Wie Medikamente ohne Nadel unter die Haut gehen
Der Pikser mit der Spritze ist lästig. Für viele Menschen gehört er zum Alltag. Über 50 Millionen Diabetiker sind weltweit auf Injektionen des Hormons Insulin angewiesen. Und nicht überall ist Spritzen so risikoarm wie in Europa: Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass in den Entwicklungsländern etwa jede dritte Infektion mit Hepatitisviren durch unsichere Injektionspraktiken ausgelöst wird, hauptsächlich bei Impfungen und Insulingaben.
Medizintechnikhersteller suchen nach Alternativen zu Nadeln und Spritzen. Schmerzfrei sollen sie sein, risikolos, bequem und wirksam. Als aussichtsreiche Option gilt, was Fachleute transdermale Applikation nennen: das Verabreichen pharmazeutischer Wirkstoffe durch die Haut.
Ein patentiertes, auf Mikroelektronik und Ultraschalltechnik basierendes Medikamentenabgabesystem ist beispielsweise der so genannte U-Strip des US-Unternehmens Dermisonics. Er ist so klein wie eine Scheckkarte und wird zum Beispiel am Oberarm fixiert. Im U-Strip stecken ein Sendegerät und ein eingelegtes Spezialpflaster samt Kissen, das mit einem Medikament getränkt und regelmäßig ausgetauscht werden kann. Angetrieben durch eine winzige Batterie, erzeugt der Sender Ultraschallwellen in variabler Intensität und Frequenz.
Ultraschall erweitert Poren
Das Ultraschallsignal dient dazu, die Poren der Haut so zu erweitern, dass die Arznei in sie eindringen kann. Der Wirkstoff fließt entweder an den Haarfollikeln entlang in die Blutbahn oder gelangt durch die Schweißporen ins Fettgewebe. Die gewünschte Medikamentendosis lässt sich am Gerät per Tastendruck einstellen. Auf diese Weise können "mindestens 175 Arzneimittel" unter die Haut gebracht werden, die bisher gespritzt werden mussten, sagt Bruce Haglund, Geschäftsführer von Dermisonics.
Dass Injektionen noch üblich sind, liegt auch an biochemischen Hürden: Nur Präparate mit kleinen Molekülen können problemlos durch die Hornschicht der Haut dringen. Technologien wie das U-Strip-System sollen nun auch Arzneien mit großen Molekülen den Weg bahnen.
Die Palette der spritzenfreien Anwendungen reicht von Schmerzmitteln und Narkotika über Hormonpräparate bis zu Impfstoffen. Zunächst aber muss zweifelsfrei ermittelt werden, ob das neue Verfahren wirksam und gesundheitlich unbedenklich ist. Dermisonics startet daher in diesem Monat eine klinische Studie, die belegen soll, dass die U-Strip-Technik funktioniert und weder schädliche Nebenwirkungen noch Hautreizungen hervorruft.
Die Johnson & Johnson-Tochter Alza setzt auf ein anderes Prinzip. Ihr Elektrotransportsystem E-Trans macht die Haut gezielt für Arzneimittel durchlässig - mittels niedrig dosierter elektrischer Energie, die von einer Batterie geliefert wird. Das erste Präparat, das Alza für dieses Medikamentenabgabesystem entwickelt hat, ist das Schmerzmittel Ionsys.
Implantierte Microchips sind Zukunftsmusik
Noch Zukunftsträume sind intelligente Systeme mit Mikrochips, die in die Haut eingepflanzt werden können, um dort über lange Zeit stets genau so viel Wirkstoff abzugeben, wie der Körper gerade benötigt. Ein solcher Chip bekäme ein Biofeedback, etwa Informationen darüber, wie viel Blutzucker gerade im Blut vorhanden ist. Anschließend würde er das Ausschütten der benötigten Menge veranlassen.
Zuckerkranke Menschen bilden die größte Zielgruppe für die neuen Systeme. Der Markt für Insulinabgabeprodukte lag 2004 bei 5,6 Mrd. $, und er wird erheblich steigen, sofern sich die Prognosen der WHO bewahrheiten: Die Zahl der Diabetiker soll sich bis 2025 fast verdoppelt haben, auf weltweit rund 300 Millionen.
Die Fortschrittsmeldungen aus den USA kommentieren deutsche Diabetesspezialisten zurückhaltend. Lutz Heinemann, Geschäftsführer des Profil Instituts für Stoffwechselforschung in Neuss findet es schwierig, die Perspektiven der transdermalen Systeme einzuschätzen. Zwar sei inzwischen der Nachweis erbracht, dass man Insulin durch die Haut verabreichen kann. "Wie gut dies klappt und ob man eines Tages Menschen mit dieser Methode erfolgreich behandeln kann, weiß man aber noch nicht", sagt Heinemann.
Ausgesprochen skeptisch ist Werner Scherbaum, Direktor des Deutschen Diabetes-Zentrums in Düsseldorf. "Transdermale Ultraschall-Patches sind für die Insulintherapie nicht geeignet, da die Dosis-Wirkungsbeziehung zu unsicher ist." Er bevorzugt eine andere spritzenfreie Methode: das Inhalieren von Insulin mit Hilfe eines Inhalationsgeräts im Taschenlampenformat. Das kalifornische Biotechunternehmen Nektar Therapeutics hat dieses Gerät entwickelt. Gemeinsam mit Pfizer und der Sanofi-Aventis-Gruppe entstand das inhalierbare, pulverförmige Insulinpräparat Exubera, dessen Zulassung in den USA und Europa dieses Jahr erwartet wird.
Das Marktpotenzial für jene Systeme könnte groß sein, schätzt Ajit Baid vom Marktforschungsinstitut Frost & Sullivan. "Die Pharmaunternehmen haben wenige neue aussichtsreiche Wirkstoffkandidaten. Da ist es besonders interessant, neue Darreichungsformen für Medikamente zu entwickeln, die in absehbarer Zeit ihren Patentschutz verlieren."