BiBa

Delivering nanopharmaceuticals through Biological Barriers

Teilvorhaben: Erforschung nanoskaliger Arzneistoffträger sowie in vitro Testung

Die Behandlung entzündlicher Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Ulzerative Kolitis stützt sich auf die Gabe von Kortikosteroiden und Immunsuppresiva um akute Symptome in der Schubphase zu lindern und Remissionsphasen zu verlängern. Schwere systemische Nebenwirkungen verhindern bzw. erschweren jedoch eine Langzeittherapie. In diesem Projekt wird der Einsatz zweier unterschiedlicher bioabbaubarer nanoskaliger Arzneistoffträgersysteme zum gezielten Transport von Kortikoiden und Immunsuppresiva zum entzündeten Darmgewebe untersucht. Über den so genannten Enhanced Permeability and Retention Effect akkumulieren nanoskalige Systeme passiv im entzündeten Gewebe und führen damit zu langer Verweildauer und hohen lokalen Arzneistoffkonzentrationen.

Als Modelle werden Budesonid und Ciclosporin aus der Klasse der Glukokortikoide bzw. der Immunsuppresiva in Polylactid-co-Glycolid (PLGA) Nanopartikel verkapselt und anschließend in geeignete makroskopische Darreichungsformen für die orale, rektale oder intravenöse Applikation überführt. Die PLGA Formulierungen sowie Lipidnanopartikel des Projektpartners CEA werden in einem 3D in vitro Modell der entzündeten Darmmukosa getestet. Ausgewählte Formulierungen werden anschließend in in vivo Nagermodellen der Kolitis bei den europäischen Partnern untersucht. Die Auswertung erfolgt über nicht invasive, bildgebende Verfahren wie MRI und Fluoreszenztomographie sowie über Gewebehistologie.

Am HIPS werden alle Forschungen sofern schützenswert und vermarktbar patentiert. Es wird daher auch eine Patentierung der im Rahmen von BIBA erforschten PLGA Formulierung angestrebt. Die Weiterentwicklung und klinische Testung nach Projektende soll durch einen industriellen Lizenznehmer erfolgen. Daneben werden die Ergebnisse nach Sicherung der Schutzrechte in der Fachliteratur publiziert und disseminiert. Die gewonnenen Kenntnisse zur optimalen Struktur der nanoskaligen Arzneistoffträger sowie zu ihrer Pharmakokinetik und Biodistribution werden in Nachfolgeprojekte einfließen. Es sind aufbauende Arbeiten zur Formulierung von Biologicals geplant,, die neue Therapieoptionen bei entzündlicher Darmerkrankung darstellen. Ein Vergleich der in vitro Daten aus der Testung der Formulierungen im 3D Modell der entzündeten Darmmukosa mit den entsprechenden in vivo Daten erlaubt eine Prä-Validierung des neuen Zellkulturmodells und stärkt dessen Anwendung in anderen Projekten.

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