Sprühgefriergetrocknete Wirkstoffträger zum gezielten lymphatischen targeting als therapeutischer Ansatz bei der Chagas-Krankheit

• Antragsteller: Professor Dr. Alf Lamprecht
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie ; Biomaterialien ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543949948

Die Chagas-Krankheit ist eine Infektionskrankheit, die durch Trypanosoma cruzi verursacht wird. Weltweit sind etwa 6 - 7 Millionen Menschen infiziert, mit 12000 Todesfällen (WHO), hauptsächlich in Lateinamerika, wo T. cruzi endemisch ist. Medikamente wie Benznidazol und Nifurtimox sind die erste Wahl bei der Behandlung. Allerdings müssen die Dosierung und die Dauer der medikamentösen Therapie wegen der schwerwiegenden Nebenwirkungen und der daraus resultierenden mangelnden Compliance der Patienten so kurz wie möglich gehalten werden. Diese Medikamente sind jedoch schlecht wasserlöslich, was ihre Bioverfügbarkeit bei oraler Verabreichung in den für ihre antimikrobielle Wirkung relevanten Dosen stark einschränkt. Eine rasche Auflösung und eine entsprechend schnelle Absorption sind notwendig, um eine hohe Cmax zu erreichen, da eine hohe Plasmakonzentration des antimikrobiellen Arzneimittels für seine antimikrobielle therapeutische Wirksamkeit entscheidend ist. T. cruzi befindet sich nach der Infektion meist im Blut und im Lymphsystem und infiziert Makrophagen, wo es sich vermehrt. Die Sprühgefriertrocknung (SFD) ermöglicht die Herstellung von frei fließenden Lyophilisaten, was aufgrund der einzigartigen Formulierungstechnologie völlig neue Möglichkeiten für die Gestaltung der Darreichungsform bedeutet. Zum Beispiel können so relativ einfach Lyophilisate für die nasale oder pulmonale Verabreichung formuliert werden. Allerdings war die Sprühgefriertrocknung bisher auf wässrige Lösungsmittelsysteme beschränkt, was den Einsatz der SFD für schwer wasserlösliche Arzneimittel ausschloss. Kürzlich konnten wir den Anwendungsbereich auf schlecht wasserlösliche Arzneimittel ausweiten, indem wir die Eignung von Dimethylsulfoxid (DMSO) für die Formulierung von SFD-Partikeln identifizierten. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Translation dieser lösungsmittelbasierten Technologie zur Entwicklung von SFD-Partikeln, die Nifurtimox pulmonal applizierbar machen. Die SFD-Prozessparameter sowie die Wahl des Hilfsstoffs für die Herstellung inhalierbarer Nifurtimox-Partikel mit einer DMSO-basierten SFD-Technik werden im Hinblick auf eine optimierte pulmonale Wirkstoffdeposition in vitro (NGI-Test gemäß PharmEur) charakterisiert. Ein weiteres Ziel ist es, über die pulmonale Gabe ausreichend hohe Wirkstoffspiegel im lymphatischen System zu erreichen, und einen tieferen Einblick in die dosisformbezogenen Mechanismen zu erhalten, die für die Verteilung des Wirkstoffs zwischen Blutkreislauf und lymphatischem System verantwortlich sind. Dementsprechend wird die Pharmakokinetik an Ratten des Arzneimittels untersucht, um die pulmonale Bioverfügbarkeit grundsätzlich zu quantifizieren und den Anteil des Arzneimittels zu bestimmen, der nach der pulmonalen Verabreichung im lymphatischen System nachweisbar ist. Schließlich wird die Studie durch einen ersten Test auf therapeutische Wirksamkeit der pulmonalen SFD-Partikel in einem Chagas-Krankheitsmodell bei Ratten komplettiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Argentinien
• Partnerorganisation: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
• Kooperationspartner: Professor Claudio J. Salomon, Ph.D.