorzugt ist, die Oberfläche der Mikropartikel kann durch eine Schicht von Zellen zur besseren Einbindung und zur besseren Langzeitstabilität des Implantats durch eine Schicht von Zellen besiedelt werden.
  • Die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung demonstrieren eine überlegene Eignung für das Zellwachstum auf ihren Oberflächen. Beispielsweise wurden primäre Muskelzellen erfolgreich auf der Oberfläche der Mikropartikel der vorliegenden Erfindung angeheftet, was zu einer besseren Einbindung innerhalb eines Muskelgewebes führte. Zusätzlich wurden, da es das endgültige Ziel des „tissue bulking" ist die Gewebemasse künstlich zu erhöhen, auch Präadipozyten verwendet, um die Oberfläche der Mikropartikel vor der Injektion zu besiedeln. In diesem Falle haben die Präadipozyten ein Volumen, das ähnlich zu dem anderer regulärer Zellen ist. Aber nach der Implantation, wenn die Präadipozyten physiologischen Bedingungen in vivo unterzogen werden, akkumulieren sie zu Fetttröpfchen, wobei die Menge des Implantats um mehr als 10 % im Volumen zunimmt.
  • Ein Mittel zur Durchführung des „tissue bulking" in einem Patienten kann wie folgt beschrieben werden:
    • a) Primäre Zellen werden aus dem Patienten durch eine einfache Biopsie extrahiert und isoliert;
    • b) diese Zellen lässt man auf der Oberfläche der Mikropartikel unter wachstumsfördernden Bedingungen wachsen (beispielsweise unter Verwendung eines Nährstoffmediums, das autologes Serum enthält (erhalten vom Patienten), bis Konfluenz erreicht ist);
    • c) die Mikropartikel, die die Zellen des Patienten aufweisen, die darauf gewachsen sind, werden in das Zielgewebe des Patienten injiziert, in welchem das „tissue bulking" durchgeführt werden soll.
  • Zur Behandlung von GERD werden die Mikropartikel oder andere feste Substrate über die Speiseröhre eingeführt, entweder durch endoskopische Zuführung oder durch laparoskopische Techniken, und werden in die Wände des Schließmuskels injiziert, wo die Speiseröhre auf den Magen trifft, d.h. in den unteren Schließmuskel der Speiseröhre. Dies verringert das interne Lumen des Schließmuskels, was eine leichtere Kontraktion des Muskels mit reduziertem Erbrechen der Magenflüssigkeiten in die Speiseröhre gestattet. Zusätzlich reduziert diese Behandlung die Entzündung der unteren Speiseröhre. Die Mikropartikel oder andere feste Substrate können auch mit Farbe, die für Röntgenstrahlen undurchlässig ist oder anderen bildgebenden Agenzien für eine nachfolgende Sichtbarmachung durch Röntgenstrahlen beladen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform können Mikropartikel, die in den Schließmuskel bei der Verbindungsstelle der Speiseröhre und des Magens injiziert werden, um GERD zu behandeln, auch eine Menge eines Arzneimittels enthalten, das zur Behandlung von GERD verwendet wird, beispielsweise H2-Histamin-Antagonisten beinhaltend Cimetidin, Ranitidin, Famotidin und Nizatedin; Inhibitoren der H+, K+-ATPase beinhaltend Omeprazol und Lansoprazol; gegen Magensäure wirkende Mittel beinhaltend beispielsweise Al(OH)3, Mg(OH)2, und CaCO3. Zur Behandlung der Harninkontinenz und von Hautfalten können die Mikrosphären gleichfalls mit entzündungshemmenden Wirkstoffen, Inhibitoren der Angiogenese, radioaktiven Elementen und antimitotischen Wirkstoffen verwendet werden.
  • Andere Therapeutika, die in Kombination mit den Mikrosphären oder Mikropartikeln der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, beinhalten jene für die Behandlung von Funktionsstörungen der Haut, GERD und Harninkonti nenz, wie es in Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 9th Ed., McGraw-Hill (1996) und The Physician's Desk Reference 1997 berichtet wird.
  • Die grundlegenden Vorteile der Behandlung von GERD mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bezüglich der Methoden des Standes der Technik sind:
    • a) Geringere invasive Effekte bezüglich des Patienten verglichen mit einer Operation;
    • b) länger anhaltende Wirkungen verglichen mit gegen Magensäure wirkenden Mitteln oder anderen Arzneimitteln;
    • c) gute Biokompatibilität mit chemotaktischen Wirkungen; und
    • d) Eignung zur Verwendung der Sichtbarmachung durch Röntgenstrahlen oder MRI zur Unterstützung einer nachfolgenden Beurteilung des Patienten.
  • Für die Behandlung der Harninkontinenz werden die Mikropartikel oder andere feste Substrate über die Harnröhre eingeführt und in die Wände des Schließmuskels der Harnblase injiziert, wobei demzufolge das interne Lumen des Muskels des Schließmuskels reduziert und eine leichtere Kontraktion des Muskels mit reduzierter Wahrscheinlichkeit der Inkontinenz ermöglicht wird. Die Mikropartikel oder ein anderes festes Substrat können gleichfalls mit einem Farbstoff beladen werden, der für Röntgenstrahlung undurchlässig ist, oder anderen bildgebenden Agenzien für eine nachfolgende Sichtbarmachung durch Röntgenstrahlen.
  • In einer weiteren Ausführungsform beinhalten Mikropartikel, die in den Schließmuskel der Harnblase injiziert werden, um Harninkontinenz zu behandeln, auch eine Menge eines Arzneimittels zur Behandlung der Harninkontinenz, beispielsweise wie Antidiuretika, Anticholinergika, Oxybutynin und Vasopressin.
  • Injizierte Mikropartikel können einige kurzzeitige nachteilige Reaktionen erzeugen, wie beispielsweise örtliche Entzündung, weshalb deshalb die Mikropartikel entzündungshemmende Arzneimittel enthalten oder zusammen mit entzündungshemmenden Arzneimitteln injiziert werden können, wie beispielsweise Salicylsäure-Derivate beinhaltend Aspirin; Para-Aminophenol-Derivate beinhaltend Acetaminophen; nicht-steroidische entzündungshemmende Wirkstoffe beinhaltend Indomethacin, Sulindac, Etodolac, Tolmetin, Diclodfenac, Ketorolac, Ibuprofen, Naproxen, Flurbiprofen, Ketoprofen, Fenoprofen, Oxaprozin; Anthranilsäuren beinhaltend Mefenaminsäure, Meclofenaminsäure; enolische Säuren wie beispielsweise Piroxikam, Tenoxikam, Phenylbutazon, Oxyphenthatraron; und Nabumeton. Diese entzündungshemmenden Stoffe werden vorzugsweise auf dem Netzwerk der Mikropartikel adsorbiert und werden langsam über eine kurze Zeitspanne freigesetzt (einige wenige Tage). Die Mikropartikel können gleichfalls verwendet werden, um andere spezifische Arzneimittel freizusetzen, die im Netzwerk des Mikropartikels eingeschlossen sind vor der Injektion in den Patienten. Das Arzneimittel wird örtlich an dem Ort der Implantation über eine kurze Zeitspanne freigesetzt, um die gesamte Behandlung zu bessern.
  • Die Aufnahme wirksamer Moleküle, wie beispielsweise Arzneimittel, in die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung kann durch Mischen trockener Mikropartikel mit Lösungen besagter wirksamer Moleküle oder Arzneimittel in einer wässrigen oder in wässrig-organischer Lösung bewerkstelligt werden. Die Mikropartikel quellen durch Absorption der Lösungen auf und schließen die wirksamen interessanten Moleküle im Netzwerk der Mikropartikel ein. Die wirksamen Moleküle bleiben innerhalb der Mikropartikel in Folge eines wirksamen Absorptionsmechanismus, der im Wesentlichen auf einem Ionenaustauscheffekt beruht. Auf Grund ihrer Natur tragen die Mikropartikel kationische Gruppen und haben die Fähigkeit, anionische Moleküle zu absorbieren, beispielsweise wie gut bekannte entzündungshemmende Arzneimittel, und diese anionischen Moleküle werden dann langsam nach Injektion in den Patienten in Folge der Wirkung physiologischer Salze und des pH-Wertes freigesetzt. Die Fähigkeit verschiedener Typen von Mikropartikeln Arzneimittelmoleküle zu absorbieren, kann leicht durch den Fachmann bestimmt werden und ist abhängig von der Menge kationischer Monomere, die in der Ausgangslösung vorhanden sind, aus der die Mikropartikel hergestellt werden.
  • Einige dieser grundsätzlichen Vorteile zur Behandlung der Harninkontinenz mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bezüglich der Methoden des Standes der Technik sind:
    • a) Beständigere Wirkung im Vergleich zur Verwendung normaler viskoser Lösungen von Kollagen;
    • b) gute Biokompatibiolität mit chemotaktischem Effekt;
    • c) Sichtbarmachung durch Röntgenstrahlen oder MRI, um eine nachfolgende Beurteilung zu unterstützen; und
    • d) Vermeidung wiederholter Behandlungen mit resorbierbaren natürlich vorkommenden Substanzen wie Kollagen.
  • Die grundlegenden Vorteile der Methode zur Behandlung von Hautfalten gemäß der vorliegenden Erfindung sind:
    • a) Geringere invasive Effekte bezüglich des Patienten verglichen mit einer Operation;
    • b) beständigere Auswirkungen im Vergleich zur Verwendung von Kollageninjektionen; und
    • c) gute Biokompatibilität mit chemotaktischen Wirkungen.
  • Zur Behandlung von Hautfalten können die Mikropartikel durch Injektion eingeführt werden. Die Mikropartikel können auch eine oder mehrere entzündungshemmende Wirkstoffe enthalten.
  • Unter einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine sterile injizierbare Lösung in Erwägung gezogen, die für das „tissue bulking" geeignet ist, welche umfasst:
    • (a) Hydrophile kationische Mikrosphären mit einem Durchmesser von 10 bis 1000 μm, wobei besagte Mikrosphären ein neutrales hydrophiles Monomer, ein oder mehrere kationische Monomere, ein oder mehrere funktionalisierte Monomere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen; und
    • (b) autologe Zellen.
  • Die Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf folgende Beispiele definiert, die im Detail die Herstellung von Mikropartikeln zur Verwendung in Verfahren des „tissue bulking" beschreiben, und die Behandlung von Hautfalten, Harninkontinenz und GERD. Die folgenden Beispiele sind lediglich veranschaulichend.
  • 6. Beispiele
  • 6.1 Beispiel 1: Herstellung ungleichmäßiger Hydrogelpartikel mit chemotaktischen Eigenschaften
  • 58 Gramm Natriumchlorid und 27 Gramm Natriumacetat wurden bei Raumtemperatur in 100 ml entsalztem Wasser gelöst. Zu dieser Lösung wurden 400 ml Glyzerin hinzugefügt, der pH-Wert wurde auf 6,0 eingestellt und dann wurden Monomere aufgelöst. Genauer wurden zu dieser Lösung 90 Gramm von Methylolacrylamid, 2 g Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid-Hydrochlorid und 10 Gramm N,N'-Methylen-bis-acrylamid hinzugefügt und die Mischung bis zur kompletten Auflösung gerührt. Die Lösung wurde auf etwa 70 °C erhitzt und 100 ml einer Lösung von Gelatine mit einer Konzentration von 500 mg/ml hinzugefügt. Das gesamte Volumen dieser Mischung wurde dann auf 1000 ml justiert durch Addition von entsalztem Wasser. Schließlich wurden 20 ml einer wässrigen Lösung, die 70 mg/ml Ammoniumpersulfat enthielt, und 4 ml N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin hinzugefügt. Die erhaltene Lösung wurde bei 70 °C für ungefähr 3 Stunden bis zur Bildung eines kompakten dreidimensionalen Gels gelagert. Dieses Gel war in Wasser vollständig unlöslich. Es wurde in kleine Stücke geschnitten und dann gemahlen, um sehr kleine Partikel mit einer Größe nahe 100–200 μm zu erhalten. Die Teilchen wurden dann in einem Liter physiologischen Puffers, der 5 % (Gewicht/Volumen) Glutaraldehyd enthielt, suspendiert und zwei Stunden lang geschüttelt. Schließlich wurden die Partikel eingehend gewaschen, um nicht-polymerisiertes Material, Nebenprodukte und Salze zu entfernen. Um eine homogene Teilchengrößenverteilung zu erhalten, wurde die Teilchensuspension unter Verwendung eines geeigneten Siebes gesiebt.
  • Diese Partikel besitzen die Eigenschaften, die für die Adhäsion an die Gewebezellen vor dem „Muskelbulking" gewünscht sind und beinhalten kationische Gruppen und Adhäsionsagenzien für einen wirksamen Zelladhäsionsmechanismus.
  • 6.2 Beispiel 2: Herstellung kugelförmiger Polyacrylhydrogel-Partikel mit chemotaktischen Eigenschaften
  • Die Lösung der Monomere, die hergestellt wurde wie in obigem Beispiel 1 beschrieben, wurde langsam in 1500 ml eines gerührten und heißen Paraffinöls (50–70 °C) gegossen. Nach einigen Minuten wurde eine Suspension/Emulsion von Flüssigkeiten erhalten (die wässrige Monomerlösung war im Öl dispergiert und bildete sehr kleine kugelförmige Tröpfchen) und die Polymerisation trat in Suspension ein. Die Mikrotröpfchen wurden in Mikrokügelchen überführt. Die festen Mikrokügelchen wurden durch Zentrifugation gewonnen und in 1 Liter eines physiologischen Puffers, der 5 % (Gewicht/Volumen) Glutaraldehyd enthielt, suspendiert und zwei Stunden lang geschüttelt. Schließlich wurden die Partikel eingehend mit Wasser gewaschen, um die Ölspuren vollständig zu entfernen. Die Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel oder ein intensives Waschen in Gegenwart von Spuren von nicht-ionischen Detergenzien können für eine wirksamere Entfernung des Öls verwendet werden. Die erhaltenen Mikrokügelchen werden, falls das notwendig ist, durch Sieben durch ein Nylonnetz kallibriert und in einem Autoklav sterilisiert. Diese Mikrosphären besitzen die gewünschten Charakteristika und Eigenschaften zur Zelladhäsion vor dem „Muskelbulking".
  • 6.3 Beispiel 3: Herstellung hydrophiler kugelförmiger Polystyrol-Copolymer-Partikel, die für das "tissue-bulking" verwendbar sind
  • 10 Gramm Styrol werden mit 60 ml Toluol gemischt. 1 Gramm Divinylbenzol, 1 Gramm Dimethylaminoethylmethacrylat und 1 Gramm Dimethylacrylamid werden zu der resultierenden Lösung hinzugefügt. Nach kompletter Auflösung wird die Monomerlösung mit 1 % AIBN (2,2'-Azobisisobutyronitril) als Polymerisationskatalysator und mit 40 ml Paraffinöl als Viskositätsinduzierendem Agens gemischt. Die Mischung wird in eine gerührte wässrige Lösung gegossen, die 0,5 % Tween 80 enthält. An dieser Stelle tritt Bildung der Tröpfchensuspension ein, die sich in feste Mikrokügelchen umwandelt, wenn die Temperatur für drei bis fünf Stunden auf 80–90 °C erhöht wird. Die resultierenden Kügelchen werden getrocknet und organische Lösungsmittel extrahiert. Dann werden sie in einer wässrigen Lösung von Kollagen in Phosphatpuffern bei einem neutralen pH-Wert gequollen. Eingebettetes Kollagen wird dann mit Glutaraldehyd vernetzt, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben. Die resultierenden Kügelchen besitzen kationische Ladungen, damit sie mit den Zellwänden wechselwirken können, und Kollagen zur Zelladhäsion, und einen chemotaktischen Wirkstoff für das Zellwachstum und die Biokompatibilität. Sie sind geeignet als Wirkstoff für das „tissue bulking".
  • 6.4 Beispiel 4: Herstellung hydrophiler Silikonkügelchen zur Zelladhäsion und "tissue bulking"
  • 10 Gramm Silikonkügelchen mit einem Durchmesser von 20–300 μm werden in 30 ml einer Lösung von Hexadecylamin in Ethylazetat suspendiert (10 mg/ml). Die Lösung wird für zwei Stunden gerührt, und dann werden 100 ml Ethanol hinzugefügt. Eine einmolare Ammoniumsulfat- oder Natriumchlorid-Lösung in Wasser wird langsam hinzugefügt, bis 300 ml Suspension erhalten werden. Die Amin-enthaltenden Silikonkügelchen werden dann mit einem Butandioldiglycydylether unter alkalischen Bedingungen reagiert. Auf diese Weise werden Epoxyderivate erhalten, auf die Gelatine unter Verwendung bekannter Methoden verankert wird. Die resultierenden Kügelchen haben die Zieleigenschaften der Biokompatibilität, Hydrophilie, Nicht-Bioabbaubarkeit und Zelladhäsion durch die Gegenwart kationischer Aminogruppen und Gelatine als einem Wirkstoff, der das Zellwachstum fördert. Sie sind geeignet zum „tissue bulking" in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • 6.5 Beispiel 5: Herstellung von Kügelchen für das "tissue-bulking" welche Adhäsionsfaktoren enthalten
  • Kügelchen, die nach Beispiel 2 hergestellt wurden, wurden chemisch mit bekannten Reagenzien, die bei der Herstellung von Sorbentien für die Affinitätschromatographie verwendet werden, aktiviert. Die aktivierten Kügelchen wurden dann für die Immobilisierung von Zelladhäsionsagenzien wie beispielsweise Fibronektin oder Vitronektin oder Laminin verwendet. Adhäsionsagenzien wurden in einer Konzentration von 1–10 mg/ml in einem Puffer (100 mM Carbonat- oder Boratpuffer mit einem pH-Wert von 8–10), der für die Verankerung verwendet wird, gelöst und die Lösung mit den aktivierten Kügelchen gemischt. Die resultierenden Kügelchen besitzen die Zieleigenschaften der Zelladhäsion und des Zellwachstums, der Nicht-Bioabbaubarkeit und waren nicht resorbierbar. Sie sind geeignet für die Zelladhäsion und für das dauerhafte „tissue bulking" in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. In ähnlicher Weise können Kügelchen, die gemäß Beispiel 3 und 4 hergestellt wurden, verwendet werden.
  • 6.6 Beispiel 6: Herstellung kugelförmiger Polyacrylhydrogel-Partikel mit chemotaktischen Eigenschaften
  • Mikrokügelchen, die kommerziell erhältlich sind unter der Bezeichnung SPEC-70 (BioSepra Inc., Marlborough, MA) sind polyacrylische polyanionische Kügelchen mit elastischen Eigenschaften, die für Anwendungen im „tissue bulking" geeignet sind. Jedoch sind diese Mikrokügelchen nicht chemotaktisch und besitzen keine kationischen Ladungen. SPEC-70-Mikrokügelchen werden zuerst im Vakuum behandelt, um Wasser zu entfernen und dann in einer wässrigen Lösung von 1 % Natriumchondroitinsulfat unter physiologischen Bedingungen suspendiert. Sobald diese Verbindung auf den Kügelchen absorbiert ist, werden die Kügelchen im Vakuum behandelt und in einer wässrigen Lösung, die 20 Gewichtsprozent Polylysin enthält, suspendiert. Die Suspension wird einige Stunden lang geschüttelt und dann im Vakuum behandelt und schnell mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Kügelchen werden dann in einer Lösung von 5 % Butandiodiglycidylether in Ethanol suspendiert und über Nacht geschüttelt. Unter diesen Bedingungen wird das Polylysin genau so wie das Chondroitinsulfat vernetzt. Die resultierenden modifizierten Kügelchen besitzen Eigenschaften wie eine kationische Ladung zur Zelladhäsion und promotierende Agenzien für das Zeltwachstum wie beispielsweise Polylysin und Chondroitinsulfat.
  • 6.7 Beispiel 7: Herstellung von radiopaken Mikrokügelchen mit chemotaktischen Eigenschaften für das "tissue bulking"
  • Die Mikrokügelchen aus Beispiel 2 wurden unter Vakuum behandelt und dann in einer gesättigten Lösung von Bariumchlorid suspendiert. Sie wurden zwei Stunden lang bei Raumtemperatur geschüttelt und dann unter Vakuum behandelt, um überschüssige Lösung von Bariumchlorid zu entfernen. Die Kügelchen wurden in einer gesättigten Lösung von Ammoniumsulfat suspendiert und für zwei zusätzliche Stunden vor Entfernung des überschüssigen Ammoniumsulfats durch Vakuumfiltration geschüttelt. Diese Durchführung des Kontakts mit Bariumsalzen und Ammoniumsulfat kann mehrere Male wiederholt werden, bis der resultierende radiopake Niederschlag innerhalb der Kügelchen die gewünschte Menge erreicht. Die resultierenden Kügelchen haben radiopake Eigenschaften ohne dass sie ihre ursprünglich wünschenswerten Eigenschaften für das „tissue bulking" verloren haben. Die Mikrokügelchen aus Beispielen 3, 4 und 6 können ähnlich verwendet werden.
  • 6.8 Beispiel 8: Herstellung von radiopaken Mikrokügelchen mit chemotaktischen Eigenschaften für das "tissue-bulking"
  • Mikrokügelchen aus Beispiel 6, die mit Polylysin beschichtet sind, werden eingehend mit destilliertem Wasser gewaschen und in einer Lösung von Natriumtriazoat suspendiert. Der pH-Wert der Suspension wird durch Addition von Essigsäure auf ungefähr 7 eingestellt, und die Lösung einige Stunden lang geschüttelt. Das Triazoat, welches ein radiopakes Molekül ist, wird fest auf den Kügelchen absorbiert und die verbleibenden Reagenzien werden durch Waschen im Vakuum entfernt. Die resultierenden Kügelchen besitzen immer noch Zellpromotions-Eigenschaften und sind jetzt immer noch radiopak.
  • 6.9 Beispiel 9: Einführung von entzündungshemmenden Arzneimitteln in die Kügelchen für das "bulking"
  • Mikrokügelchen, wie sie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben sind, können lokale, vorübergehende entzündende Reaktionen auslösen, wenn sie in das Zielgewebe injiziert werden. Um dieses Phänomen zu vermeiden oder zu verringern, können die Mikrokügelchen, wenn sie einmal mit autologen Zellen beschichtet sind, mit einem oder mehreren entzündungshemmenden Arzneimitteln gefüllt werden. Die Mikrokügelchen sind auf Grund ihrer Natur kationisch und können anionische Arzneimittel durch Ionenaustauscheffekte absorbieren.
  • Vor der Injektion werden Mikrokügelchen mit einer Lösung eines entzündungshemmenden anionischen Arzneimittels in steriler physiologischer Salzlösung (10 mg/ml) gemischt. Die Suspension wird einige Stunden lang geschüttelt und dann werden die Kügelchen, die nun mit dem Arzneimittel gefüllt sind, durch Filtration oder Zentrifugation erhalten. Die resultierenden Mikrokügelchen, die entzündungshemmendes Arzneimittel enthalten, können dann als Wirkstoffe für das „tissue bulking" zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • 6.10 Beispiel 10: in vitro-Adhäsion von Präadipozyten und Wachstum auf polymeren Kügelchen
  • Um die Fähigkeit polymerer Kügelchen aus Beispiel 2 zugänglich zu machen und Adhäsion und Wachstum von Präadipozyten zu erlauben, wurden frische Präadipozyten aus Nebenhodenfettgewebe von Wistar-Ratten eingesammelt und isoliert. Die Präadipozyten wurden dann in Gegenwart der oben beschriebenen Mikrokügelchen in Kultur gehalten bei einer Konzentration von ungefähr 7,1 × 105 bis ungefähr 1,7 × 106 Zellen/ml unter Verwendung des klassischen Protokolls für die in vitro-Mikroträgerkultur. In einer ersten Phase heften sich die Zellen auf der Kügelchenoberfläche an und dann wachsen sie, bis sie die Kügelchenoberfläche völlig bedecken. Die gesamte Besiedelungsdauer beträgt ungefähr 72 Stunden.
  • Präadipozyten aus diesem Kulturtyp zeigen gutes Wachstum und spezifische biologische Aktivität, die mit der Differenzierung in Adipozyten verknüpft ist (Akkumulation von Lipiden). Darüber hinaus zeigen diese Zellen die Gegenwart von spezifischen enzymatischen Markern, wie z. B. Glyzerin-3-phosphat-Dehydrogenase und Malat-Dehydrogenase. Mikrokügelchen, welche anheftende Zellen besitzen, sind für das „tissue bulking" zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Die polymeren Kügelchen von Beispielen 2 bis 5 sind in gleicher Weise zugänglich.
  • 6.11 Beispiel 11: in vitro-Kultur von Präadipozyten und Myozyten auf Mikrokügelchen zur Überprüfung ihrer Eignung zum Einbau in ein in vivo-Gewebe
  • Präadipozyten und Zellen des glatten Muskels wurden aus Wistar-Ratten gemäß des klassischen Protokolls isoliert, um die meisten der anderen kontaminierenden Zellen auszuschließen. Diese Zellen wurden separat in einer Petri-Schale in Gegenwart von Dulbecco's Modified Eagle Medium kultiviert, das mit 10 fötalem Rinderserum supplementiert war. Kationische Mikrokügelchen, die mit Gelatine beschichtet waren und nach Beispiel 2 hergestellt wurden, wurden dann zu den Zellen, die in vitro kultiviert wurden, hinzugefügt, bis sie die Oberfläche der Petri-Schale bedeckten. Die anfängliche Zellsaatkonzentration war 0,7 × 106 Zellen/ml.
  • Wiederholte Beobachtungen zeigten, dass Zellen sich an die Oberfläche der Mikrokügelchen anhefteten und sich weiter vervielfältigten, bis sie die Oberfläche bedeckten. Nach 5 bis 7 Tagen der Kultur trat die Bildung eines festen Netzwerks der Kügelchen ein, wobei die Zellen als ein Bindemittel wirkten und die aus einigen Kügelchen bestehenden Blöcke verfestigten. In den meisten Fällen trat die Bildung fester nicht-trennbarer Aggregate ein, die Kügelchen und Zellen umfasste.
  • Wenn nach der Wachstumsperiode (i. A. 5 bis 7 Tage) differenzierende Elemente wie beispielsweise 3,3',5-Trijod-D-thyronin zu den Präadipozyten hinzugefügt wurde, begannen die Präadipozyten Fette als Mikrotröpfchen innerhalb des Zytoplasmas zu akkumulieren.
  • Spezifisches Einfärben mit 3,3'-Dioktadecyloxacarbocyaninperchlorat oder 2'-[4-Hydroxyphenyl]-5-[4-methyl-1-piperazinyl]-2,5'-bis-1H-benzimidazol zeigte gute Adhäsion der Kügelchen auf dem Kügelchensubstrat.
  • Einfärben der Zellen mit Rot-Öl zu Beginn der Differenzierungsphase bewies die Akkumulation von Fetten innerhalb der Zellen.
  • Zusätzlich zeigten spezifische Enzymreaktionen von Äpfelsäureenzymen, dass, zum Ende der Kultur, resultierende Adipozyten mit ihren hauptsächlich exprimierten Eigenschaften funktionsfähig waren. Dieses Enzym ist zu Beginn der Kultur nicht exprimiert und tauchte gleichzeitig mit der Akkumulation von Fetten auf.
  • Zellen der glatten Muskulatur wurde gleichfalls in ihrer Proliferation durch DNA-Synthese-Assay nachgegangen. Ihrer Adhäsion auf das Substrat wurde genau wie bei den präadipozyten Zellen gefolgt. Myozyten zeigten genau so gute Proliferation wie auch Adhäsion auf den Kügelchen.
  • 6.12 Beispiel 12: in vitro-Adhäsion von Myozyten und Wachstum auf polymeren Kügelchen
  • Um die Eignung von polymeren Kügelchen aus Beispiel 2 zugänglich zu machen und Adhäsion und Wachstum der Muskelzellen zu erlauben, wurden frische glatte Zellmyozyten aus der Speiseröhre von Ratten gemäß der klassischen Verfahren isoliert. Die Zellen wurden dann in Gegenwart der oben beschriebenen Mikrokügelchen bei einer Konzentration von ungefähr 106 Zellen/ml unter Verwendung des klassischen Protokolls für die Mikroträgerkultur in vitro kultiviert. In einer ersten Phase hefteten sich die Zellen auf der Kügelchenoberfläche an und dann wuchsen sie, bis sie die gesamte Kügelchenoberfläche bedeckten. Die gesamte Besiedelungsdauer betrug ungefähr 72 Stunden.
  • Myozyten aus diesem Kulturtyp zeigten gutes Wachstum und Verhalten und offenbarten den typischen Myosinmarker. Diese Mikrokügelchen mit den daran anhaftenden Zellen sind in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung für das „tissue bulking" verwendbar. Mit den Kügelchen aus Beispielen 2 bis 5 kann in ähnlicher Weise verfahren werden.
  • 6.13 Beispiel 13: Herstellung einer injizierbaren Susuension von Zell-Mikrokügelchen-Partikeln für das in vivo-"bulking"
  • In der Stufe der Zellkulturphase werden die Partikel aus Zellen und Kügelchen durch Filtration eingesammelt und intensiv mit Blutserum vom Wirt, in den das Material implantiert werden soll, gewaschen. Dieses Verfahren garantiert den Ausschluss fremden Materials aus der Zellkultur. Die Mikrokügelchen werden dann in einigen wenigen ml des autologen Serums suspendiert (in einem Verhältnis von Kügelchen zu Serum von ungefähr 1:1) und sind dann fertig, in das Gewebe, das durch „tissue bulking" behandelt werden soll, mittels einer geeigneten Spritze oder einer anderen Injektionsvorrichtung injiziert zu werden.
  • 6.14 Beispiel 14: Herstellung einer injizierbaren Suspension der Zell-Mikrokügelchen-Partikel für das in vivo-"bulking"
  • Mikrokügelchen, wie sie in Beispiel 2 beschrieben sind, werden mit Muskelzellen von Ratten gemäß Beispiel 10 besiedelt und gemäß Beispiel 13 unter Verwendung von Rattenserum, das mit physiologischer Salzlösung verdünnt ist (50 %–50 %), konditioniert. Die resultierende sterile Zellsuspension, die auf den Kügelchen verankert ist (50 % des Volumens bestehen aus Kügelchen und 50 % aus physiologischer Salzlösung) wird dann in den rechten Oberschenkelmuskel einer Ratte injiziert. Drei Monate nach der Injektion der Kügelchen wurde der Muskel auf seine Gestalt untersucht und histologisch überprüft. Das Muskelvolumen sollte nach Autopsie größer sein als das Volumen des linken Oberschenkelmuskels. Die Kügelchen innerhalb der Muskelmasse sollten von fibroplastischen Zellen umgeben sein, wobei keine typische nachteilige entzündliche oder nekrotische Effekte auftreten sollten.
  • Andere Ausführungsformen sind innerhalb der folgenden Patentansprüche.

Claims (37)

  1. Zusammensetzung umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, einen Zelladhäsionspromotor und weiter umfassend autologe Zellen oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes, wobei eine für das "tissue bulking" therapeutisch wirksame Menge besagter Zusammensetzung in den unteren Speiseröhrenschließmuskel oder in das Speiseröhrendiaphragma eines Säugetieres zu applizieren ist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die autologen Zellen Schleimhautzellen, Muskelzellen, Fettzellen oder Kombinationen davon sind.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Behandlung der Harninkontinenz, wobei eine therapeutisch wirksame Menge besagter Zusammensetzung in den Harnblasenschließmuskel eines Säugetieres zu applizieren ist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die autologen Zellen Harnblasenzellen, Muskelzellen, Fettzellen oder Kombinationen davon sind.
  6. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei besagte Mikropartikel hydrophile Mikrosphären sind, die eine kationische Ladung und einen Zelladhäsionspromotor tragen.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei besagte Mikropartikel Mikrokügelchen sind, umfassend: Ein hydrophiles Copolymer, das in copolymerisierter Form 25 bis 99 Gewichtsprozent eines neutralen hydrophilen Acrylmonomers, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Monomere, die eine kationische Ladung tragen, und 1 bis 30 Gewichtsprozent eines funktionalisierten Monomers umfasst; und einen Zelladhäsionspromotor.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Behandlung von Hautfalten, wobei besagte Zusammensetzung in oder in die Umgebung des Gebietes der Hautfalten eines Säugetieres zu applizieren ist.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei die autologen Zellen Präadipozyten sind.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, wobei besagte Mikropartikel hydrophile Mikrosphären sind, die eine kationische Ladung und einen Zelladhäsionspromotor tragen.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei besagte Mikropartikel Mikrokügelchen sind, umfassend: Ein hydrophiles Copolymer, das in copolymerisierter Form 25 bis 98 Gewichtsprozent eines neutralen hydrophilen Acrylmonomers, 2 bis 50 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Monomere, die eine kationische Ladung tragen, und 1 bis 30 Gewichtsprozent eines funktionalisierten Monomers umfasst; und einen Zelladhäsionspromotor.
  12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei besagte Applikation mehrmals über einen Zeitraum von Tagen wiederholt wird.
  13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei besagtes Gebiet der Hautfalten auf dem Gesicht, dem Nacken, dem Rumpf, den Armen, den Händen, dem Bauch, den Hüften, den Beinen oder den Füßen eines Menschen gefunden wird.
  14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei besagtes Gebiet der Hautfalten in der Gegend des Auges, der Lippen, der Wangen, der Ohren oder der Nase eines Menschen ist.
  15. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Säugetier ein Mensch ist.
  16. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mikropartikel oder die mit Zellen beschichteten Mikropartikel vor der Applikation mit Serum oder Vollblut gewaschen werden.
  17. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mikropartikel beschichtet oder verknüpft sind mit wenigstens einer Komponenten ausgewählt unter: Kollagen oder einem Derivat davon, Glukosaminglycanen, oder ein Gemisch davon.
  18. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung in einer sterilen und pyrogenfreien injizierbaren Lösung zu applizieren ist.
  19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, wobei besagte Applikation mittels einer Spritze durchgeführt wird.
  20. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei besagte Mikrosphären einen Durchmesser im Bereich zwischen 10 und 1000 μm besitzen.
  21. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei besagte Mikropartikel mit einem oder mehreren entzündungshemmenden Wirkstoffen beladen sind oder damit zu applizieren sind.
  22. Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei besagter Zelladhäsionspromotor ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Fibronektin, Laminin, Chondronektin, Entazin, Epibolin, Adhäsionsmolekülen der Leberzellen, Faktoren, die das Serum verteilen, Kollagen, Heparinsulfaten, Dermatansulfate, Chonodroctinsulfate, Glukosaminglycane, und Gemisch davon.
  23. Sterile injizierbare Lösung, die für das "tissue bulking" geeignet ist, welche umfasst: (a) hydrophile kationische Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von 10–1000 μm, wobei besagte Mikrokügelchen ein neutrales hydrophiles Monomer, ein oder mehrere kationische Monomere, ein oder mehrere funktionalisierte Monomere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen; und (b) autologe Zellen.
  24. Zusammensetzung umfassend kationische Mikropartikel, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes, wobei besagte Zusammensetzung durch Injektion in die Wände eines Schließmuskels zu applizieren ist, der dort sitzt, wo in einem Säugetier die Speiseröhre auf den Magen trifft, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  25. Zusammensetzung umfassend kationische Mikropartikel, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Behandlung der Harninkontinenz, wobei besagte Zusammensetzung durch die Harnröhre zu applizieren ist, und die Mikropartikel in die Wände des Schließmuskels der Harnblase eines Säugetiers zu injizieren sind, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit den autologen Zellen beschichtet sind.
  26. Zusammensetzung umfassend kationische Mikropartikel, welche hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zur Verbesserung von Hautfalten, wobei besagte Zusammensetzung im Gebiet besagter Hautfalten eines Säugetiers zu applizieren ist, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikel mit autologen Zellen beschichtet sind.
  27. Zusammensetzung umfassend kationische Mikropartikel, die hydrophile Polymere und einen Zelladhäsionspromotor umfassen, zum "tissue bulking", wobei besagte Zusammensetzung in ein Gebiet zu applizieren ist, in welchem besagtes "tissue bulking" in einem Säugetier erwünscht ist, wobei die Zusammensetzung weiter autologe Zellen umfasst oder dass die Mikropartikelmit autologen Zellen beschichtet sind.
  28. Verwendung einer Zusammensetzung umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung des Gastroösophagal-Refluxes.
  29. Verwendung einer Zusammensetzung umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung der Behandlung der Harninkontinenz.
  30. Verwendung einer Zusammensetzung umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Verbesserung von Hautfalten.
  31. Verwendung einer Zusammensetzung umfassend biokompatible kationische hydrophile Mikropartikel, die eine positive Ladung auf ihrer Oberfläche tragen, für die Herstellung eines Arzneimittels zum "tissue bulking".
  32. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei die Mikropartikel weiter einen Zelladhäsionspromotor umfassen.
  33. Verwendung nach Anspruch 32, wobei der Zelladhäsionspromotor aus der Gruppe bestehend aus: Fibronektin, Laminin, Chondronektin, Entacin, Epibolin, Adhäsionsmoleküle der Leberzellen, Faktoren, die das Serum verteilen, Kollagen, Gelatine, Glukosaminoglycane, Lectine, Polykationen, Heparinsulfate, Dermatansulfate, Chonodroctinsulfate und Mischungen davon ausgewählt ist.
  34. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei die Zusammensetzung weiter einen therapeutischen Wirkstoff umfasst.
  35. Verwendung nach Anspruch 34, wobei, wenn das Arzneimittel zur Behandlung der Harninkontinenz verwendet wird, der therapeutische Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Antidiuretika, Anticholinergika, Oxybutynin und Vasopressinen.
  36. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei die Zusammensetzung weiter umfasst: Inhibitoren der Angiogenese, radioaktive Elemente, antimitotische Wirkstoffe oder ein oder mehrere entzündungshemmende Wirkstoffe.
  37. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei die Mikropartikel weiter umfassen: Inhibitoren der Angiogenese, radioaktive Elemente, antimitotische Wirkstoffe oder ein oder mehrere entzündungshemmende Wirkstoffe.
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