Nanocarrier
WINZIGE TEILCHEN GEGEN TUBERKULOSE
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Die Herausforderung: Die Tuberkulose-Bakterien (Mykobakterium tuberculosis) kapseln sich ab und sind nur schwer mit Antibiotika zu erreichen. Viele Stämme sind zudem resistent gegen gängige Wirkstoffe. Doch am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) könnte man eine Lösung gefunden haben.
Eine spezielle Transportform soll neu entwickelte Wirkstoffe an den Wirkort bringen. Dazu eignen sich die beiden neuen Antibiotika Bedaquilin und BTZ-043, denn sie wirken auch gegen multiresistente Stämme von Mycobacterium tuberculosis.
Nanocarrier: Kleine Partikel, großer Effekt
Das Problem hierbei: Durch ihre stark lipophile Struktur gelangen die Antibiotika schlecht in den menschlichen Körper, denn dieser besteht bekanntlich zum größten Teil aus Wasser. Abhilfe schaffen am KIT in Zusammenarbeit mit dem Leibniz Lungenforschungszentrum in Borstel entwickelte Nanocarrier.
Das sind kleine Partikel, die die Antibiotika aufnehmen, so dass sie sich in Wasser vernebeln lassen. Erreicht wird das durch die Zugabe spezieller Tenside. Die entstehende, sehr stabile Dispersion inhaliert der Patient.
Hohe Wirkstoffkonzentration spezifisch am Wirkort
Die Nanocarrier sind die ersten, die einen sehr hoher Wirkstoffgehalt aufweisen. Die Forschung arbeitet seit Jahrzehnten an Nanopartikeln, die Wirkstoffe gezielt in die Infektionsherde in der Lunge bringen, sich aber nicht in anderen Organen wie der Leber ablagern. Das ist gar nicht so einfach. Bisher ist es lediglich gelungen, einen Wirkstoffgehalt von zehn Prozent zu erreichen. Die neuen Partikel bringen es auf zwischen 69 und 99 Prozent.
Und nicht nur das: Im Mausmodell fanden die Forscher heraus, dass sich der enthaltene Wirkstoff mit einer hohen Konzentration in der Lunge ablagert, aber in Leber und Milz kaum vorkommt.
Wirkstoffträger ist Hoffnungsträger
Der Direktor des Forschungszentrums Borstel, Professor Ulrich E. Schaible, gibt zu, dass er bereits viele Nanocarrier an seinem Institut getestet hat und erst die mit dem KIT entwickelten Partikel ihn überzeugen. Die Forscher um Professor Claus Feldmann vom KIT und das Forschungszentrum Borstel haben sich die neuen Nanocarrier bereits patentieren lassen.
Bis die neue Formulierung an Menschen zum Einsatz kommen kann, wird es aber noch dauern. Das Team um Feldmann und Schaible hat noch viel Arbeit vor sich. Erste Tests in Borstel zeigen aber bereits eine gute Verträglichkeit.
Tuberkulose als therapeutische Herausforderung
Die Tuberkulose stellt deshalb eine so große Herausforderung dar, weil die Bakterien durch das Abkapseln in der Lunge sehr schwer zu erreichen sind. In den Infektionsherden herrschen spezielle Bedingungen, was das Bakterienwachstum begünstigt.
Bisher müssen die gängigen Antibiotika in sehr hohen Dosen und über einen langen Zeitraum angewendet werden. Die Nebenwirkungen, vor allem Leberschäden, führen oft zu Therapieabbrüchen.
Viele der Stämme sind resistent gegen mehrere der verwendeten Substanzen. Das liegt unter anderem daran, dass in den Infektionsherden in der Lunge zu geringe Konzentrationen der Wirkstoffe ankommen, so dass keine wirksame Konzentration erreicht wird. Weil die Behandlung zudem oft wegen der Nebenwirkungen frühzeitig abgebrochen werden muss, erhöhen sich die Resistenzbildungen weiter.
Es bleibt zu hoffen, dass die neuen Antibiotika bald angewendet werden können.
Quellen:
https://nachrichten.idw-online.de/2023/06/20/tuberkulosetherapie-winzige-teilchen-sollen-kuenftig-wirkstoff-in-die-lunge-bringen
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c01664