Healthcare

Wie sieht die orale Applikation von Biopharmazeutika in der Zukunft aus?

Veröffentlicht am 13 Februar 2023 Lesen 25 min

Biopharmazeutika oder Biologika (engl.: biologicals) werden durch ihren Syntheseprozess definiert, bei dem sie aus einer biologischen Quelle und nicht mittels synthetischer Chemie gewonnen werden. Sie stellen heute die Mehrheit der in der Entwicklung befindlichen Arzneimittel dar und ihre Verwendung nimmt weiter zu. In der Praxis beruht der Unterschied zwischen Biologika und „konventionellen“ Molekülen hauptsächlich auf Größenunterschieden: Erstere können bis zu 10000-mal schwerer sein als letztere (die oft auch als „small molecules“ bezeichnet werden). Dieser Unterschied führt trotz der Vorteile dieses Verabreichungsweges zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Entwicklung oraler Biologika. Alcimed hat die jüngsten Fortschritte aus dem Bereich der oralen Verabreichung von Biologika betrachtet, um ihren Reifegrad und ihr disruptives Potenzial in den nächsten 10 Jahren zu bewerten.

 

Orale Applikation von Arzneimitteln: Ideal für Patienten und Gesundheitssyteme?

Die orale Verabreichung von Biologika wäre für die Lebensqualität der Patienten, die Arbeitsbelastung des medizinischen Fachpersonals und die Budgets der Gesundheitssysteme vorteilhaft.

Für die klinische Anwendung erscheint die orale Verabreichung von Arzneimitteln (per os) immer als die für den Patienten wünschenswerteste Verabreichungsform. In der Tat, wenn ein Molekül oral formuliert werden kann, ohne die Wirksamkeit oder Sicherheit im Vergleich zu einer anderen Verabreichungsform zu beeinträchtigen, bietet sie wichtige Vorteile, wie beispielsweise:

  • ein geringes Fehlerrisiko bei der Anwendung, da wenig oder keine Schulung der Patienten in Bezug auf die Selbsteinnahme notwendig ist.
  • verringerte Gesamtkosten und Entlastung von Pflegepersonal und Ärzten, da die Medikamente auch zu Hause verabreicht werden können.
  • geringere Belastung der Patienten (beispielsweise Belastungen durch Injektionen) und Förderung der Therapietreue.

Die orale Verabreichung von Biologika wäre daher für die Lebensqualität der Patienten, die Arbeitsbelastung des medizinischen Fachpersonals und die Budgets der Gesundheitssysteme vorteilhaft.

Um diese Verabreichungsform der Arzneimittel zu ermöglichen, werden zwei Hauptansätze untersucht: die chemische Formulierung und medizinische Geräte.

Neue Formulierungen von Biologika zur Überwindung der Hindernisse bei der oralen Applikation

Die meisten und erfolgreichsten Forschungsanstrengungen zur oralen Verabreichung von Biologika konzentrieren sich auf deren biologische Formulierung.

Ein wichtiger Erfolg ist beispielsweise die Markteinführung von Rybelsus in den USA durch Novo Nordisk. Dieses Biopharmazeutikum ist eine orale Formulierung von Semaglutid, einem GLP-1-Agonisten, der insbesondere für die Behandlung von Patienten mit Typ-2-Diabetes indiziert ist.

Ermöglicht wurde dieser Erfolg durch die Technologie der „Permeationsverstärker“, chemische und/oder biologische Verbindungen, die die Poren der natürlichen Darmbarriere vergrößern – das Hauptproblem bei der oralen Verabreichung von Medikamenten.

Leider ist diese Technologie nicht auf alle biologischen Arzneimittel anwendbar, insbesondere nicht auf die wichtigsten wie Antikörper, da sie deren Stabilität im Darm nicht gewährleisten, was ein weiteres Hauptproblem biologischer Arzneimittel darstellt.

Die Bioverfügbarkeit von Rybelsus (d. h. der Wirkstoff-Anteil, der vom Patienten aufgenommen wird, im Verhältnis zur Gesamtmenge des Biomedikaments) liegt bei nur 1 % im Vergleich zu mehr als 50 % bei seinem Äquivalent, das subkutan verabreicht wird.

Darüber hinaus zeigt das Beispiel von Rybelsus, dass die orale Formulierung biologischer Arzneimittel auch auf industrieller Ebene Probleme aufwirft. Die Bioverfügbarkeit von Rybelsus (d. h. der Wirkstoff-Anteil, der vom Patienten aufgenommen wird, im Verhältnis zur Gesamtmenge des Biomedikaments) liegt bei nur 1 % im Vergleich zu mehr als 50 % bei seinem Äquivalent, das subkutan verabreicht wird. Die Menge des Wirkstoffs, die für ein oral verabreichtes Arzneimittel hergestellt werden muss, ist daher wesentlich höher, was den Preis für die Gesundheitssysteme erhöhen und die Gewinnspannen für die Laboratorien reduzieren kann.

Insgesamt haben es bisher nur sehr wenige Biologika geschafft, den oralen Verabreichungsweg zu durchbrechen. Der Schwerpunkt liegt derzeit auf injizierbaren Verabreichungswegen (wie intravenöse oder subkutane Verabreichungsformen). Obwohl die Forschung sehr aktiv ist, macht die orale Verabreichung nur einen sehr kleinen Teil der in der Entwicklung befindlichen biomedizinischen Produkte aus und dürfte daher in den nächsten zehn Jahren von untergeordneter Bedeutung bleiben.


Erfahren Sie mehr über die Herausforderungen bei der Entwicklung fortschrittlicher Biologika >


Zwischen Wissenschaft und Fiktion: Roboter-Pillen zur oralen Applikation von Biologika?

Ein weiterer Forschungsbereich für die orale Verabreichung von Biologika sind orale Medizinprodukte, die oft als „Roboterpillen“ bezeichnet werden. Das Prinzip besteht darin, den Wirkstoff in einem kleinen Gerät unterzubringen, das vom Patienten eingenommen wird, um diesen Wirkstoff im Darm zu schützen und gleichzeitig die Darmbarriere zu überwinden.

Verschiedene Arten von Medizinprodukten werden erforscht, darunter:

  • Darmpflaster, die von innen am Darm haften, um lokal das Medikament freizusetzen.
  • Kapseln mit Mikronadeln, die Injektionen in den Verdauungstrakt ermöglichen.
  • Ultraschallsysteme, die die Poren der Darmbarriere erweitern.
  • Mikrojet-Systeme, die versuchen, diese Barriere mit Hilfe von winzigen Jets als Antrieb zu überwinden.

Diese oralen Medizinprodukte befinden sich jedoch noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium und müssen ihre Wirksamkeit und Sicherheit für die Anwendung beim Menschen erst noch unter Beweis stellen. Beispielsweise deuten einige neuere Studien zu Pflastern und Kapseln darauf hin, dass die Medikamentenabgabe nicht immer bei jeder Einnahme erfolgt, da das Medizinprodukt möglicherweise an der falschen Stelle oder im falschen Winkel angebracht wird.

Darüber hinaus können diese Vorrichtungen sehr teuer in der Herstellung sein und sind möglicherweise nicht kosteneffizient, insbesondere wenn sie nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt sind. Die Herausforderung der Massenproduktion ist daher entscheidend und wird mit großer Wahrscheinlichkeit die Zeit bis zur Markteinführung verlängern.

Die orale Applikation von Biologika wird in den nächsten zehn Jahren wahrscheinlich nur eine untergeordnete Rolle spielen, da sie wissenschaftlich und technologisch noch nicht ausgereift ist und die derzeitigen Formulierungs- und Gerätekonzepte wirtschaftliche Hindernisse aufweisen. Der Nutzen für die Patienten ist jedoch nach wie vor beträchtlich, und die Vorteile für die Gesundheitssysteme sind potenziell sehr groß (z. B. Zeitersparnis für das Gesundheitspersonal, Krankenhausaufenthalte), was langfristige Entwicklungen weiterhin fördern wird. Alcimed verfolgt aufmerksam die Innovationen im Gesundheitswesen und kann Sie bei Ihren Projekten im Bereich der Biologika begleiten. Zögern Sie nicht, unser Team zu kontaktieren!


Über den Autor, 

Martin, Senior Consultant in Alcimeds Healthcare Team in Frankreich

Sie haben ein Projekt?

    Erzählen Sie uns von Ihrem unerforschten Gebiet

    Sie haben ein Projekt und möchten es mit unseren Entdeckern besprechen? Schreiben Sie uns!

    Ein Mitglied unseres Teams wird sich in Kürze mit Ihnen in Verbindung setzen.