Zeitschrift für Bioäquivalenz und Bioverfügbarkeit

Abstrakt

In-vitro- Freisetzung von Rapamycin aus einem thermosensitiven Polymer zur Hemmung der Proliferation von vaskulären glatten Muskelzellen

Weiwei Zhu, Takahisa Masaki, Alfred K. Cheung und Steven E. Kern

Arteriovenöse Transplantate für die Hämodialyse sind häufig von Stenosen an der Anastomose betroffen, die auf die Proliferation vaskulärer glatter Muskelzellen (SMCs) zurückzuführen sind. Um die Stenose zu verhindern, haben wir eine Strategie zur anhaltenden perivaskulären Verabreichung eines antiproliferativen Wirkstoffs, Rapamycin, unter Verwendung eines injizierbaren, biologisch abbaubaren Polymers, ReGel®, entwickelt. In dieser Studie untersuchten wir die In-vitro-Kinetik von aus ReGel freigesetztem Rapamycin und seine Wirksamkeit bei der Hemmung der Proliferation venöser und arterieller SMCs von Menschen und Schweinen. Um die Freisetzung aus ReGel zu untersuchen, wurde Rapamycin mit ReGel gemischt und bei 37° C in einem Freisetzungsmedium inkubiert. Aus dem Freisetzungsmedium wurden regelmäßig Proben entnommen und die Rapamycinkonzentration mittels UV-Strahlung untersucht. Die zelluläre Aufnahme und Freisetzung von Rapamycin wurde durch Inkubation von SMCs mit Rapamycin für verschiedene Zeiträume untersucht. Das intrazelluläre Arzneimittel wurde extrahiert und per HPLC gemessen. Die antiproliferativen Wirkungen und die Zytotoxizität des Rapamycin-Stammpräparats und des aus ReGel freigesetzten Arzneimittels wurden mithilfe von Zellzählung bzw. Laktatdehydrogenase (LDH)-Freisetzung untersucht. Rapamycin zeigte aus ReGel 52 Tage lang ein anhaltendes Freisetzungsmuster. Die Kinetik des Rapamycin-Transports durch die Zellmembran war mit einem passiven Diffusionsmechanismus kompatibel. Aus ReGel freigesetztes Rapamycin zeigte eine ähnliche antiproliferative Aktivität wie das freie Arzneimittel. Unsere Ergebnisse stützen das Konzept der anhaltenden Freisetzung von Rapamycin unter Verwendung von ReGel als vielversprechende Strategie zur Hemmung der SMC-Proliferation zur Vorbeugung von Stenose arteriovenöser Grafts bei Hämodialyse.