#Hydrogel könnte HIV-Therapie vereinfachen

Um eine HIV-Infektion in Schach zu halten, müssen Betroffene üblicherweise täglich Medikamente schlucken. Vernachlässigen sie die Einnahme, kann sich das Virus in ihrem Körper vermehren und AIDS verursachen. Nun haben Forschende ein injizierbares Gel entwickelt, das über mehrere Wochen hinweg ein HIV-Medikament freisetzt. Bei Mäusen genügte eine einzige Injektion, um über 42 Tage hinweg einen gleichmäßig hohen Spiegel des Wirkstoffs aufrecht zu erhalten. Studien an Menschen stehen noch aus.

Wer sich mit HIV infiziert hat, behält das Virus lebenslang im Körper. Antiretrovirale Medikamente können allerdings verhindern, dass sich das Virus vermehrt und zu AIDS führt. Dazu müssen Betroffene jedoch ihr Leben lang einem strengen Einnahmeplan folgen und die Medikamente ein- oder mehrfach mehrmals täglich, idealerweise immer zur gleichen Zeit einnehmen. Das schränkt nicht nur die Lebensqualität der Betroffenen ein, sondern führt auch dazu, dass viele Menschen nicht dauerhaft bei der Therapie bleiben. Forschende sind daher auf der Suche nach Lösungen, die eine Behandlung ohne tägliches Pillenschlucken ermöglichen.

Gel aus Wirkstoffmolekülen

Ein Team um Han Wang von der Johns Hopkins University in Baltimore in Maryland hat nun eine injizierbare Lösung entwickelt, die sich im Körper zu einem Gel zusammensetzt und über mehrere Wochen das HIV-Medikament Lamivudin abgibt. „Die größte Herausforderung bei der HIV-Therapie ist die Notwendigkeit einer lebenslangen Behandlung“, sagt Wangs Kollege Honggang Cui. „Eine Verringerung der Dosierungshäufigkeit kann Patienten helfen, die Behandlungsschemata einzuhalten.“

Lamivudin wird bisher üblicherweise in Tablettenform eingenommen. Wang und sein Team modifizierten die Wirkstoffmoleküle so, dass sie eine injizierbare Lösung bilden und sich im Körper zu Filamenten mit einer Länge von mehreren Mikrometern zusammenlagern. Diese Filamente sind in der Lage, Wasser zu binden, sodass eine gelartige Konsistenz entsteht, die biologischem Gewebe ähnelt. „Der spannendste Aspekt dieser Gel-Filamente ist, dass sie vollständig aus dem therapeutischen Wirkstoff selbst bestehen“, so Cui. Nach und nach lösen sich die einzelnen Wirkstoffmoleküle wieder aus dem Gel, sodass über längere Zeit hinweg ein gleichmäßig hoher Arzneimittelspiegel im Blut aufrechterhalten bleibt.

Gleichmäßige Freisetzung über sechs Wochen

Um zu testen, wie lange der Wirkstoff in therapeutisch relevanter Konzentration freigesetzt wird, injizierten die Forschenden die Lösung unter die Haut von Mäusen. „Die Versuche bestätigten, dass die Lösung gut injizierbar ist, im Körper rasch ein Hydrogel bildet und den Wirkstoff langanhaltend freisetzt“, schreibt das Team. Über 42 Tage hinweg war der Wirkstoff im Blut der Mäuse in einer therapeutisch wirksamen Konzentration nachzuweisen. „Die Aufrechterhaltung der hohen Wirkstoffkonzentration im Plasma über 42 Tage ist sehr beeindruckend“, sagt Cui. „Aber wir hoffen, dass dies in Zukunft noch länger möglich sein wird.“

Zudem wollen die Forschenden daran arbeiten, auch weitere HIV-Medikamente als Hydrogel verfügbar zu machen. Lamivudin allein verliert nämlich häufig nach kurzer Zeit seine Wirksamkeit, da das Virus schnell Resistenzen gegen den Wirkstoff entwickelt. In den gängigen Therapieschemata wird er daher mit anderen Medikamenten kombiniert. „Unsere Technologie bietet eine Plattform, die auch so programmiert werden kann, dass mehrere verschiedene Medikamente gleichzeitig verabreicht werden können“, erklärt Wangs Kollege Charles Flexner.

Auch gegen Hepatitis B

Ein Vorteil an Lamivudin ist aus Sicht der Forschenden, dass es nicht nur gegen HIV, sondern auch gegen Hepatitis B wirkt. „Vor allem in Afrika und Asien leiden viele HIV-Infizierte auch an Hepatitis B“, sagt Flexner. Die Therapie könnte somit gegen beide Erkrankungen zugleich helfen. Zudem ließen sich auch zusätzliche Wirkstoffe gegen Hepatitis B einfügen. „Wir gehen davon aus, dass unsere Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung lang wirkender injizierbarer Wirkstoffe leisten“, schreiben die Forschenden. „Das vorgestellte antiretrovirale Hydrogel ist sehr vielversprechend für die Verbesserung der HIV-Behandlung.“

Denkbar sei langfristig auch, dass Risikogruppen das Hydrogel als Präventivmaßnahme nutzen, um eine Ansteckung mit HIV zu vermeiden. Bisher wurde das Hydrogel allerdings noch nicht an Menschen getestet. Ob es tatsächlich in der Lage ist, das Virus im Körper von HIV-Infizierten in Schach zu halten, muss sich also noch zeigen.

Quelle: Han Wang (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland) et al., Journal of the American Chemical Society; doi: 10.1021/jacs.3c05645

© wissenschaft.de – Elena Bernard