Klinische Machbarkeitsstudie: Arzneimittel in exakter Dosierung “drucken”

Dosierun­gen müssen auf jeden Einzel­pa­tien­ten angepasst wer­den, damit Arzneimit­tel ihre max­i­male Wirkung ent­fal­ten und möglichst wenig Neben­wirkun­gen auftreten, muss. Je nach Verabre­ichungs­form – z.B. als Tablette oder Zäpfchen – ist eine solche Anpas­sung vor allem für Kinder oft nur mit großem Aufwand möglich. Als eine inno­v­a­tive Lösung dieser Her­aus­forderun­gen erproben Klin­is­che Phar­makolo­gen und Apothek­erin­nen des Uni­ver­sität­sklinikums Hei­del­berg (UKHD) gemein­sam mit dem Start-Up DiH­eSys, Dig­i­tal Health Sys­tems GmbH den dig­i­tal­en Druck von Arzneimit­teln auf Gelplättchen (oralen Dün­n­fil­men), die sich im Mund inner­halb von Sekun­den auflösen. Aktuell prüfen die Forschen­den in zwei klin­is­chen Prü­fun­gen mit ins­ge­samt 24 Proban­den die Mach­barkeit und Tauglichkeit der neuen Tech­nik. Die großen Vorteile des Arzneimit­tel­drucks sind die Möglichkeit, die Dosierung stufen­los über einen weit­en Bere­ich anpassen zu kön­nen, sowie die automa­tisierte Her­stel­lung, die ins­beson­dere die Herun­ter­dosierung von Medika­menten vereinfacht.
Die neue Tech­nik des Dig­i­tal­drucks von Medika­menten kön­nte ein generelles Prob­lem lösen, das jede bedarf­s­gerecht angepasste Medika­menten­ther­a­pie mit sich bringt: Der Dosierungs­be­darf für eine opti­male Wirk­samkeit kann um den Fak­tor 100 vari­ieren, je nach­dem, ob es sich um ein Neuge­borenes oder einen Erwach­se­nen han­delt, wie schnell das Medika­ment wieder aus­geschieden wird oder ob die Kom­bi­na­tion mit anderen Medika­menten die Wirkung her­ab­set­zt oder ver­stärkt. Es fehlt aber bish­er an Dar­re­ichungs­for­men, die sehr genau dosiert und verabre­icht wer­den können.

„Während höhere Dosierun­gen durch Mehrfach­gaben leicht erzielt wer­den kön­nen, sind die Her­aus­forderun­gen bei der Gabe kle­in­ster Men­gen beson­ders groß, da han­del­sübliche Dar­re­ichungs­for­men geteilt oder gemörsert, Tropfen gezählt oder kleine Flüs­sigkeitsvo­lu­mi­na genau abgemessen wer­den müssen.”
— Prof. Dr. Wal­ter E. Hae­fe­li, Ärztlich­er Direk­tor der Abteilung Klin­is­che Phar­makolo­gie und Phar­makoepi­demi­olo­gie am UKHD

„Ger­ade bei der beson­ders sen­si­blen Gruppe der Kinder sind Dosisre­duk­tio­nen oft notwendig, gle­ichzeit­ig ist aber die Koop­er­a­tion eingeschränkt, so dass neben der kor­rek­ten Dosierung auch die sichere Verabre­ichung neue Wege erfordert.” führt Dr. Torsten Hoppe-Tichy, Chefapothek­er des UKHD aus, dessen Team zukün­ftig ver­ant­wortlich für den Druck dieser For­mulierun­gen am UKHD ist.

Wie funktioniert der Arzneimitteldruck?

Der zwei­di­men­sion­ale (2D) Druck von Arzneimit­teln funk­tion­iert ähn­lich einem Tin­ten­strahldruck­er: Die „Tinte” enthält das aufgelöste Arzneimit­tel. Sie wird vom Phar­ma-Druck­er auf ein brief­mark­endünnes Plättchen aufge­tra­gen, das wasser­lös­lich ist und sich im Mund von alleine auflöst (orodis­persibler Film). In den aktuellen Stu­di­en geht es darum, die grund­sät­zliche Eig­nung ein­er solchen Verabre­ichungs­form zu unter­suchen: Wie gut wird das gedruck­te Medika­ment über die Mund­schleimhaut aufgenom­men? Wieviel davon kommt im Blut an? Welch­es ist die kle­in­ste verabre­ich­bare Dosis? Für die Tests im Rah­men der Stu­di­en ver­wen­den die Wis­senschaft­lerin­nen und Wis­senschaftler das Schlafmit­tel Mida­zo­lam in ger­ing­sten Men­gen, aber in einem 100-fachen Dosierungs­bere­ich (30 µg bis 3 mg).
Die Fir­ma stellt dem Uni­ver­sität­sklinikum die hier­für notwendi­ge Tech­nik in Form des von ihr entwick­el­ten 2D-Arzneimit­tel­druck­ers „DiH­eSys Flex­dose Print­er” und Knowhow zur Ver­fü­gung. „Diese Vision ist ein kom­plettes Sys­tem für den indi­vidu­ellen, per­son­al­isierten 2D- und 3D-Druck von Medika­menten zu liefern,” sagt Geschäfts­führer Prof. Dr. Chris­t­ian Franken. „Das umfasst nicht nur die Druck­er selb­st, son­dern das gesamte Sys­tem aus wirk­stoffhalti­gen Tin­ten sowie die Soft­ware. Zudem bietet der 2D-Druck zukün­ftig auch die Möglichkeit, mehrere Wirk­stoffe in eine Arzneiform zu ver­druck­en um die Patien­ten­sicher­heit zu erhöhen.”