PeTrA

Plattform für effizienten epithelialen Transport für pharmazeutische Applikationen durch innovative partikuläre Trägersysteme

Die Abteilung "Wirkstoff-Transport" unter der Leitung von Professor Claus-Michael Lehr am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung (HIPS) ist seit Juli 2011 Partner in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten interdisziplinären Forschungsprojekt, das alternative Impfmöglichkeiten untersucht: Schlucken und Einatmen statt Spritzen.

In dem Konsortium arbeiten hochrangige Partner aus Industrie und Wissenschaft zusammen, um diese neuen Impfwege zu untersuchen und neue Impfstoffe zu entwickeln. Vom ersten Entwicklungsschritt an sind die Kompetenzen aus den Fachdisziplinen der Chemie, Pharmazie und Medizintechnik vereint. Basierend auf neuesten Erkenntnissen der Materialwissenschaften im Bereich der pharmazeutischen Polymere und der Nanotechnologie, der Biochemie und der Medizin entwickeln die Partner eine zukunftsweisende Plattformtechnologie für den effektiven und zielgerichteten Transport von Wirkstoffen bei diesen alternativen Impfstrategien.

Für eine erfolgreiche Impfung müssen einige Hürden überwunden werden: Wirkstoffe können beispielsweise nicht ohne weiteres über die (Schleim‑)Haut oder den Darm in den Körper aufgenommen werden. Zusätzlich werden sie durch Magensäfte und Enzyme abgebaut, bevor sie an den Wirkort gelangen. Der im Projekt verfolgte Lösungsansatz besteht darin, die oftmals hochempfindlichen Biotherapeutika in geeigneten ungiftigen Nano- und Mikrotransportern zu verpacken. Dies soll ein unbeschadetes Passieren der Magen- und Nasenschleimhäute ermöglichen.

 

Für die Testung der neu entwickelten Trägersysteme sollen im Projekt neue durchsatzfähige in vitro Testmodelle entwickelt und validiert werden. Verträglichkeit und Wirksamkeit können mit den neuen Modellen schneller untersucht werden. Aufwändige Tierversuche werden reduziert. Zudem wird der Einsatz humaner beziehungsweise humanisierter Testmodelle eine von Anfang an auf die Anwedndung beim Menschen gerichtete Entwicklung ermöglichen.

Mit den Ergebnissen des Vorhabens wird ein deutlicher technologischer Vorsprung bei den sogenannten "Drug Delivery Technologien" für den Standort Deutschland erzielt.

 

Hintergrundinformation

Das Projekt startete am 1. Juli 2011 unter dem Titel „Plattform für effizienten epithelialen Transport für pharmazeutische Applikationen durch innovative partikuläre Trägersysteme“ (PeTrA, Förderkennzeichen: 13N11454-56) im Rahmen der Fördermaßnahme „Effizienter Wirkstofftransport in biologischen Systemen – BioMatVital: Biotransporter“ des BMBF. In den nächsten drei Jahren erforschen die Partner gemeinsam neue Formulierungsstrategien für Biotherapeutika und therapeutische Impfstoffe zur nicht invasiven Applikation.

Das Konsortium von PeTrA setzt sich aus dem Chemieunternehmen Evonik Industries AG, dem Pharmaunternehmen Merck Serono, dem mittelständischen Unternehmen EMC microcollections GmbH, dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) mit seiner Außenstelle HIPS und dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (FhG/IGB) zusammen.

 

Experten von Evonik Industries arbeiten vorwiegend an der Entwicklung neuer Polymere, deren Funktionalisierung und der Formulierung in nano- und mikropartikulären Systemen. EMC steuert seine Kompetenzen für die Funktionalisierung der Mikro- und Nanopartikel durch biologische Transportmoleküle bei.

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) bringt neben der Expertise in Partikeln zur oralen Vakzinierung (das heißt die Aufnahme der Impfstoffe durch den Mund) durch die Abteilung Vakzinologie und angewandte Mikrobiologie und Bioverfügbarkeitsstudien durch das Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (FhG/IGB) Kompetenzen bei der Entwicklung von humanen Modellen von Lunge und Darmtrakt in das Konsortium ein.

Durch Merck Serono, eines der ältesten pharmazeutisch-chemischen Unternehmen der Welt, eröffnet sich für das Konsortium, neben dem Zugriff auf die Kompetenzen bei der therapeutischen Impfung, auch der Weg zu einen entsprechenden Markt für Endverbraucher.

Partner

Evonik Industries AG

Merck Serono

EMC microcollections GmbH

Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik

Friedrich-Schiller-Universität Jena (Prof. Schubert, Polymersynthese)

Universität des Saarlandes (Prof. Schneider, Formulierung von Nano- und Mikropartikeln)

Universität Nijmegen (Prof. Brock, Molekularbiologie und zelluläre molekulare Mechanismen von Transportsystemen)

Universitätsklinikum Bonn (Prof. Knolle, Untersuchung von Immunogenität an in vitro und in vivo Modellen der Maus)

Charité Berlin (Prof. Walden, Untersuchung der Immunogenität an humanen Zelllinien)

Universität Kiel (Prof. Steckel, Inhalative Formulierung)

Beteiligte Gruppen

Sprecher

Dr. Markus Ehses

Koordinator

Evonik Industries

Geldgeber / Förderer

BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung