In der Zukunft ohne Spritze?

Ein Forscherteam rund um Robert Langer, das am Massachusetts Institute of Technology (MIT) tätig ist, testete an acht Patientinnen im Alter von 65 bis 70 mit schwerer Osteoporose das "Pharmacy-on-a-Chip"-Device. Die Osteoporose sei für diesen Versuch einer Therapieoptimierung gut geeignet, da zum einen eine Dauertherapie notwendig sei und zum anderend die Erkrankung im Anfangsstadium nicht mit akuten Beschwerden einhergehe: beides ist einer hohen Compliance nicht förderlich. Eingesetzt wurde das aktive Parathormonfragment Teriparatid. Endogenes Parathormon gilt als Hauptregulator des Calcium- und Phosphatstoffwechsels in Knochen und Niere. Die physiologische Wirkung beinhaltet die Stimulation der Knochenbildung durch direkte Wirkung auf die knochenbildenden Zellen; indirekt bewirkt es eine Steigerung der intestinalen Calciumabsorption, eine Steigerung der tubulären Calcium-Reabsorption und der renalen Phosphat-Ausscheidung. Teriparatid kann den Knochenschwund verlangsamen oder rückgängig machen. Um den gewünschten Effekt sicherzustellen, muss eine tägliche subkutane Injektion erfolgen.

Die Entwicklung des Microchip-gesteuerten Freisetzungssystems war nicht unproblematisch. Vorausgegangene Tierexperimente zeigten, dass das Immunsystem das Gerät als Fremdkörper erkennt, in einer Abwehrreaktion wird es mit einer Bindegewebsschicht umhüllt. Durch die Implantation in den Menschen konnten die Wissenschaftler nun nachweisen, dass das Gewebe den freigesetzten Wirkstoff nicht zurückhält. Zwar bildete sich auch bei den Frauen in der Studie eine Bindegewebsschicht. Diese scheint aber nicht zu stören, bei sieben Teilnehmerinnen wurde das Medikament wie geplant einmal täglich freigesetzt.

Versiegeltes Wirkstoffreservoir

Das Implantat wurde unter lokaler Betäubung in Hüfthöhe für vier Monate unter die Haut gesetzt. Auf dem Chip sind 20 Dosen des Wirkstoffes Teriparatid in winzige Kammern als Reservoir platziert. Mit einer dünnen Schicht aus Platin und Titan sind die Kompartimente versiegelt. Wird ein schwacher elektrischer Strom durch das Metall geleitet, schmilzt der Deckel und der Wirkstoff wird freigesetzt. Dieser Vorgang kann entweder vorab programmiert oder durch eine kabellose Verbindung ausgelöst werden. Die Dosierung und der Freisetzungszeitpunkt können vom Arzt angepasst werden, der über eine eigene, sichere Frequenz Zugriff auf das Gerät hat. Die Hoffnung der Forscher geht dahin, dass in etwa fünf Jahren eine Variante für den klinischen Alltag zur Verfügung stehen könnte. Vorstellbar wäre eine Anwendung dieses Microchip-gesteuerten Freisetzungssystems in der Zukunft auch bei chronischen Erkrankungen wie multipler Sklerose oder bei chronischen Schmerzen.

Quelle
Farra, R.; et al.: First-in-Human Testing of a Wirelessly Controlled Drug Delivery Microchip. Sci Transl Med 3003276. published ahead of print, 16. Februar 2012, DOI:10.1126/scitranslmed. 3003276

ck

DAZ 2012, Nr. 8, S. 59