#Cleveres Wirkstoff-Gel für entzündete Darmwände

Hoffnung auf eine neue Behandlungsmöglichkeit der schmerzhaften Darmentzündungen bei Colitis ulcerosa: Forscher haben eine medikamentenhaltige Flüssigkeit entwickelt, die per Einlauf direkt auf die entzündeten Bereiche im Dickdarm gespritzt werden kann und sich dort in ein stabiles Gel verwandelt. Am Wirkort festgeklebt, kann es dann kontinuierlich die Wirkstoffe freisetzen und die Entzündungen beruhigen, zeigen Versuche an Modelltieren. Damit ist nun ein Therapieansatz mit weniger Nebenwirkungen in Sicht, sagen die Wissenschaftler.

Krampfartige Bauchschmerzen, Durchfall, Gewichtsverlust bis hin zu starken Schwächungen: Wer unter Colitis ulcerosa leidet, hat es mit schlimmen Beschwerden und gesundheitlichen Risiken zu tun. Die genauen Ursachen dieser relativ häufigen chronisch entzündlichen Darmerkrankung sind noch immer unklar. Grundsätzlich werden die in Schüben auftretenden Entzündungen aber auf eine Kombination von Störungen des Immunsystems und weiteren Faktoren zurückgeführt. Bisher beschränkt sich die Therapie deshalb weitgehend auf die Behandlung der von den Entzündungen betroffenen Bereiche im Dick- oder Enddarm.

Doch auch dabei steht die moderne Medizin vor erheblichen Problemen. Um beruhigende Effekte zu erzielen, müssen recht hohe Wirkstoffdosen zu den betroffenen Bereichen gelangen. Werden Medikamente in Form von Tabletten oder Spritzen verabreicht, verteilen sie sich in hohen Konzentrationen im ganzen Körper – mit teils üblen Folgen. „Bei vielen an Colitis ulcerosa leidenden Patientinnen und Patienten können die Nebenwirkungen eines oral eingenommenen Wirkstoffs den therapeutischen Nutzen überwiegen“, sagt Senior-Autorin Paola Luciani von der Universität Bern.

Ein selbstbildendes „Gel-Pflaster“ statt Tablette und Co

Eine Möglichkeit, die Medikamente möglichst direkt am Wirkort einzusetzen, wäre deshalb ideal. Sie per Zäpfchen oder Einlauf in den Dickdarm einzubringen, hat sich allerdings bisher als wenig praktikable Lösung erwiesen. Denn die nötigen Volumenmengen und Einwirkzeiten sind bei diesen Darreichungsformen problematisch, meist werden die Wirkstoffe zu schnell wieder ausgeschieden. Der Lösungsansatz von Luciani und ihren Kollegen basiert nun hingegen auf der Applikation einer zunächst flüssigen Trägersubstanz der Medikamente, die sich anschließend in ein festsitzendes Gel auf der Darmwand verwandelt. Bei dem Material handelt es sich um eine Formulierung auf der Basis von speziellen Lipiden – fettartigen Molekülen, die auch als Bauelemente vieler biologischer Strukturen eine wichtige Rolle spielen.

Für ihr Konzept nutzten die Forscher die Fähigkeit des Monoacylglycerol-Lipids Monolinolein, bei bestimmten Formulierungen durch Erwärmung von einem flüssigen in einen stabilen Gel-Zustand überzugehen. Konkret entwickelte das Team nun eine Version dieses Materials, die bei Raumtemperatur flüssig ist und bei Körpertemperatur fest wird. Dadurch lässt sich die Substanz mittels eines Klistiers in den entzündeten Bereich des Dickdarms spritzen. Durch die Körpertemperatur formt es sich dann dort zu einem zähen und festsitzenden Gel aus. Das biologisch abbaubare und gut verträgliche Material kann anschließend mindestens sechs Stunden am Wirkort haften bleiben. In dieser Zeit kann es enthaltene Wirkstoffe kontinuierlich und optimal dosiert an das entzündete Gewebe abgeben, erklären die Wissenschaftler.

Zunächst lieferten Tests des Verfahrens an künstlichen Membranen und Darmgewebe-Proben vielversprechende Ergebnisse. Anschließend ging das Team zu Versuchen an Mäusen über, die der Erforschung von Colitis ulcerosa dienen: Sie entwickeln Darmentzündungen, die denen beim Menschen vergleichbar sind. Bei den Tests des Systems setzten die Forschenden in ihrer Gel-Formulierung zwei Wirkstoffe ein, die bereits für die Behandlung der Erkrankung beim Menschen zugelassen sind. Durch die Einnahme in Tablettenform führen sie aber zu schwerwiegenden Nebenwirkungen.

Erfolgreicher Test an „Colitis-Mäusen“

Der Einsatz über die selbstbildenden Gel-Pflaster im Darm konnte dieses Problem nun umgehen: „Die neuartige Darreichungsform zeigte sehr positive Resultate“, sagt Co-Autor Philippe Krebs von der Universität Bern. Der Gesundheitszustand der behandelten Mäuse verbesserte sich demnach deutlich: Sie zeigten im Gegensatz zu Kontrollgruppen bessere Entzündungswerte und die Symptome in der Darmwand gingen stark zurück. Der positive Effekt der Behandlung spiegelte sich dabei auch in einer Verbesserung des Allgemeinzustands der Tiere wider.

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass bald auch menschliche Patienten auf diese Weise von der neuen Therapieform profitieren können. Nach weiteren Untersuchungen im Tiermodell sollen deshalb auch erste klinische Tests folgen. Dazu sagt Co-Seniorautorin Simone Aleandri von der Universität Bern: „Wir sind zuversichtlich, dass wir mit unserem Gel die Nebenwirkungen im Vergleich zu den heutigen Therapien reduzieren können. Das Ziel ist eine patientenfreundliche Colitis-Therapie, die aufgrund der gezielten und kontinuierlichen Wirkstoffabgabe die Symptome effektiver lindert“, so die Wissenschaftlerin.

Quelle: Universität Bern, Fachartikel: Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-023-39013-3

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