Intranasale Verabreichung von Medikamenten an das zentrale Nervensystem
Neurologische Erkrankungen, darunter Multiple Sklerose, betreffen Millionen von Menschen in Europa und belasten zunehmend die Gesundheitssysteme. Eines der größten Hindernisse bei der Behandlung dieser Krankheiten ist die Blut-Hirn-Schranke. Diese hochselektive Membran schützt das Gehirn, blockiert aber auch die Passage vieler Medikamente. Mit herkömmlichen Verabreichungsmethoden lassen sich wirksame Konzentrationen therapeutischer Wirkstoffe oft nur schwierig in das zentrale Nervensystem befördern. Daher besteht ein dringender Bedarf an innovativen Verabreichungsstrategien, um dieses Hindernis sicher und effizient zu überwinden und somit die Patientenversorgung zu verbessern.
Biobasierte Innovationen für die Verabreichung von Medikamenten an das zentrale Nervensystem
Unterstützt und durchgeführt im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) hat das Projekt Bio2Brain(öffnet in neuem Fenster) in diesem Bereich neue Möglichkeiten eröffnet, indem es die intranasale Verabreichung von Biopharmazeutika direkt an das Zentralnervensystem vorantrieb. Dieses innovative Ausbildungsnetz vereinte 17 akademische und industrielle Partner in ganz Europa, um nachhaltige, biobasierte Systeme für die Medikamentenabgabe zu entwickeln und die nächste Generation interdisziplinärer Forscher auszubilden. Das Herzstück des Erfolgs von Bio2Brain ist die Entwicklung eines neuartigen „Nose-to-Brain“-Ansatzes(öffnet in neuem Fenster) – von der Nase zum Gehirn. Bei dieser Methode werden biokompatible Hydrogele, Nanogele und mit Wirkstoffen beladene funktionelle Partikel verwendet, die speziell dafür entwickelt wurden, therapeutische Moleküle aus der Nasenhöhle direkt ins Gehirn zu transportieren. „Unser Ziel war es, die Herangehensweise bei der Verabreichung von Medikamenten an das Zentralnervensystem neu zu überdenken. Mithilfe der „Nose-to-Brain“-Plattform erforschen wir nicht-invasive Behandlungen, die die Lebensqualität von Betroffenen mit neurologischen Erkrankungen verbessern können“, erklärt Projektkoordinatorin Carmen Gruber-Traub. Das Team untersuchte auch, wie monoklonale Antikörper mit der Nasenschleimhaut interagieren und wie sie modifiziert werden können, damit sie effektiver und sicherer in das Zentralnervensystem gelangen. Neben fortschrittlichen numerischen Simulationen und Modellierungen trugen diese Erkenntnisse dazu bei, das Verhalten des Medikaments an der Schleimhautgrenzfläche zu optimieren.
Ausbildung der Wissenschaftler von morgen
Ein wichtiger Pfeiler des Projekts Bio2Brain war die Investition in die Ausbildung von Nachwuchsforschern. Das Konsortium entwickelte einen interdisziplinären Lehrplan, der akademische Forschung mit realitätsbezogener Industrieerfahrung verbindet. Jeder Nachwuchsforscher absolvierte ein Praktikum bei einem Industriepartner, um unmittelbare Einblicke in die translationale Forschung und die Herausforderungen beim Brückenschlag vom Labor zum Patienten zu gewinnen. „Unser Ausbildungsprogramm ging über die konventionelle akademische Vorbereitung hinaus. Die Nachwuchsforscher konnten wertvolle Erfahrungen in der Industrie sammeln, die ihnen bei zukünftigen medizinischen Innovationen zugute kommen“, betont Gruber-Traub.
Eine bessere Zukunft für Patienten
Indem Effizienz und Sicherheit der intranasalen Verabreichung von Biopharmazeutika verbessert werden, könnte Bio2Brain die Behandlungsoptionen bei neurologischen Erkrankungen erweitern. Dieser Ansatz könnte zu einer verbesserten Zielgenauigkeit bei der Medikamentenverabreichung, weniger Nebenwirkungen und letztlich zu besseren Ergebnissen für die Patienten führen. Nichtsdestotrotz beruht die klinische Umsetzung auf einem komplexen, mehrstufigen Prozess, der mit präklinischen Studien, klinischen Versuchen und behördlichen Genehmigungen verbunden ist. Die meisten akademischen und industriellen Partner werden Folgeprojekte anschließen, um die Innovationen von Bio2Brain in die Klinik zu bringen. Es wird erwartet, dass die ausgebildeten Nachwuchsforscher eine wesentliche Rolle bei diesen zukünftigen Entwicklungen spielen und ihr Wissen in klinische Studien und die Produktentwicklung einbringen werden. Gruber-Traub kommentiert: „Das wahre Vermächtnis von Bio2Brain wird sich erst in den nächsten Jahren zeigen. Wir haben eine Plattform aufgebaut, ein Forschungsteam ausgebildet und die wissenschaftlichen Grundlagen geschaffen. Das nächste Kapitel beginnt nun damit, diese Technologien zu den Patienten zu bringen, die sie am meisten brauchen.”
