Präklinische Studie zur Entwicklung vollresorbierbarer PLGA-basierter intracochleärer Arzneistoffträgersysteme

• Antragsteller: Dr. Arne Liebau
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie ; Pharmazie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531510367

In dem beantragen Projekt soll eine neue Möglichkeit der intracochleären Wirkstoffapplikation zur Durchführung einer CI-Elektrodenträger-unabhängigen, lokalen medikamentösen Therapie, um inflammatorische Prozesse, die als Folge des Insertionstraumas auftreten, untersucht werden. Die Pharmakokinetik von biologisch abbaubaren Wirkstoffdepots mit Dexamethason soll unter in vivo Bedingungen im Tierexperiment am Meerschweinchenmodell bestimmt werden. Die Pharmakokinetik, sowie die Wirkstoffverteilung innerhalb der Skalen, wird über die Messung der Dexamethasonkonzentration in der Perilymphe an verschiedenen Zeitpunkten rekonstruiert. Bei allen Tieren soll zusätzlich die Wirkstoffkonzentration im Serum bestimmt werden und damit der zeitliche Verlauf der systemischen Wirkstoffkonzentration rekonstruiert werden. Neben Dexamethason sollen auch Wirkstoffdepots mit dem hydrophileren Wirkstoff Triamcinolon untersucht werden. Anschließend wird die räumliche Verteilung von Triamcinolon in der Perilymphe an verschiedenen Zeitpunkten gemessen und mit der räumlichen Verteilung von Dexamethason verglichen. Neben der Freisetzungskinetik unter in vivo Bedingungen soll die Verträglichkeit der Wirkstoffdepots getestet werden. Dabei soll ein Schädigungspotential des Trägermaterials der Depots und seiner Degradationsprodukte auf das Innenohr ausgeschlossen werden. Ein mögliches Schädigungspotential wird mittels histologischer Veränderungen der Cochlea und über eine Änderung in den Hirnstammpotentialen sowie otoakustischen Emissionen beurteilt. Es werden frequenzspezifische Hörschwellen über den Hörbereich des Meerschweinchens sowie Amplitude und Latenz der Welle I vermessen. Zur histologischen Begutachtung wird die Cochlea auf Fibrosierung und Ossifikation untersucht. Außerdem wird die Spiralganglienzelldichte bestimmt, sowie untergegangene Haarzellen gezählt und die Dendriten- und Synapsendichte an den Haarzellen ausgewertet. Der pH-Wert in der Perilymphe wird mittels fluoreszenzbasierten pH-Indikator SNARFTM-1 gemessen, um eine mögliche Veränderung des pH-Wertes durch den Abbauprozess der Wirkstoffdepots zu beobachten. Die Effektivität der lokalen Glukokortikoidtherapie des Insertionstraumas mittels der entwickelten Wirkstoffdepots soll anhand eines Vergleichs einer implantierten Gruppe mit wirkstoffbeladenen Depots und einer implantierten Gruppe mit wirkstofffreien Depots beurteilt werden. Zur Induktion des Insertionstraumas werden den Tieren eigens angefertigte CI-Elektrodenträgerdummies aus medizinischem weichen Silikon implantiert. Zur Beurteilung des Einflusses der Wirkstoffapplikation auf das Insertionstrauma werden histologische Veränderungen der Cochlea und Änderungen in den Hirnstammpotentialen herangezogen. Zusätzlich wird ex vivo mittels Mikro-CT die Lage der Depots sowie der CI-Elektrodenträgerdummies untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Mitverantwortliche: Eric Lehner; Professor Dr. Karsten Mäder; Professor Dr. Stefan Plontke
• Kooperationspartner: Professor Dr. Alec N. Salt, Ph.D.