Viele Menschen, die an Krankheiten wie Morbus Crohn, rheumatoider Arthritis oder Diabetes leiden, müssen sich regelmäßig Medikamente spritzen oder Infusionen erhalten, um ihre Symptome unter Kontrolle zu halten. Für viele Betroffene sind die häufigen Injektionen belastend und schränken ihre Lebensqualität ein. Einfacher und angenehmer wäre es für sie, stattdessen eine Tablette zu schlucken. Medikamente wie Insulin, Epinephrin oder monoklonale Antikörper, deren Wirkung auf großen Proteinen beruht, können allerdings bislang nicht oral verabreicht werden. Sie würden im Magen-Darm-Trakt zersetzt, bevor sie in den Körper aufgenommen werden können.
Injektionen zum Schlucken
Ein Team um Alex Abramson vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hat nun einen Ansatz entwickelt, der es dennoch möglich machen könnte, diese Medikamente oral aufzunehmen. Die Forscher haben eine schluckbare Kapsel entwickelt, die Wirkstoffe in die Magenschleimhaut injiziert. Mit 12 mal 15 Millimeter ist die Pille etwa so groß wie eine Heidelbeere. Die Form ähnelt einem steil gewölbten Schildkrötenpanzer. „Diese sich selbst ausrichtende Geometrie sorgt dafür, dass sich die Kapsel im Magen so dreht, dass die Injektionsseite immer auf die Magenschleimhaut gerichtet ist – ähnlich wie ein Wackelspielzeug, dass sich immer wieder von selbst aufstellt“, erklären die Forscher.
„Das Design stellt sicher, dass die Kapsel die Dosis in das Gewebe und nicht in die Magenhöhle abgibt. So wird der enzymatische Abbau, der im Magen stattfindet, umgangen.“ Im Inneren der Kapsel, die die Forscher L-SOMA nannten (liquid-injecting self-orienting millimeter-scale applicator), befindet sich der flüssige Wirkstoff sowie ein Injektionsmechanismus. Bevor die Kapsel in den Magen gelangt, wird die Nadel mit einem Pellet aus einem festen Zucker in Position gehalten. Durch den Kontakt mit der Magensäure löst sich das Pellet schnell auf und gibt einen Federmechanismus frei, der die Nadel aus der Kapsel hinaus und in das Gewebe drückt. Ein weiterer Mechanismus sorgt dafür, dass der Wirkstoff injiziert wird. Nach erfolgter Injektion zieht sich die Nadel in die Kapsel zurück und die Kapsel kann ausgeschieden werden.
Ähnlich gute Bioverfügbarkeit wie bei Spritzen
An Schweinen haben die Forscher ihr neues System getestet. Dazu verabreichten sie den narkotisierten Tieren die Kapsel jeweils mithilfe eines Endoskops direkt in den Magen und beobachteten, wie sie sich dort bewegte und ihren Wirkstoff abgab. Für die Tests nutzten Abramson und seine Kollegen vier verschiedene Medikamente, die üblicherweise gespritzt werden müssen: das für Diabetiker wichtige Insulin, Epinephrin, das unter anderem bei Asthma angewendet wird, den monoklonalen Antikörper Adalimumab, der gegen Autoimmunkrankheiten wie rheumatoide Arthritis und Morbus Crohn wirkt, sowie ein GLP-1-Analogon, das ebenfalls bei Diabetes eingesetzt wird.
