Biologisch abbaubares Mundpflaster verabreicht Peptide ohne Nadeln

Die meisten Peptid-basierten Medikamente – darunter weit verbreitete Arzneimittel wie Semaglutid zur Gewichtskontrolle und Diabetesbehandlung – müssen injiziert werden, weil der Darm sie schnell abbaut und ihre große Molekülgröße die Aufnahme durch biologische Barrieren einschränkt. Zuverlässige nadelfreie Alternativen zu finden, bleibt eine zentrale Herausforderung in der Arzneimittelverabreichung.

Forschende der ETH Zürich bauten auf einem früheren Konzept eines bioinspirierten Saugpflasters auf, das physisch an der Mundschleimhaut (Buccalschleimhaut) haftet, um Peptide transbukal zu verabreichen. Die Innovation bestand darin, nicht abbaubare Silikonmaterialien durch biologisch abbaubare Copolyester zu ersetzen und damit Nachhaltigkeitsbedenken hinsichtlich der Entsorgung medizinischer Geräte zu begegnen. Zur Herstellung der neuen Polymere zu funktionsfähigen Pflastern wurde ein skalierbares Formgussverfahren mit thermischer Vernetzung eingesetzt.

Die wichtigsten Erkenntnisse waren vielversprechend. In ex-vivo-Experimenten mit porcinem Buccalgewebe steigerte das biologisch abbaubare Pflaster in Kombination mit einem chemischen Permeationsenhancer die Permeation eines schlecht permeablen Farbstoffs deutlich – was die Funktionsfähigkeit der Arzneimittelabgabe bestätigte. In Studien an lebenden Beagles zeigte Semaglutid (4,11 kDa) im Vergleich zu einer kommerziellen oralen Tablette eine substanziell verbesserte Bioverfügbarkeit – bei einer Anwendungsdauer des Pflasters von nur 10 Minuten. Bremelanotid (1,03 kDa) erreichte eine relative Bioverfügbarkeit von 26 % im Vergleich zur subkutanen Injektion.

Die Implikationen für Langlebigkeits-relevante Therapeutika sind beachtenswert. Peptid-Medikamente, die auf Stoffwechselgesundheit, Hormonregulation und Körperzusammensetzung abzielen, könnten zugänglicher und patientenfreundlicher werden, wenn nadelfreie Verabreichung eine vergleichbare Wirksamkeit erreicht. Semaglutid hat dabei besonderes Interesse auf sich gezogen – sowohl aufgrund seiner metabolischen Wirkungen als auch seiner potenziell Langlebigkeits-relevanten Effekte.

Einschränkungen umfassen den frühen Entwicklungsstand der Forschung, die Limitierungen von Tiermodellen sowie den Umstand, dass eine relative Bioverfügbarkeit von 26 % im Vergleich zur Injektion noch eine nennenswerte Lücke darstellt. Die kommerzielle Umsetzung erfordert weitere Daten zu Sicherheit, Verträglichkeit und klinischen Studien am Menschen.