von Dr. Bikram Lamba
Pharmazeutika bestehen seit jeher hauptsächlich aus einfachen, schnell wirkenden chemischen Verbindungen, die oral oder als Injektionslösung verabreicht werden. In den letzten drei Jahrzehnten sind Formulierungen, die die Geschwindigkeit und den Zeitraum der Arzneimittelabgabe (dh Medikamente mit zeitlicher Freisetzung) steuern und auf bestimmte Körperbereiche abzielen, für die Behandlung immer häufiger und komplexer geworden. Aufgrund des sich ständig weiterentwickelnden Verständnisses der Forscher für den menschlichen Körper und der Explosion neuer und potenzieller Therapien, die sich aus der Entdeckung bioaktiver Moleküle und Gentherapien ergeben, hängt die pharmazeutische Forschung am Abgrund eines weiteren großen Fortschritts.

Dieser nächste Sprung stellt jedoch nicht nur die Entwicklung neuer Therapien, sondern auch die Mechanismen, mit denen sie verabreicht werden, vor Fragen und Herausforderungen. Die gegenwärtigen Methoden der Arzneimittelabgabe weisen spezifische Probleme auf, die Wissenschaftler zu lösen versuchen. Die Potenzen und therapeutischen Wirkungen vieler Medikamente sind aufgrund des teilweisen Abbaus, der auftritt, bevor sie ein gewünschtes Ziel im Körper erreichen, begrenzt oder auf andere Weise verringert. Einmal eingenommen, liefern zeitversetzte Medikamente eine kontinuierliche Behandlung, anstatt nur bei Bedarf eine Linderung der Symptome und Schutz vor unerwünschten Ereignissen zu bieten. Ferner könnten injizierbare Medikamente billiger gemacht und leichter verabreicht werden, wenn sie einfach oral verabreicht werden könnten. Diese Verbesserung kann jedoch erst eintreten, wenn Methoden entwickelt wurden, um Medikamente sicher durch bestimmte Körperbereiche wie den Magen zu hüten, in denen ein niedriger pH-Wert ein Medikament zerstören kann, oder in einem Bereich, in dem gesunde Knochen und Gewebe beeinträchtigt werden können.

Das Ziel aller hochentwickelten Arzneimittelabgabesysteme besteht daher darin, Medikamente, die intakt sind, über ein Medium, das die Verabreichung der Therapie entweder über einen physiologischen oder einen chemischen Auslöser steuern kann, gezielt an bestimmte Körperteile abzugeben. Um dieses Ziel zu erreichen, wenden sich die Forscher den Fortschritten in der Mikro- und Nanotechnologie zu. In den letzten zehn Jahren wurde gezeigt, dass polymere Mikrokügelchen, polymere Mizellen und Materialien vom Hydrogel-Typ die Wirkstoffspezifität verbessern, die systemische Arzneimitteltoxizität senken, die Absorptionsraten der Behandlung verbessern und Arzneimittel vor biochemischem Abbau schützen. Darüber hinaus weisen mehrere andere experimentelle Arzneimittelabgabesysteme aufregende Aussichten auf, darunter solche aus biologisch abbaubaren Polymeren.

Die Forscher untersuchen die Eigenschaften von Blockcopolymeren (Netzwerke, die durch gemeinsame Polymerisation von zwei oder mehr verschiedenen Monomeren gebildet werden). Diese supramolekularen Netzwerke werden, wenn sie aus vernetzten Kombinationen von hydrophilen und hydrophoben Monomeren bestehen, Polymermizellen genannt und ordnen sich selbst in schalenartigen Strukturen an, wobei ihre hydrophilen und hydrophoben Liganden an gegenüberliegenden Seiten ausgerichtet sind.

Diese Mizellen haben nur einen Durchmesser von einigen zehn Nanometern und sind daher ideal dimensioniert, um einzelne Wirkstoffmoleküle einzuschließen. Darüber hinaus tragen ihre hydrophilen Außenhüllen dazu bei, die Kerne und ihren Inhalt vor einem chemischen Angriff durch das wässrige Medium zu schützen, in dem sie sich fortbewegen müssen. Schließlich wird die Wirkstofffreisetzung über übliche Polymerabbaumechanismen erreicht, wobei die Spezifität der Abgabe (z. B. zellspezifisches Wirkstofftargeting) durch das synthetische Design gesteuert wird.

Die meisten auf Mizellen basierenden Abgabesysteme werden aus einem Poly (ethylenoxid) -b-poly (propylenoxid) -b-poly (ethylenoxid) -Dreiblocknetzwerk oder einer Kombination aus Polypeptid und Poly (ethylenoxid) gebildet. Die Ergebnisse dieser und anderer Mizellisierungen sind vielversprechend. Beispielsweise haben Forscher der Universität Tokio unter der Leitung von Kazunori Kataoka in einer Untersuchung die Verwendung von Mizellen als Mittel zur Abgabe von Doxorubicin (einem hydrophoben Antikrebsmittel) untersucht. Vorläufige Ergebnisse haben gezeigt, dass das System bei intravenöser Verabreichung der normalen Durchblutung des Körpers standhält und das Medikament effektiv an einen soliden Krebstumor abgibt. Dies ist ein Wendepunkt im Arzneimittelabgabesystem.

Dr. Bikram Lamba, ein internationaler Unternehmensberater, ist Chairman und Managing Director von Tormacon Limited, einer multidisziplinären Beratungsorganisation. Er kann unter 905 848 4205 kontaktiert werden. E-Mail: [email protected], www.torconsult.com

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