TECH-DAT - Plattformen für regionales Targeting und Modulation der Transportbarriere - Greifswald

Die InnoProfile-Initiative "Drug-Delivery-Technologien" (2007-2012) will ihr regionales Innovationsprofil mit dem folgenden Vorhaben stärken und weiterentwickeln:

Die Inno-Profile-Transfer-Initiative

Basierend auf den inhaltlichen Konzepten des vorangegangenen InnoProfile-Projektes Drug-Delivery-Technologien (C_DAT) stellt das InnoProfile-Transfer-Vorhaben TECH_DAT (Technologies to Optimize Intestinal Drug Absorption and Transport) eine Ergänzung zum InnoProfile-Transfer-Projekt COM_DAT (Compartmental Drug Absorption and Transport) dar. Wie die beiden anderen Projekte auch wird das TECH_DAT Vorhaben in enger Kooperation des Instituts für Pharmakologie der Universitätsmedizin Greifswald und der Abteilung für pharmazeutische Technologie am pharmazeutischen Institut der Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald, die zusammen das C_DAT (Center of Drug Absorption and Transport) bilden, durchgeführt. Daneben konnte mit dem Projekt die gute Zusammenarbeit mit regionalen KMUs verstetigt werden.

Aus dem ersten InnoProfile-Vorhaben (C_DAT) sind dabei vor allem Ergebnisse aus dem Bereich der Drug-Delivery-(Arzneimittelfreisetzungs)-Systeme und der Transporterpharmakologie als Ausgangspunkt für das TECH_DAT Projekt von besonderer Bedeutung. So konnten beispielsweise neue Erkenntnisse über die physiologischen Bedingungen (z.B. die Wasserverteilung) im Gastrointestinaltrakt gewonnen werden, was für die Freisetzung von Wirkstoffen aus ihrer Arzneiform von Bedeutung ist. Diese Erkenntnisse flossen dabei direkt in die Entwicklung eines in-vitro-Testsystems zur Simulation der Freisetzungskinetik oraler Arzneiformen ein.

Daneben konnten wesentliche Erkenntnisse über die Expression von Arzneimitteltransportern gewonnen werden. Hierbei handelt es sich um Membranproteine, die für die Aufnahme von Wirkstoffen in die Zellen und den entgegen gesetzten Auswärtstransport von Bedeutung sind. Diese Daten sind einerseits von Bedeutung, um die regio-selektive Absorption von Wirkstoffen im Darm verstehen und beschreiben zu können, anderseits wurden auf Ihrer Grundlage in-vitro-Testsysteme (Überexpressionsmodelle) entwickelt, die eine Charakterisierung alter und neuer Wirkstoffe hinsichtlich ihrer Interaktion mit diesen Wirkstofftransportern erlauben.

Vor diesem Hintergrund steht beim TECH_DAT die direkte Ergebnisverwertung im Vordergrund.

Ziele

Das übergeordnete Gesamtziel von TECH_DAT besteht darin, im Rahmen der anwendungsorientierten Grundlagenforschung innovative und komplexe Technologien zur Charakterisierung der Arzneimittelfreisetzung und zur Beschreibung des Wirkstofftransports beim Menschen zu erarbeiten und ausgewählte, verwertungsnahe Ergebnisse des Vorgängerprojekts für eine unmittelbare wirtschaftliche Verwertung durch die regionalen Partner-Unternehmen vorzubereiten.

Die thematischen Schwerpunkte

Zur Erreichung dieser übergeordneten Ziele ist das TECH_DAT Projekt in fünf Schwerpunktbereiche gegliedert, die, entsprechend ihrer Expertise, von jeweils einem Partner bearbeitet werden.

  1. Zunächst ist dabei die am C_DAT angesiedelte Entwicklung von Plattformtechnologien für die Untersuchung der intestinalen Arzneimittelfreisetzung und -aufnahme zu nennen. Diese anwendungsorientierte Grundlagenforschung beschäftigt sich dabei einerseits mit der Entwicklung von Arzneiformen, die ihren Wirkstoff selektiv in bestimmten Darmbereichen (z.B. Dünndarm oder Dickdarm) freisetzen. Anderseits werden Modelle entwickelt, die zur Beschreibung der intestinalen Aufnahme (v.a. den Transport durch den Enterozyten) eines Wirkstoffs geeignet sind. Im Fokus steht dabei der Aufbau eines Absorptionsmodells auf Basis humaner Enterozyten sowie die Entwicklung einer Methode zur Aktivitätsbestimmung von Transporterproteinen, die, unabhängig von der direkten Messung des transportierten Substrats, anhand der Konformationsänderung des Transporters erfolgen soll.
  2. In einem zweiten Ansatz wird ein bereits im initialen InnoProfile-Projekt entwickeltes in-vitro-Testsystem zur Beschreibung der Freisetzungskinetik einer Arzneiform (z.B. einer Tablette) unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Druck und gastrointestinalen Transportprozesse dahingehend optimiert, die physiologischen Besonderheiten des Dickdarms zu simulieren. Im Mittelpunkt des Interesses steht dabei die Entwicklung eines entsprechenden artifiziellen Freisetzungsmediums, sowie von Testalgorithmen. Umgesetzt werden diese Arbeiten durch die Physiolution GmbH, die sich mit dem Testsystem selbständig gemacht hat und nun KMU-Partner ist.
  3. In enger Zusammenarbeit mit der Physiolution GmbH und ihrer Expertise im Bereich der in-vitro-Freisetzungstestsysteme optimiert die RIEMSER Pharma GmbH in einem dritten Schwerpunktbereich diese Systeme hinsichtlich der Entwicklung schnell freisetzender Darreichungsformen (immediate release, IR), wobei das gastrointestinale Freisetzungsverhalten eigener Produkte in vitro mit dem Verhalten von Konkurrenzprodukten verglichen wird.
  4. Mit Blick auf die Beschreibung der intestinalen Absorption werden in einem vierten Schwerpunktbereich im vorangehenden Projekt entwickelte Zellmodelle zur in-vitro-Charakterisierung alter und neuer Wirkstoffe mit transmembranären Transporterproteinen durch die PRIMACYT Cell Culture Technology GmbH zu einer „enterohepatischen Zellplattform“ zusammengefasst und hinsichtlich einer high-throughput Anwendung optimiert und in das Portfolio der PRIMACYT eingegliedert.
  5. In dem letzten Schwerpunkt hat sich das C_DAT in Kooperation mit der Paul-Schockemöhle Pferdehaltung GmbH zum Ziel gesetzt, die veterinärmedizinische Pharmakotherapie der in der Pferdehaltung auch ökonomisch relevanten Rhodococcus equi Infektion zu optimieren, wobei unter Berücksichtigung von Ergebnissen aus dem COM_DAT zur Wirkstoff-Transporter Interaktion ein optimiertes Therapieregime unter Verwendung eines Makrolids in Kombination mit dem Ansamycinantibiotikum Rifampicin erarbeitet werden soll.

Die Partner

  • RIEMSER Pharma GmbH
  • PRIMACYT Cell Culture Technology GmbH
  • Paul-Schockemöhle Pferdehaltung GmbH
  • Physiolution GmbH

Kontakt

Prof. Dr. Werner Siegmund (Institutsleiter)
Dr. Markus Grube (Projektleiter)
Universitätsmedizin Greifswald
Institut für Pharmakologie
Felix-Hausdorff-Straße 3
17489 Greifswald
Tel.: 03834 86-5613
Fax: 03834 86-5631
E-Mail: siegmuw[at]uni-greifswald.de



Nähere Informationen zum vorangegangenen InnoProfile-Projekt "Drug-Delivery-Technologien" finden Sie hier. Weitere Informationen zur ebenfalls aus dieser InnoProfile-Initiative hervorgegangenen InnoProfile-Transfer-Stiftungsprofessur "COM_DAT" finden Sie hier.