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Diabetes

Pille schlucken statt Spritze setzen

20.08.2008  11:22 Uhr

Diabetes

Pille schlucken statt Spritze setzen

Von Sven Siebenand

 

Mehrere Insulin-Injektionen pro Tag sind für viele Diabetiker nichts Ungewöhnliches. Nun haben Forscher womöglich einen Weg gefunden, häufiges Spritzen zu umgehen. Ein Hydrogel und ein Antibiotikum spielen dabei eine entscheidende Rolle.

 

Inhalierbares Insulin konnte sich am Markt nicht durchsetzen und das Hormon in Tablettenform zu verabreichen, ist bislang noch nicht gelungen. Die Konsequenz daraus: Am Spritzen geht für insulinpflichtige Diabetiker derzeit kein Weg vorbei. Das könnte sich in einigen Jahren grund-legend ändern. Wie das Forscherteam um Dr. Wilfried Weber von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich im Fachmagazin »Nature Materials« (doi: 10.1038/nmat2250) berichtet, konnte es ein neues Verfahren entwickeln, das zum Beispiel tägliches Insulinspritzen, aber auch die häufige Injektion von Erythropoietin-Präparaten bei Nierenerkrankungen überflüssig macht. Danach müsste der Patient nur noch bei Bedarf eine Tablette einnehmen, die den Wirkstoff kontrolliert aus einem Depot herauslöst.

 

Antibiotikum steuert Freisetzung

 

Und so soll es funktionieren: Alle zwei bis vier Wochen spritzen sich die Patienten entweder subkutan oder intramuskulär eine gelartige Substanz als Medikamentendepot. Diese besteht aus kleinen, dünnen Polymerfäden, an denen eine bestimmte Untereinheit der bakteriellen Gyrase befestigt ist. Durch die Zugabe der Substanz Coumermycin verbinden sich je zwei Gyrasen. Diese Dimerisierung ist möglich, weil Coumermycin zwei Bindungsstellen für das Enzym besitzt. Aus den Polymerfäden und den Proteinen entsteht auf diese Weise ein Hydrogel, das in der Lage ist, Wirkstoffe wie Insulin oder EPO einzuschließen. Wenn die Betroffenen nun das Aminocoumarin-Antibiotikum Novobiocin, welches in den USA unter dem Markennamen AlbamycinTM zugelassen ist, in Form einer Tablette einnehmen, löst sich eine definierte Menge des Gels auf und der Wirkstoff gelangt in der gewünschten Dosis in den Blutkreislauf. So könnten also zum Beispiel Diabetiker eine Pille schlucken, um das lebensnotwendige Insulin freizusetzen anstatt sich wie bisher eine Spritze zu verabreichen. Über die Dosis des Antibiotikums (einem potenten Gyrase-Hemmer) kann man genau bestimmen, welche Menge des Medikamentes freigesetzt wird, so Weber.

 

Erste Tests mit dem Gel verliefen positiv: In einer Zellkultur mit menschlichen Zellen haben die Forscher das Verfahren erfolgreich mit der induzierten Freisetzung des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) getestet. Die Polymerfäden können laut Weber bedenkenlos im Körper eingesetzt werden und werden über die Niere ausgeschieden. Sie bestehen aus Polyacrylamid. In der unpolymerisierten Form ist Acrylamid zwar ein Nervengift, in der polymerisierten Variante jedoch unschädlich. Proteine wie Interferon alpha oder Erythropoietin-Mittel sind teilweise standardmäßig an ähnliche Polymere gekoppelt, was keine Probleme macht, sondern eher eine Verbesserung bringt, so Weber. Das Polymer schirme das Protein zudem vor Angriffen des Immunsystems ab.

 

Ohne Antibiotikum geht's auch

 

Die Problematik einer dauerhaften Antibiotika-Gabe ist den Forschern durchaus bewusst. Obwohl Novobiocin nur wenige Nebenwirkungen habe, lasse sich nicht ganz ausschließen, dass Bakterien dagegen resistent werden. Deshalb haben die Wissenschaftler bereits eine zweite Generation des Gels entwickelt, welche ohne ein Antibiotikum auskommt. Die Funktionsweise dieses Nachfolger-Gels bleibt die gleiche: Durch die Gabe einer anderen Substanz wird eine definierte Menge des eingebetteten Wirkstoffs kontrolliert aus dem Gel freigesetzt. »Derzeit laufen noch Versuche in Zellkultur und mit Mäusen, um das Gel zu charakterisieren. Wir planen, diese Arbeit Anfang nächsten Jahres zu veröffentlichen«, so Weber gegenüber der PZ. In dem Zuge werde dann auch die Alternativ-Substanz zum Antibiotikum vorgestellt. In der Zwischenzeit gehen die Arbeiten mit dem Prototypen weiter. Das interdisziplinäre Forscherteam aus Biotechnologen, Polymerchemikern und Materialwissenschaftlern will diesen im nächsten Schritt zum Beispiel an zuckerkranken Ratten testen. »Wir rechnen mit circa zwei bis drei Jahren, bevor wir mit der klinischen Erprobung beginnen können«, sagt Weber. In einigen Jahren könnte es dann tatsächlich heißen: Pille statt Spritze.

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