DE69133136T2

DE69133136T2 - Mikrokapseln mit gesteuerter freigabe sowie deren verwendung zur stimulierung des nervenfaserwachstums

Info

Publication number: DE69133136T2
Application number: DE69133136T
Authority: DE
Inventors: L. Dillon; W. Mason; R. Tice
Original assignee: SOUTHERN RES INST BIRMINGHAM; Southern Research Institute
Current assignee: SOUTHERN RES INST BIRMINGHAM; Southern Research Institute
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2011-05-15
Also published as: ATE226091T1; DK0528978T3; EP0528978B1; US5360610A; JP3359919B2; DE69133136D1; JPH05507486A; ES2185615T3; JP4044366B2; WO1991017772A1; JP2003012506A; EP0528978A4; EP0528978A1

Description

Es wurde bereits lange erkannt, dass die Abgabe eines Arzneimittels an seiner therapeutischen Wirkungsstelle innerhalb des zentralen Nervensystems eine sehr schwierige Aufgabe sein kann wegen der zahlreichen chemischen und physikalischen Barrieren, die überwunden werden müssen, damit eine solche Abgabe erfolgreich ist. Es wurde eine Anzahl von Methoden entwickelt, um einige dieser Barrieren für eine Arzneimittelabgabe im zentralen Nervensystem zu überwinden, z. B. die Verwendung von Liposomen, um die Blut-Hirn-Schranke zu durchdringen. Die Nachteile eines Liposomenabgabesystems, einschließlich geringer Arzneimittelbeladung, kurzer Wirkungsdauer, beschränkter Möglichkeiten, um die Arzneimittelabgaberate zu manipulieren, schlechte Lagerstabilität und Probleme mit dem Scale-up haben die Verwendung eines solchen Systems ausgeschlossen. Eine andere Methode, um einige der Barrieren für die Arzneimittelabgabe im zentralen Nervensystem zu überwinden, bestehen in der chemischen Modifizierung des aktiven Arzneimittels zu einer Form, die als Prodrug bezeichnet wird, die die Blut-Hirn- Schranke durchqueren kann, wobei die Prodrug, sobald sie die Schranke überquert hat, in ihre aktive Form zurückkehrt. Ein Beispiel eines solchen Prodrugabgabesystems besteht in dem Neurotransmitter Dopamin gebunden an eine molekulare Maske, die von dem fettlöslichen Vitamin Niacin stammt. Das modifizierte Dopamin wird in das Hirn aufgenommen, wo es dann langsam von der Prodrugmatrize abgezogen wird, um freies Dopamin zu liefern.
Die häufigste Methode, um einige der physikalischen Barrieren zu überwinden, die eine Arzneimittelabgabe in das zentrale Nervensystem verhindern, bestand in der Verwendung von Pumpen. Eine Vielzahl von Pumpen wurden entwickelt, um Arzneimittel aus einem extern getragenen Reservoir durch ein kleines Röhrchen in das zentrale Nervensystem abzugeben. Obwohl ein solches Pumpenabgabesystem extern in einem gewissen Ausmaß kontrolliert werden kann, ist das Potenzial für eine Infektion direkt innerhalb des zentralen Nervensystems groß und die exakte Wirkungsstelle des Arzneimittels innerhalb des zentralen Nervensystems ist größtenteils außerhalb jeglicher Kontrolle.
Um erfolgreich zu sein, genügt es nicht, das Arzneimittel nur innerhalb des zentralen Nervensystems abzugeben. Das Arzneimittel muss an der vorgesehenen Wirkungsstelle abgegeben werden in der erforderlichen Abgaberate und in der richtigen therapeutischen Dosis. Kommerziell ist die osmotische Minipumpe von Alzet zu einem annehmbaren, sehr nützlichen und erfolgreichen Mittel zur Abgabe von Arzneimittel in kontrollierter Rate und Dosis innerhalb des zentralen Nervensystems über längere Zeiträume geworden. Die Anpassung dieser Vorrichtung, um das gewünschte Arzneimittel an diskrete Hirnnuclei abzugeben, bietet jedoch erhebliche Schwierigkeiten, wie das Einpflanzen von Kanülen direkt innerhalb der bezeichneten Gehirnregionen.
Eine weitere Technik, die entwickelt wurde, um neuroaktive Mittel, wie Neurotransmitter, an das zentrale Nervensystem abzugeben, ist die Verwendung von Nerventransplantaten. Lebensfähiges neuronales Gewebe kann direkt in diskrete Gehirnnuclei eingepflanzt werden. Die Dauer der Substanzabgabe aus dem transplantierten Gewebe bietet kein Problem, da implantiertes Gewebe lange Zeit in dem zentralen Nervensystem des Wirts überleben kann. Diese Technik überwindet eine Anzahl der oben beschriebenen Hindernisse, trotz der Angaben, dass Transplantate von fötalen Dopaminzellen gewisse autoregulatorische Rückkopplungseigenschaften aufweisen, die normalerweise in intakten Dopaminneuronensystemen gefunden werden, kann nicht die exakte Rate, mit der die Neurotransmitter von den Neuronentransplantaten an ihrer Wirkungsstelle abgegeben werden, vorbestimmt werden.
1817 beschrieb James Parkinson eine Krankheit, die er "Shaking Palsy" oder "Schüttellähmung" nannte. Dieser Zustand ist heute als Parkinson-Krankheit bekannt und tritt bei Personen mittleren und höheren Alters auf. Das Einsetzen ist schleichend und beginnt oft mit einem Tremor in einer Hand gefolgt von einer wachsenden Bradykinesie und Steifheit und ist langsam fortschreitend und kann nach mehreren Jahren zu Erwerbs- und Berufsunfähigkeit führen. Bei der idiopathischen Parkinson-Krankheit gibt es gewöhnlich einen Verlust von Zellen in der Substantia nigra, dem Locus coeruleus und anderen pigmentierten Neuronen, und eine Abnahme des Dopamingehalts in den Axonenden von Zellen, die sich von der Substantia nigra zum Nucleus caudatus und Putamen erstrecken, üblicherweise als Nigrostriatalbahn bezeichnet.
Einige Symptome der Parkinson-Krankheit können durch Verabreichung von L-3,4- Dihydroxyphenylalanin (Levodopa oder L-Dopa) behandelt werden. L-Dopa, der metabolische Vorläufer von Dopamin, wird verwendet als Ersatztherapie, dä Dopamin selbst die Blut-Hirn-Schranke nicht überschreitet. Es muss jedoch in großen Dosen von 3 bis 15 g pro Tag gegeben werden, da viel von dem Arzneimittel metabolisiert wird, bevor es die Wirkungsstelle im Gehirn erreicht. Alternativ wird es oft in Kombination mit einem Dopa- Decarboxylaseinhibitor, wie Carbidopa, gegeben, der den Metabolismus von L-Dopa verhindert, bis dieses die Blut-Hirn-Schranke überquert. Die größte Wirkung erfolgt bei bradykinetischen Symptomen. Nach etwa 5 Jahren Behandlung entwickeln sich Nebenwirkungen und die Behandlung wird weniger und weniger wirksam auch mit steigenden Dosen des Arzneimittels. Diese Probleme haben zu der Frage geführt, ob es möglich wäre, das verlorene Dopamin durch andere Mittel zu ersetzen, die das Arzneimittel an der the rapeutischen Wirkungsstelle innerhalb des zentralen Nervensystems abgeben würden, oder nicht.
Obwohl einige dieser Ansätze für experimentelle Tiermodelle gut dokumentiert sind, führt ihre Verwendung als Therapie für neurodegenerative Störungen, wie Parkinson-Krankheit, zu einer Anzahl praktischer ebenso wie ethischer Betrachtungen. Nicht nur die Verwendung von humanem abgetriebenen Fötalgewebe ist Gegenstand der Kontroverse, sondern die Technik beinhaltet auch komplizierte chirurgische Verfahren. Obwohl klinische Versuche mit Nebennieren- und Fötalgewebeimplantaten bei Parkinson-Patienten durchgeführt wurden, bleibt der Mechanismus und die Langzeitwirksamkeit von Gewebetransplantaten im Nervensystem weiterhin unklar und ist immer noch Gegenstand einer medizinischen Debatte. Der beste theoretische Ansatz für die Behandlung solcher Pathologien des zentralen Nervensystems ist weiterhin einer, der das biologisch aktive Mittei direkt in den geschädigten Bereich des zentralen Nervensystems abgeben würde.
McRae-Degueurce et al. beschreiben in Neuroscience Letters, 92 (1988), Seiten 303-309 die Verkapselung von Dopamin in einem biologisch abbaubaren Poly(DL-lactid-coglycolid)polymer unter Bildung eines injizierbaren Abgabesystems mit kontrollierter Freigabe und die Implantation der so gebildeten Dopaminmikrokapseln in Striatusgewebe, für eine längere Abgabe von Dopamin in situ.
EP-A 0 251 631 offenbart eine biokompatible, biologisch abbaubare, biologisch erodierbare Polymermatrix mit Interleukin-2 in einem geeigneten Polymer, das ein Polymer oder Copolymer von Milchsäure, Lactid, Glycolid und/oder Glutaminsäure sein kann und die Verwendung einer solchen Matrixzusammensetzung zur Behandlung von Tumoren.
DE-A 40 23 134 offenbart kontrolliert freisetzende pharmazeutische Zusammensetzungen in Form von Mikroteilchen aus einem Copolymer von Milchsäure und Glycolsäure, das als aktive Substanz bestimmte Salze eines natürlichen oder synthetischen Peptids beinhaltet.
Obwohl eine Anzahl verschiedener Methoden vorgeschlagen wurden und derzeit verwendet wird zur Abgabe von pharmazeutisch aktiven Verbindungen in das zentrale Nervensystem, gibt es noch genügend Nachteile bei jedem Verfahren, so dass der Bedarf zur Abgabe von biologisch aktiven Substanzen in das zentrale Nervensystem immer noch existiert. Die vorliegende Erfindung befriedigt dieses Bedürfnis in einzigartiger Weise. Die Erkenntnis, dass eine einseitige Schädigung der Nigrostriatalbahn mit dem Neurotoxin 6-Hydroxydopamin eine Bewegungsasymmetrie und Haltungsasymmetrie bei der Ratte erzeugte, lieferte ein Tiermodell für Parkinson-Krankheit. Diese Asymmetrie der Bewegung wird in dem Rotometermodell angewendet, das entwickelt wurde, um das Drehverhalten zu messen, das durch Arzneimittel, wie Apomorphin, die mit der Dopaminneurotransmission interferieren, induziert wird. Das charakteristische durch Apomorphin induzierte Drehverhalten wird nur bei Tieren beobachtet mit einer 95%igen Reduktion des Dopaminpegels im Striatum und der Ersatz von Dopamiri in diesem Gewebe entweder durch Transplantate von fötalen Dopamin produzierenden Zellen oder von Nebennierenmarkgewebe führt zu einer erheblichen Abnahme des durch Apomorphin induzierten Drehverhaltens.
Breit definiert betrifft die vorliegende Erfindung zu einem Teil Mikrosphären oder Mikrokügelchen, die als injizierbare Arzneimittelabgabesysteme entwickelt wurden, in denen biologisch aktive Mittel in einem kompatiblen biologisch abbaubaren Polymer enthalten sind. Der Ausdruck Mikrokügelchen, wie er im Hinblick auf die vorliegende Erfindung verwendet wird, schließt Mikrokapseln, Nanokapseln und Nanokügelchen ein.
Mikrokapseln und Mikrokügelchen sind üblicherweise frei fließende Pulver, die aus kugeligen Teilchen mit 2 mm oder weniger Durchmesser, gewöhnlich 500 um oder weniger Durchmesser bestehen. Teilchen mit weniger als 1 um werden üblicherweise als Nanokapseln oder Nanokügelchen bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen einer Mikrokapsel und einer Nanokapsel oder einem Mikrokügelchen und einem Nanokügelchen ist die Größe; im Allgemeinen gibt es kaum einen, wenn überhaupt einen Unterschied zwischen der inneren Struktur der beiden.
Die Mikrokapsel oder Nanokapsel, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist eingekapseltes Material (in der vorliegenden Erfindung ist dies ein biologisch aktives Mittel oder Arzneimittel) auf, das zentral innerhalb einer einzigen Membran angeordnet ist. Diese Membran kann als wandbildendes polymeres Material bezeichnet werden. Wegen ihrer inneren Struktur setzen permeable Mikrokapseln, die für Depotanwendungen oder Anwendungen mit kontrollierter Freisetzung vorgesehen sind, ihr Mittel in einer konstanten. Rate (so genannte Abgaberate "nullter Ordnung") frei. Somit schließt der Ausdruck Mikrokapseln, wie er für die vorliegenden Erfindung verwendet wird, Mikroteilchen im Allgemeinen ein, die einen zentralen Kern, der von einer polymeren Membran umgeben ist, aufweisen.
Mikrokügelchen beinhalten außerdem "monolithische" und ähnliche Teilchen, in denen das biologisch aktive Mittel über das ganze Teilchen verteilt ist; das bedeutet, dass die innere Struktur eine Matrix aus biologisch aktivem Mittel und Polymerhilfsstoff ist. Gewöhnlich setzen solche Teilchen ihre biologisch aktiven Mittel mit abnehmender Rate (Freisetzungsrate "erster Ordnung") frei, solche Teilchen können jedoch so ausgebildet sein, dass sie innere Mittel innerhalb der Matrix nahezu in einer Rate nullter Ordnung freisetzen. Somit schließen Mikrokügelchen, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, auch Mikroteilchen allgemein ein, die eine innere Struktur haben, die eine Matrix aus biologisch aktivem Mittel und polymerem Hilfsstoff umfasst.
Das spezifische erfindungsgemäß angewendete Polymer, Poly(lactid-co-glycolid) hat eine Anzahl von Vorteilen, die es einzigartig machen für das Verfahren der vorliegenden Erfindung. Ein Vorteil dieses Polymers besteht darin, dass es den zur Herstellung von heutzutage verwendeten resorbierbaren Nahtmaterialien ähnlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Material mit den Geweben des ZNS biokompatibel ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Material innerhalb der Gewebe des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne irgendwelche toxischen Nebenprodukte oder Abbauprodukte zu erzeugen. Ein noch weiterer Vorteil dieses Materials ist die Fähigkeit, die Dauer der Arzneimittelfreisetzung zu modifizieren, indem die Kinetik des biologischen Abbaus des Polymers manipuliert wird, d. h. indem das Verhältnis von Lactid und Glycolid in dem Polymer modifiziert wird; dies ist besonders wichtig, da die Fähigkeit, neuroaktive Moleküle an spezifische Bereiche des Gehirns in kontrollierter Rate über einen vorbestimmten Zeitraum abzugeben, eine effektivere und wünschenswertere Therapie als derzeitige Verfahren zur Verabreichung ist. Mikrokügelchen, die mit diesem Polymer hergestellt wurden, dienen zwei Funktionen: Sie schützen Arzneimittel vor dem Abbau und sie setzen Arzneimittel in kontrollierter Rate über einen gewünschten Zeitraum frei. Obwohl über Polymere bereits früher zur Verwendung zur Mikroverkapselung von Arzneimitteln berichtet wurde, sind die physikalischen, chemischen und medizinischen Parameter des mikroeinkapselnden Polymers für neuroaktive Moleküle, die für eine Implantationstechnik im zentralen Nervensystem verwendet werden sollen, gemäß der vorliegenden Erfindung eng; es gibt keine allgemeine Äquivalenz unter Polymeren, die es zulässt, ein Polymer, das bisher zum Einkapseln von Arzneimitteln verwendet wurde, frei auszutauschen gegen Polymere, die zum Einkapseln neuroaktiver Moleküle für die Arzneimittelabgabe im zentralen Nervensystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Einsatzstelle das zentrale Nervensystem ist. Obwohl das spezifisch benannte Polymer der vorliegenden Erfindung die Kriterien erfüllt, die für die Implantation in das zentrale Nervensystem notwendig sind, kann es durch andere biokompatible, biologisch abbaubare Polymere und Copolymere ersetzt werden, die Vorteile haben, die denen der genannten Vorteile von Poly(lactid-co-glycolid) gleichen. Solche Polymere schließen Polylactid- und Polyglycolidhomopolymere ein.
Ergebnisse, die durch eine Arazahl von Untersuchungen erhalten wurden, deuten darauf hin, dass die Implantation dieser neuroaktives Mittel enthaltenden Mikrokügelchen eine gangbare Methode liefert für eine verlängerte Freisetzung des Mittels in das zentrale Nervensystem. Außerdem deuten die Daten, die aus Untersuchungen erhalten wurden, die Dopamin als eingekapseltes Mittel betrafen, darauf hin, dass Dopaminmikrokügelchenpräparate das Potenzial haben, als Quelle für den Transmitterersatz angewendet zu werden, was die Diffusion des mikroverkapselten Dopamins direkt in das zentrale Nervensystem in kontrollierter Rate über einen vorbestimmten Zeitraum zulässt, was die funktionelle Bedeutung sicherstellt, und gleichzeitig mit dem Gewebe des zentralen Nervensystems kompatibel bleibt. Am meisten überrascht jedoch, dass die Daten darauf hindeuten, dass in spezifische Bereiche des Gehirns injiziertes mikroverkapseltes Dopamin die bisher nicht berichtete Fähigkeit hat, ein Wachstum von Nervenfasern zu verursachen. Somit hat das Verfahren, mikroverkapselte neuroaktive Mittei, die gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, zu platzieren, das Potenzial, das Wachstum dieser neuralen Elemente, die für die Produktion von endogenem Dopamin innerhalb des zentralen Nervensystems verantwortlich sind, zu fördern. Sobald das Wachstum stattgefunden hat und die Nervenfaserelemente gereift sind und sich innerhalb ihrer Umgebung stabilisiert haben, erzeugen sie weiter Dopamin und setzen es frei innerhalb des zentralen Nervensystems, wodurch somit zum erstenmal ein potenzielles Heilmittel für die Parkinson-Krankheit bereitgestellt wird.
Zu den neuroaktiven Molekülen oder Mitteln, die erfindungsgemäß mikroverkapselt und verwendet werden können, gehören Neurotransmitter, Neuropeptide und neurotrophe Faktoren, einschließlich solcher Mittel, wie Norepinephrin, Epinephrin, Serotonin, Dopamin. Substanz P, Somatostatin, Nervenwachstumsfaktor, Angiotensin II und γ-Aminobuttersäure.
Zu den neurologischen Krankheiten, die mit mikroverkapselnden neuroaktiven Molekülen, die direkt in die Gewebe des zentralen Nervensystems gebracht werden, behandelt werden können, gehören Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, Alzheimer-Krankheit, Epilepsie und tardive Dyskinesie. Abhängig von der zu behandelnden Krankheit kann es vorteilhaft sein, mehr als einen mikroverkapselten Neurotransmitter, Neuropeptid und neurotrophen Faktor dem zentralen Nervensystem zuzuführen. Da z. B. Dopamin, Cholecystokinin und epidermale und basische bzw. basale Fibroblastwachstumsfaktoren alle an der Parkinson-Krankheit beteiligt sein können, kann es letztendlich vorteilhaft sein, bei einem Patienten mit dieser Krankheit eine Mischung von Mikrokapseln, die zwei, drei oder alle vier neural aktiven Moleküle enthalten, dem zentralen Nervensystem zuzuführen.
Um eine vollständigere Beschreibung zu liefern und ein besseres Verständnis der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung zu schaffen, wird auf die folgenden Beispiele Bezug genommen.

Beispiel 1

Herstellung von Dopaminmikrokü elchen

Eine gew.-%ige Polymerlösung wurde hergestellt, indem 2 g 50 : 50 Poly(DL-lactid-coglycolid) ("DL-PLG") in 198 g Dichlormethan gelöst wurden (das DL-PLG hatte eine inhärente Viskosität von 1,27 dl/g). 2 g Dopamin (3-Hydroxytyraminhydrochlorid) wurden in der Polymerlösung durch Homogenisierung suspendiert. Die Dopaminsuspension wurde dann in einen 300-ml-Harzkessel gegossen und mit 3500 Upm mit einem 1,5-inch- Teflonkreiselrührer gerührt. Siliconöl (350 cs) wurde in den Harzkessel in einer Rate von 2 ml/min gepumpt. Nachdem ungefähr 50 ml Öl zugegeben worden waren, wurde der Inhalt des Harzkessels in 3,5 l Heptan gegossen. Das Heptan wurde mit 900 Upm mit einem 2,5-inch-Kreiselrührer aus rostfreiem Stahl gerührt. Nach 0,5 Stunden Rühren wurde die Dopaminmikrokügelchensuspension durch ein Sieb aus rostfreiem Stahl mit Öffnungen mit 45 um gegossen, um Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von mehr als 45 um zu entfernen. Mikrokügelchen mit einem Durchmesser von weniger als 45 um wurden auf einem Filtertrichter mit Glasfritte gesammelt und bei Raumtemperatur in einem Vakuumofen 48 Stunden lang getrocknet. Die Dopaminmikrokügelchen wurden dann in tarierten Glasszintillationsgläschen gesammelt und unter Trocknungsbedingungen bei 4ºC aufbewahrt.
Dopamin wurde in zwei Arten von Copolymerhilfsstoffen verkapselt, gemäß Beispiel 1. Ein Copolymer hatte ein Molverhältnis von Lactid zu Glycolid von 50 : 50 und das andere Copolymer hatte ein Molverhältnis von 65 : 35. Wegen des höheren Lactidgehaltes des Copolymers mit 65 : 35 wird dieses Copolymer länger brauchen, um biologisch ebgebauf zu werden, als das 50 : 50-Copolymer. Daher kann die Abgabezeit des 65 : 35-Copolymers länger sein, als die Abgabezeit des 50 : 50-Copolymers. Zusätzliche Variationen der tatsächlichen Anteile von Lactid und Glycolid in dem Copolymer und die Copolymermorphologie können erzeugt werden, um die Rate und Menge an in das zentrale Nervensystem freigesetzten neuroaktiven Molekülen höher oder niedriger einzustellen.
Die fertigen Mikrokügelchen sind frei fließende Pulver, die aus kugeligen Teilchen bestehen mit ungefähr 5 bis 45 um Durchmesser. Diese Mikrokügelchen können leicht in wässrigen Trägern suspendiert werden und durch übliche Injektionsnadeln injiziert werden. Obwohl die Menge an Dopamin, die in jedem Mikrokügelchen enthalten ist, variieren kann, bestanden die in dem folgenden Beispiel hergestellten und verwendeten Mikrokügelchen aus etwa 40% (bezogen auf Gewicht) Dopamin und etwa 60% (bezogen auf Gewicht) Poly(DL-lactid-co-glycolid). Die Mikrokügelchen können, wenn sie therapeutisch verwendet werden, etwa 10 bis etwa 80% [bezogen auf Gewicht] Dopamin enthalten. Invitro-Diffusionstests dieser Mikrokügelchen zeigten, dass das meiste Dopamin innerhalb von 30 Minuten in deionisiertes Wasser freigesetzt wurde. Vor der Injektion werden die Mikrokügelchen sterilisiert, bevorzugt mit γ-Strahlung.

Beispiel 2

Verabreichung von Mikrokügelchen

Mikroverkapseltes Dopamin wurde formuliert (15 mg 50 : 50 mikroverkapseltes Dopamin in 50 ul Kochsalzlösung oder 30 mg 65 : 35 mikroverkapseltes Dopamin in 50 ul Kochsalzlösung) zur Implantation in vorher behandelte Rattenmodelle.
Bei männlichen Sprague-Dawley-Ratten wurde einseitig im aufsteigenden mittleren Vorderhirnbündel von Monoaminneuronen eine Schädigung erzeugt unter Verwendung des Neurotoxins 6-Hydroxydopamin. Zwei Wochen später erhielten die Tiere Apomorphin (0,1 mg/kg SC) und die Drehreaktion wurde in einem computerisierteri Rotometeraufbau überwacht. Nur Ratten, bei denen die Doparnindenervierung erfolgreich war, zeigen eine stark kontralaterale Drehung auf die Apomorphingabe. Tiere, die auf Apomorphin mit weniger als 400 kontralateralen Drehungen pro 60 Minuten während der ersten zwei Wochen des Testens reagierten, wurden daher aus der Studie genommen. Das Testen der positiv Ansprechenden wurde dann auf wöchentlicher Basis unter Verwendung von Apomorphin fortgesetzt.
Sobald die Tiere einen stabilen Drehgrundlinienpegel auf Dopaminagonistgabe erreicht hatten, wurde ihnen stereotaxisch unter leichter Etheranästhesie eine Suspension von Dopaminmikrokügelchen injiziert. Dopamin/50 : 50 DL-PLG-Mikrokügelchen (15 mg Mikrokügelchen/50 ul Kochsalzlösung) wurden in 3-ul-Implantaten in das Striatum injiziert. Dopamin/65 : 35 DL-PLG-Mikrokügelchen wurden entsprechend in das Striatum implantiert (30 mg Mikrokügelchen/50 ul Kochsalzlösung). Aufgrund der Erfahrung wurde erwartet, dass sich die 65 : 35 DL-PLG-Mikrokügelchen in etwa 12 Wochen vollständig biologisch abbauen würden und die 50 : 50 DL-PLG-Mlkrokügelchen dies in etwa 6 Wochen täten. Um sicherzustellen, dass gleiche Dosen an Dopamin pro Zeiteinheit freigesetzt werden, war daher die Menge an Dopamin in den 50 : 50 DL-PLG-Mikrokügelchen die Hälfte der Menge der 65 : 35 DL-PLG-Mikrokügelchen. Kontrollratten erhielten ähnliche Implantate mit dopaminfreien Mikrokügelchen. Standard-Hamilton-Spritzen (50 ul), die durch Polyethylenröhrchen mit Injektionskanülen aus rostfreiem Stahl verbunden waren, wurden für die Injektionen verwendet. Nach Abschluss der Injektion wurde die Kanüle weitere 60 Sekunden in situ belassen, bevor sie langsam herausgezogen wurde und die Hautwunde verschlossen wurde. Beginnend 1 bis 3 Tage nach der Implantation der Dopaminmikrokügelchen würden die Tiere wiederholt auf durch Dopaminagonist induzierte Drehungen in verschiedenen Intervallen über einen Zeitraum von 8 Wochen getestet.
30 bis 40 Minuten nach der intrastriatalen Implantation des mikroverkapselten Dopamins zeigten die Ratten, die Dopamin/50 : 50 DL-PLG-Mikrokügelchenimplantat erhalten hatten, kontralaterale Drehungen mit einer Amplitude, die der einer vorherigen Testdosis von Apomorphin ähnlich war, aber mit längerer Dauer. Ratten, die Dopamin/65 : 35 DL-PLG- Mikrokügelchenimplantat erhielten, zeigten eine etwas hinausgeschobene Reaktion auf das Implantat, sobald diese jedoch begonnen hatte, hatten diese Tiere eine ähnliche Spitzendrehamplitude wie die, die Dopamin/50 : 50 DL-PLG-Mikrokügelchen erhielten. Ratten, die eine Kontrollcharge mit leeren Mikrokügelchen erhielten, zeigten kein Drehverhalten. Histologische Auswertungen, die an getöteten Tieren vorgenommen wurden, deuten darauf hin, dass die Injektion einer Suspension von Mikrokügelchen gemäß der vorliegenden Erfindung in das Rattengehirn ein annehmbares Mittel ist, um Dopamin an das zentrale Nervensystem abzugeben; nur eine minimale Schädigung an dem umgebenden Gewebe und eine minimale Reaktion der Glia wurden nach Injektion festgestellt. Es bestehen daher wenig Bedenken, dass eine morphologische Barriere existiert, die die Diffusion von Dopamin in die Zielregion verhindern könnte.
Es wurde somit die ursprüngliche Annahme bestätigt, dass die spezifischen Polymermikrokügelchen der vorliegenden Erfindung ein einzigartiges und annehmbares Mittel schaffen, um neuroaktive Moleküle in das zentrale Nervensystem einzuführen.
Das herausragendste Ergebnis der Abgabe von Dopamin an das zentrale Nervensystem unter Verwendung der erfindungsgemäßen Methode und der erfindungsgemäßen Mikrokügelchen besteht darin, dass gefunden wurde, dass mit Dopamin immunreaktive Fasern zu den Dopaminmikrokügelchen hin wuchsen. Dies wurde bei Kontrollmikrokügelchenimplantation (solche, die kein Dopamin enthalten) nicht gefunden. Die Fähigkeit implantierter Dopaminmikrokügelchen, die erfindungsgemäß hergestellt und implantiert wurden, ein neuronales Sprießen hervorzurufen, kann nicht nur eine Behandlung für neurologisch schwächende Krankheiten, wie Parkinson-Krankheit liefern, sondern auch eine Heilung.
Als Teil der weiterführenden Untersuchungen über die direkte Abgabe von neuroäktiven Molekülen in das Gehirn wurde ein Antikörper für Dopamin, der keine Kreuzreaktivität mit anderen Neurotransmittersystemen (wie Norepinephrin, Serotonin oder γ- Aminobuttersäüre) zeigt, wenn er in ELISA-Testsystemen verwendet wird, entwickelt. Es wurde gezeigt, dass dieser Antikörper sowohl in ELISA-Testsystemen als auch immunocytochemischen Testsystemen Dopamin erkennt und ein zuverlässiges Mittel ist, um ein Auswachsen von Fasern im Rattengehirn zu zeigen, wie im folgenden Beispiel dargestellt:

Beispiel 3

Faserbildung

Der Immunogenkomplex, um Antikörper gegen Dopamin zu erhalten, wird hergestellt, indem das Hapten an Glutaraldehyd (G) und Rinderserumalbumin (BSA) gekuppelt wird. Kaninchen werden dann mit diesem Immunogen immunisiert. Antikörper, die gegen Dopamin gerichtet sind, wurden 50 Tage nach dem Immunisierungsplan von 4 Injektionen in einem Intervall von 10 Tagen nachgewiesen. Um Antikörper zu entfernen, die gegen BSA-G erzeugt wurden, wurde der Dopamin-Antikörper durch Affinitätschromatographie adsorbiert. Um Dopamin im Hirngewebe sichtbar zu machen, wurde den Ratten Glutaraldehyd perfundiert, wodurch Dopamin und Gewebeproteine fixiert wurden. Da der Antikörper gegen Dopamin-Glutaraldehyd und ein Protein gerichtet ist, wird der Antikörper diesen Komplex innerhalb des Gehirns erkennen. Die Ratten wurden tief anästhesiert mit Natriumpentobarbital und über die Aorta mit einer Mischung perfundiert, die 5% Glutaraldehyd und ein Antioxidans enthielt, um die schnelle Freisetzung von Dopamin aus dem Hirngewebe zu verhindern. Nachdem den Ratten diese Mischung perfundiert worden war, wurden die Gehirne entfernt und über Nacht in 10% Saccharoselösung equilibrieren gelassen. Die Gehirne wurden dann eingefroren, seziert und die Schnitte mit Antidopamin-Antiserum 24 Stunden lang inkubiert. Am folgenden Tag wurden die Schnitte mit Ziege-Antikaninchen-Biotin-IgG reagieren gelassen, das das Antiserum, das von dem Kaninchen erzeugt wurde, erkennt. Danach wurden die Schnitte mit Avidin-Biotinperoxidasekomplex inkubiert, der fixierte Biotinmoleküle erkennt. Die Peroxidase wurde dann mit einem klassischen Chromatogen für diese Art von Reaktion, 3,3-Diaminobenzidin, umgesetzt und die Reaktion durch Zugabe von Ammoniumnickelsulfat verstärkt, was die Antikörperreaktion purpurfarben färbt. Daher wird die Gegenwart von Dopamin im Gehirngewebe als purpurfarbige Abscheidung im Gewebe sichtbar gemacht; wenn kein Dopamin im Gewebe vorhanden ist, bleibt das Gewebe ungefärbt.
Wie vorher angemerkt, modifizierte die Implantation von Kontrollmikrokügelchen die durch Apomorphin induzierte Drehreaktion bei Ratten nicht; was auf eine mindestens 95%ige Abnahme von Dopamin im zentralen Nervensystem deutet. Mikroskopische Untersuchungen der Gewebe nach Anfärbung gemäß Beispiel 3 bestätigten, dass Dopamin im Striatum der Ratten, die die Kontrollmikrokügelchen erhalten hatten, abwesend war, d. h. das Gehirngewebe ungefärbt blieb. Bei Tieren, die Dopaminmikrokügelchen erhalten hatten und eine fortgesetzte Abnahme des Apomorphindrehverhaltens zeigten, deuteten mikroskopische Untersuchungen darauf hin, dass Dopamin sowohl in den Mikrokügelchen als auch im Gewebe vorhanden war. Wie vorher angegeben, wurden zahlreiche feine Faserverlängerungen gesehen, die zu den implantierten Mikrokügelchen hin wuchsen und Dopamin war in diesen Fasern vorhanden. Diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Dopamin-Nervenfasern in dem Zentralnervensystem der Wirtstiere wuchsen, ein Phänomen, über das bisher nicht berichtet wurde. Die implantierten dopaminhaltigen Mikrokügelchen haben offensichtlich die Fähigkeit, Wachstum von Nervenfasern von der Basis des Gehirns zu den Mikrokügelchen hin hervorzurufen. Diese Fasern waren in allen Tieren vorhanden, die eine fortgesetzte Abnahme der Anzahl der durch Apomorphin induzierten Drehungen zeigten, was auf einer Freisetzung von Dopamin aus den Mikrokügelchen ebenso wie wachsenden Dopaminfasern innerhalb dem Zentralnervensystem des Wirts zu beruhen scheint. Ähnliche Beobachtungen wurden festgestellt sowohl für 50 : 50 DL-PLG- als auch 65 : 35 DL-PLG-Dopaminmikrokügelchen.
Die anatomische Anordnung der Dopaminmikrokügelchen scheint wichtig zu sein sowohl für Faserwachstum als auch funktionelle Erholung. Das Striatum einer Ratte ist etwa 3 mm breit und 4 mm tief. Dopaminfasern, die von der Basis des Gehirns (Basis Cerebri) wachsen, sind hauptsächlich im medialeren ventralen Teil des Striatums angeordnet im Vergleich zu dem extrem lateralen Teil des Nucleus. Das Platzieren der Dopaminmikrokügelchen an der Basis des Gehirns stimuliert das Wachstum dieser speziellen Fasern. Es scheint, dass die Verteilung von Dopamin aus diesen Mikrokügelchen, die an dieser Stelle platziert wurden, diese Fasern erreicht und sie zu den Mikrokügelchen hin wachsen lässt. Die laterale Anordnung von dopaminhaltigen Mikrokügelchen scheint zu entfernt zu sein, um zuzulassen, dass aus den Mikrokügelchen diffundiertes Dopamin diese Fasern beeinflusst.
Immunocytochemische Untersuchungen mit einem Antikörper gegen Wachstum assoziiertes Protein, ein Protein, das mit Systemen assoziiert ist, die einem Faserwachstum unterliegen, zeigte, dass die wachsenden Fasern mit diesem Protein reagierten, ein Hin weis, dass die Nervenfasern einem Faserwachstum unterliegen. Die Injektion von Fluorgold innerhalb des denervierten Striatums 2 Wochen nach Implantation von Dopaminmikrokügelchen zeigt eine retrograde Markierung von Neuronen innerhalb der ventralen Tegmentumregion, was darauf hindeutet, dass Dopaminmikrokügelchen das Wachstum von Dopaminfasern anschalten.
Eine weitere Beobachtung des Wachstums von Fasern wurde gemacht, als die Mikrokügelchen in das Striatum eines genetischen Mausmodells implantiert wurden. Der Weaver- Mausstamm trägt eine autosomale rezessive Mutation und liefert Forschern ein Mittel, um Faserwachstum nach Dopaminmikrokügelchenimplantation in einen Gehirnbereich zu untersuchen, wo Dopamin "natürlicherweise" abgereichert ist. Bei diesen genetisch aberranten Mäusen ist das Gehirn an Dopamiri stark abgereichert. Die Anomalität ist besonders bemerkenswert im nigrostriatalen Dopamintrakt, während die mesolimbischen Dopaminneuronen weniger beeinflusst zu sein scheinen. Ein Implantieren von Dopaminrnikrokügelchen innerhalb des Striatums dieses Mausmodells stimuliert in gleicher Weise das Wachstum von dopamininduzierten Fasern im Striatum, das wahrscheinlich durch das genetisch unbeeinflusste Dopaminsystem entsteht.
Zusätzlich zu Dopamin wurden kürzlich Mikrokügelchen, die wie oben hergestellt wurden, aber Norepinephrin enthielten, in denerviertes Rattenstriatum implantiert. Obwohl diese Untersuchungen noch vorläufig sind, wurde eine 46%ige Reduktion des kontralateralen Drehverhaltens 4 Wochen lang beobachtet. Diese Reduktion ist vergleichbar der, die bei Ratten zu sehen war, denen Mikrokügelchen mit Dopamin implantiert wurden. Obwohl derzeit keine histochemischen Beobachtungen nach Implantation der Norepinephrinmikrokügelchen verfügbar sind, scheint es, dass die Ergebnisse durch die ähnliche Struktur (Dopamin als Vorläufer für Norepinephrin) der zwei Verbindungen verursacht sein könnten.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert und beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung variiert und modifiziert werden kann und nicht auf die speziell angegebenen Ausdrücke beschränkt werden soll, sondern solche Änderungen und Modifikationen, die gemacht werden können, um die vorliegende Erfindung an verschiedene Verwendungen und Zustände anzupassen, umfasst sind. Daher sollen solche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des vollen Bereichs der Äquivalente liegen und im Rahmen der folgenden Ansprüche sein. Die Ausdrücke, die in der vorhergehenden Beschreibung angewendet wurden, werden als Ausdrücke zur Beschreibung und nicht der Beschränkung verwendet und es gibt keine Intention durch Verwendung solcher Ausdrücke Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder Teile davon auszuschließen; der Schutzbereich der Erfindung soll nur durch die folgenden Ansprüche definiert und beschränkt sein.

Claims

1. Arzneimittelabgabesystem zur Verabreichung eines neuroaktiven Moleküls an das zentrale Nervensystem eines Tieres zur Verwendung in der Therapie von neurologischen Krankheiten, das ein neuroaktives Molekül in einem ein Polymer umfassenden Mikrokügelchen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (1) die Freisetzung eines neuroaktiven Moleküls aus dem Mikrokügelchen kontrolliert, (2) mit den Geweben des Zentralnervensystems biokompatibel ist und (3) in den Geweben des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne toxische Nebenprodukte durch den Abbau zu erzeugen, das Polymer kein Copolymer von Poly(bis(p-carboxyphenoxy)propan)anhydrid und Sebacinsäure ist, das neuroaktive Molekül etwas anderes als Dopamin ist und die Mikrokügelchen kugelige bzw. runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen.

2. Arzneimittelabgabesystem nach Anspruch 1, wobei die neurologischen Krankheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, Alzheimer-Krankheit, Epilepsie und terminalem extrapyramidalen Defektsyndrom.

3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Polymer ein Copolymer aus Poly(lactid-co-glycolid) oder ein Polylactid- oder Polyglycolidhomopolymer ist.

4. System nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei das Mikrokügelchen das neuroaktive Molekül angeordnet in einem Zentralkern, der von einer Membran des Polymers umgeben ist, enthält.

5. System nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei das Mikrokügelchen eine Matrixstruktur aus neuroaktivem Molekül und Polymerhilfsstoff umfasst.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Neurotransmittern, Neuropeptiden und neurotrophen Faktoren.

7. System nach Anspruch 6, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Norepinephrin; Epinephrin, Serotonin, Substanz P, Somatostatin, Nervenwachstumsfaktor, Angiotensin II und γ-Aminobuttersäure und Mischungen davon.

8: System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Menge an neuroaktivem Molekül 10 bis 80 Gew.-% des Gesamtgewichts des Mikrokügelchens beträgt.

9. Pharmazeutisches Präparat zur Verabreichung eines neuroaktiven Moleküls an das zentrale Nervensystems eines Tiers zur Verwendung zur Therapie von Leiden des zentralen Nervensystems umfassend Mikrokügelchen, die ein neuroaktives Molekül und einen polymeren Träger dafür enthalten, und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger zur Injektion der Mikrokügelchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Mikrokügelchen (1) für das neuroaktive Molekül durchlässig ist, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist, (3) innerhalb der Gewebe des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen, und (4) eine Kinetik des biologischen Abbaus hat, die manipuliert werden kann, um die Permeation des neuroaktiven Moleküls durch das Polymer in kontrollierter Rate und einem vorbestimmten Zeitraum zuzulassen, wobei das neuroaktive Molekül etwas anderes als Dopamin ist und die Mikrokügelchen runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen.

10. Pharmazeutisches Präparat nach Anspruch 9, wobei die Mikrokügelchen wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert sind.

11. Verwendung eines Copolymers von Poly(lactid-co-glycolid) oder eines Polylactid- oder Polyglycolidhomopolymers zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verwendung zur Therapie von neurologischen Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel ein Arzneimittelabgabesystem zur Abgabe einer biologisch wirksamen Menge eines neuroaktiven Moleküls an das zentrale Nervensystem eines Tiers umfasst, das aus Mikrokügelchen besteht, die runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen, mit dem Vorbehalt, dass dann, wenn ein Copolymer von Poly(lactid-co-glycolid) verwendet wird, das neuroaktive Molekül etwas anderes als Dopamin ist.

12. Verwendung nach Anspruch 11, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt wird aus Neurotransmittern, Neuropeptiden und neurotrophen Faktoren.

13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt wird aus Norepinephrin, Epinephrin, Serotonin, Substanz P, Somatostatin, Nervenwachstumsfaktor, Angiotensin II, γ-Aminobuttersäure und Mischungen davon.

14, Verwendung eines Copolymers von Poly(lactid-co-glycolid) oder eines Polylactid- oder Polyglycolidhomopolymers zur Herstellung eines Arzneimittels zur Induzierung von Nervenfaserwachstum innerhalb des zentralen Nervensystems, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel Mikrokügelchen umfasst, die ein neuroaktives Molekül enthalten.

15. Verwendung von Mikrokügelchen, die ein neuroaktives Molekül und einen polymeren Träger dafür enthalten und eines pharmazeutisch annehmbaren Trägers zur. Injektion der Mikrokügelchen zur Herstellung eines Arzneimittels, um Nervenfaserwachstum im zentralen Nervensystem hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Mikrokügelchen (1) für das neuroaktive Molekül durchlässig ist, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist und (3) eine Kinetik des biologischen Abbaus hat, die manipuliert werden kann, um die Permeation des neuroaktiven Moleküls durch das Polymer in einer kontrollierten Rate und über einen vorbestimmten Zeitraum zuzulassen.

16. Verwendung nach Anspruch 15, wobei das Polymer der Mikrokügelchen in den Geweben des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen.

17. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Neurotransmittern, Neuropeptiden und neurotrophen Faktoren.

18. Verwendung nach Anspruch 17, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Dopamin, Dopaminvorläufern, Norepinephrin, Epinephrin, Serotonin, Substanz P, Somatostatin, Nervenwachstumsfaktor, Angiotensin II und γ- Aminobuttersäure und Mischungen davon.

19. Verwendung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei das neuroaktive Molekül Dopamin oder ein Dopaminvorläufer ist.

20. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei das Mikrokügelchen das neuroaktive Molekül angeordnet in einem Zentralkern, der von einer Membran des Polymers umgeben ist, umfasst.

21. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei das Mikrokügelchen eine Matrixstruktur aus neuroaktivem Molekül und polymerem Hilfsstoff umfasst.

22. Verwendung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei die Mikrokügelchen runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser sind.

23. Verwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, wobei die Menge an neuroaktivem Molekül 10 bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Mikrokügelchens ist.

24. Mikrokügelchen enthaltend ein neuroaktives Molekül und einen polymeren Träger dafür und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger zur Injektion der Mikrokügelchen zur Verwendung, um Nervenfaserwachstum im zentralen Nervensystem hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Mikrokügelchen (1) für das neuroaktive Molekül durchlässig ist und (2) eine Kinetik des biologischen Abbaus hat, die manipuliert werden kann, um die Permeation des neuroaktiven Moleküls durch das Polymer in kontrollierter Rate und über einen vorbestimmten Zeitraum zuzulassen, das neuroaktive Molekül etwas anderes als Dopamin ist und die Mikrokügelchen runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen.

25. Mikrokügelchen nach Anspruch 24, wobei das Polymer der Mikrokügelchen (1) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist und (2) innerhalb der Gewebe des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen.

26. Mikrokügelchen nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt wird aus Neurotransmittern, Neuropeptiden und neurotrophen Faktoren.

27. Mikrokügelchen nach Anspruch 26, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt wird aus Norepinephrin, Epinephrin, Serotonin, Substanz P, Somatostatin, Nervenwachstumsfaktor, Angiotensin II und γ-Aminobuttersäure und Mischungen davon.

28. Mikrokügelchen nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei das Mikrokügelchen das neuroaktive Molekül angeordnet in einem Zentralkern, der von einer Membran des Polymers umgeben ist, umfasst.

29. Mikrokügelchen nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei das Mikrokügelchen eine Matrixstruktur aus neuroaktivem Molekül und polymerem Hilfsstoff umfasst.

30. Mikrokügelchen nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wobei die Menge an neuroaktivem Molekül 10 bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Mikrokügelchens ist.

31. Verwendung eines Arzneimittelabgabesystems, das ein neuroaktives Molekül eingekapselt in einem Polymer umfasst, zur Herstellung eines Arzneimittels, um Nervenfaserwachstum im zentralen Nervensystems eines Tiers hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (1) die Abgabe eines neuroaktiven Moleküls kontrolliert, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist und (3) in den Geweben des zentralen Nervensystems biologisch abbaubar ist, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen.

32. Verwendung nach Anspruch 31, wobei das neuroaktive Molekül in einem Zentralkern umgeben von einer Membran des Polymers angeordnet ist.

33. Verwendung nach Anspruch 31, wobei das Arzneimittelabgabesystem eine Matrixstruktur aus neuroaktivem Molekül und Polymerhilfsstoff umfasst.

34. Verwendung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Neurotransmittern, Neuropeptiden und neurotrophen Faktoren.

35. Verwendung nach Anspruch 34, wobei das neuroaktive Molekül ausgewählt ist aus Dopamin, Dopaminvorläufern, Norepinephrin, Epinephrin, Serotonin, Substanz P, Somatostatin, Nerverlwachstumsfaktor, Angiotensin II und γ- Aminobuttersäure und Mischungen davon.

36. Verwendung nach einem der Ansprüche 31 bis 35, wobei die Menge an neuroaktivem Molekül 10 bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Mikrokügelchens ist.

37. Arzneimittelabgabesystem zur Verabreichung eines neuroaktiven Moleküls an das zentrale Nervensystem eines Tiers zur Verwendung, um Nervenfaserwachstum im zentralen Nervensystem des Tiers hervorzurufen, das ein neuroaktives Molekül verkapselt in einem ein Polymer umfassenden Mikrokügelchen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (1) die Abgabe des neuroaktiven Moleküls kontrolliert, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist, und (3) in den Geweben des zentralen Nervensystems bleiben kann, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen, dass das Polymer kein Copolymer von Poly(bis(p-carboxyphenoxy)propan)anhydrid und Sebacinsäure ist und das neuroaktive Molekületwas anderes als Dopamin ist und die Mikrokügelchen runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen.

38. Verwendung eines Arzneimittelabgabesystems, das ein neuroaktives Molekül verkapselt in einem Polymer umfasst, zur Herstellung eines Arzneimittels, um Nervenfaserwachstum im Zentralnervensystem eines Tiers hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer (1) die Abgabe des neuroaktiven Moleküls kontrolliert, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist und (3) in den Geweben des zentralen Nervensystems bleiben kann, ohne toxische Nebenprodukte des Abbaus zu erzeugen.

39. Verwendung von Mikrokügelchen, die ein neuroaktives Molekül und einen polymeren Träger dafür enthalten, und eines pharmazeutisch annehmbaren Trägers zur Injektion der Mikrokügelchen in das zentrale Nervensystem eines Tiers zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verwendung zur Behandlung von neurologischen Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer der Mikrokügelchen (1) für das neuroaktive Molekül durchlässig ist, (2) mit den Geweben des zentralen Nervensystems biokompatibel ist und (3) eine Kinetik des biologischen Abbaus hat, die manipuliert werden kann, um die Permeation des neuroaktiven Moleküls durch das Polymer in kontrollierter Rate und über einen vorbestimmten Zeitraum zuzulassen, das neuroaktive Molekül etwas anderes als Dopamin ist und die Mikrokügelchen runde Teilchen mit 5 bis 45 um Durchmesser umfassen.

40. Verwendung nach Anspruch 39, wobei die neurologischen Krankheiten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, Alzheimer-Krankheit, Epilepsie und terminalem extrapyramidalen Defektsyndrom.