Diels-Alder Hydrogele zur intermittierenden Freigabe von Antikörpern

• Antragsteller: Professor Dr. Achim Goepferich, seit 4/2016
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie ; Biomaterialien ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 130928332

Antikörper gegen "Vascular Endothelial Growth Factor" (VEGF), wie z.B. Bevacizumab und Ranibizumab, brachten erhebliche Fortschritte in der Behandlung schwerer Netzhauterkrankungen. Die notwendigen Injektionen in den Glaskörper werden jedoch von den Betroffenen als äußerst unangenehm empfunden und können mit teilweise schweren Komplikationen verbunden sein. Die betroffenen Patienten würden deshalb von Depotformulierungen für Antikörper profitieren. Außerdem gibt es vermehrt Hinweise, dass die dauerhafte Neutralisierung von VEGF schwere Langzeitschäden, wie z.B. die Entwicklung einer "geopgraphischen Atrophie", hervorrufen kann. Die Behandlung mit VEGF hemmenden Antikörpern sollte daher intermittierend sein, um die Regeneration der geschädigten Aderhaut während therapiefreier Intervalle zu ermöglichen. Ziel dieses Antrags ist die Entwicklung von Hydrogelen zur intermittierenden Freigabe von Bevacizumab unter Verwendung der Diels-Alder/retro-Diels-Alder-Reaktion. Derartige Hydrogele sollen nach der Injektion den Arzneistoff einschließen und im Glaskörper des Auges ein Depot ausbilden. Die erste Dosis soll unmittelbar nach der Injektion freigegeben werden. Im sich anschließenden therapiefreien Intervall von vier bis sechs Wochen sollen nur äußerst geringe Mengen des Arzneistoffs freigegeben werden. Danach soll die zweite Dosis des Arzneistoffs freigesetzt werden. Um dieses Ziel zu erreichen werden schnell vernetzende Hydrogele mit langer Verweildauer im Auge hergestellt und charakterisiert (u.a. Bestimmung der rheologischen Eigenschaften, Abbauzeit, Maschenweite, Permeabilität für Makromoleküle). Die Unbedenklichkeit der synthetisierten Makromonomere wird in Zytotoxizitätsstudien nachgewiesen. Die Hydrogele können während der Gelierung mit Bevacizumab beladen werden; der eingeschlossene Arzneistoff wird jedoch erst dann freigesetzt, wenn der Abbau des Gelnetzwerks entsprechend weit fortgeschritten ist. Um Nebenreaktionen während der Quervernetzung zu unterdrücken werden Polyanionen, wie z.B. Alginat, Hyaluronsäure oder Polyacrylsäure, als schützende Hilfsstoffe eingesetzt. Die intermittierende Freigabe von Bevacizumab kann durch Kombination verschiedener Makromonomere erreicht werden. Anschließend wird die in vitro Freisetzung von Bevacizumab untersucht; die Bioaktivität des freigesetzten Arzneistoffs wird in Zellkulturexperimenten bestimmt. Die entwickelten Hydrogele könnten schlussendlich dazu beitragen, die Verträglichkeit und Effektivität der gegenwärtig verfügbaren Anti-VEGF-Therapie zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Ferdinand Brandl, bis 3/2016